مفاهیم اساسی سازماندهی مجدد تکنولوژی بلاکچین

سازماندهی مجدد بلاکچین از جمله مفاهیم فنی بنیادی در صنعت ارزهای دیجیتال است. فناوری بلاکچین با پیچیدگی‌های فراوانی همراه است که قابلیت‌ها و همچنین ضعف‌هایی را بوجود آورده است. جالب است بدانیم که در یک شبکه بلاکچین ممکن است دو دسته همزمان وجود داشته باشند. در این صورت، شبکه باید به سرعت تمامیت خود را بازیابی کرده و محاسبات نامطلوب را جبران کند. در این مقاله، به مفهوم سازماندهی مجدد زنجیره در بلاکچین و راهکارهای شبکه برای حفظ تمامیت آن می‌پردازیم.

سازماندهی مجدد بلاکچین، که به طور مختصر به آن سازماندهی مجدد می‌گوییم، زمانی رخ می‌دهد که یک بلاک از زنجیره اصلی حذف شود و به این ترتیب، به‌سوی یک زنجیره بلاکی بلندتر حرکت کنیم. فناوری بلاکچین با ارائه قابلیت‌های فراوانی همراه است، اما بدون محدودیت نیست. یکی از بزرگترین ضعف‌های بلاکچین، مسئله بلاک است. این خطا هنگامی رخ می‌دهد که دو بلاک به‌طور همزمان ایجاد شوند. نتیجه این اتفاق، یک شاخه جدید در زنجیره بلاکی خواهد بود.

در حال حاضر، از قاعده زنجیره‌ی بلندتر (LCR) برای حل این تعارضات استفاده می‌شود. بر اساس این قاعده، در صورتی که چندین بلاک به وجود آیند، تنها زنجیره‌ی بلندتر و معتبر تلقی خواهد شد. به همین ترتیب، تمام گره‌ها باید به پروتکلی که زنجیره‌ی بلندتر را ارزیابی می‌کند، پایبند باشند. هنگامی که تراکنش‌ها در یک شاخه اشتباه قرار می‌گیرند، فرآیند سازماندهی مجدد بلاکچین آغاز می‌شود. نتیجه این رویداد، تأخیر در پردازش تراکنش‌های انتقالی خواهد بود.

سازماندهی مجدد بلاکچین همچنین می‌تواند در شبکه‌های معروف و برجسته مانند بیتکوین و اتریوم رخ دهد. در این حالت، دو گره که بلاک‌های جدید را ایجاد کرده‌اند، داده‌های خود را با دفتر توزیع همگام می‌کنند. اگر چنین اتفاقی رخ دهد، گره‌ای که زنجیره‌ی کوتاهتر را ایجاد کرده است، باید فرآیند سازماندهی مجدد را انجام دهد. سازماندهی مجدد زنجیره تضمین می‌کند که تمام گره‌ها در شبکه، یک نسخه کامل از داده‌های دفتر توزیع را دارند.

روش سازماندهی مجدد زنجیره در بلاکچین به چه صورتی انجام می‌شود؟

حمله سازماندهی مجدد زنجیره در بلاکچین به موقعیتی اشاره دارد که گره‌ها، با وجود وجود زنجیره قدیمی، بلاک‌ها را از یک زنجیره جدید دریافت می‌کنند. در پایان ماه مه 2022، زنجیره Ethereum Beacon به یک فرآیند سازماندهی مجدد بلاکچین تحت واقع شد. نتیجه این حادثه، به وجود آمدن یک بحران امنیتی به نام سازماندهی مجدد زنجیره بود. این حمله به عنوان سازماندهی مجدد بلاک‌های هفت‌گانه شناخته می‌شود.

سازماندهی مجدد هفت‌بلاکی به یک حمله اشاره دارد که در آن، قبل از تشخیص خطا در شبکه، هفت بلاک به صورت ناگهانی به فورک ایجادشده اضافه می‌شوند. سازماندهی مجدد زنجیره در بلاکچین در زمانی رخ می‌دهد که برخی از گره‌های اعتبارسنجی عملکرد سریعتری نسبت به سایر گره‌ها دارند. در طول این حمله، گره‌های سریعتر نمی‌توانند درباره اینکه کدام بلاک را پردازش کنند، توافق بیابند. بنابراین، آنها ادامه می‌دهند تا بلاک‌های جدید را به زنجیره اضافه کنند. در نهایت، گره‌های سریع، زنجیره‌ی کوتاهتری را ترک می‌کنند و به ایجاد بلاک بعدی می‌پردازند.

حفظ همبستگی یک بلاکچین به صورت زیر انجام می‌شود:

استفاده از الگوریتم هش: هر بلاک دارای یک هش یکتا است که بر اساس داده‌های خود و هش بلاک قبلی محاسبه می‌شود. این هش‌ها به صورت زنجیره‌ای متصل می‌شوند و هر تغییری در داده‌ها یا ترتیب بلاک‌ها، باعث تغییر کامل در هش‌ها و همبستگی آنها می‌شود.
اعتماد به اکثریت: در بلاکچین‌های مبتنی بر اثبات کار (Proof-of-Work) مانند بیتکوین، برای تغییر یک بلاک باید اکثریت قدرت محاسباتی را در اختیار داشته باشند که این امر بسیار سخت و هزینه‌بر است. این ماهیت امنیتی شبکه را تضمین می‌کند و تغییرات غیرمجاز در بلاکچین را کاهش می‌دهد.
تأیید توسط گره‌های شبکه: هر گره در شبکه بلاکچین بررسی می‌کند که آیا بلاک‌های جدید معتبر هستند یا نه. این گره‌ها با استفاده از الگوریتم‌های قابل تحمل خطا، قوانین شبکه و اعتماد به اکثریت، همبستگی بلاکچین را حفظ می‌کنند.

Nonce در فرایند رمزنگاری استفاده می‌شود و در زمان ایجاد اولین بلاک در زنجیره تولید می‌شود. تا زمانی که بلاک جدید استخراج نشود، داده‌های بلاک‌های قدیمی به صورت علامت‌گذاری شده با استفاده از تابع Nonce و هش، برگشت‌ناپذیر هستند. هر بلاک شامل یک هدر و چندین تراکنش است. در نهایت، یک خروجی هش با تعدادی تراکنش از یک بلاک تولید شده و به هدر بلاک اضافه می‌شود.

پس از تولید اولین بلاک معتبر، هر بلاک جدید باید به خروجی هدر بلاک قبلی دسترسی داشته باشد. این روند باعث اتصال بلاک‌های جدید به زنجیره شبکه می‌شود و آنها با بلاک‌های قبلی پیوند می‌یابند. این عمل باعث ایجاد یک زنجیره از بلاک‌های مختلف می‌شود.

سازماندهی مجدد بلاکچین چه تأثیراتی دارد؟

سازماندهی مجدد زنجیره در بلاکچین منجر به تغییراتی در شبکه دارد که تأثیرات متعددی را به همراه دارد. این تأثیرات شامل موارد زیر می‌شود:

• افزایش هزینه‌ها: سازماندهی مجدد بلاکچین هزینه‌های شبکه را افزایش می‌دهد. بروزرسانی‌ها و تغییرات مورد نیاز در حافظه و توان عملیاتی شبکه هزینه‌های فنی را افزایش می‌دهد.
• نارضایتی کاربران: این فرآیند می‌تواند برخی از کاربران را ناراحت کند. از آنجایی که برخی از تراکنش‌ها ممکن است باید دوباره ثبت شوند و تأیید تراکنش‌ها زمان بیشتری را می‌طلبد، کاربران ممکن است با تأخیرها و اختلالات مواجه شوند.
• زیان مالی در تراکنش‌های غیرمتمرکز: سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند منجر به زیان مالی در تراکنش‌های غیرمتمرکز شود. اگر تراکنش‌ها بر اساس بلاک‌هایی که به طور موقت حذف شده‌اند انجام شده باشند، آن تراکنش‌ها نامعتبر خواهند شد و کاربران ممکن است زیان مالی برند.
• افزایش احتمال حمله ۵۱ درصدی: سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند احتمال وقوع حمله ۵۱ درصدی را افزایش دهد. این حمله به معنای یک گروه یا افرادی که بیش از نیمی از قدرت محاسباتی شبکه را در اختیار دارند، است. با تغییرات در زنجیره، حمله‌کننده‌ها ممکن است از این وضعیت بهره‌برداری کنند و کنترل شبکه را در دست بگیرند.

به طور کلی، سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند منجر به اختلالات و ناراحتی‌های متعددی در شبکه بلاکچین شود و به تبع آن، مبادلات ارزهای رمزنگاری شده را تحت تأثیر قرار دهد.

سازماندهی مجدد بلاکچین و تأثیرات آن

سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند تأثیرات متعددی روی بلاکچین و تراکنش‌ها داشته باشد. در زیر به برخی از این تأثیرات اشاره می‌شود:

• افزایش احتمال خطا: سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند احتمال وقوع خطاهای انسانی را در تراکنش‌های DeFi افزایش دهد. زیرا در این فرآیند، بلاک‌های قدیمی حذف و جایگزین می‌شوند و اشتباهات ممکن است رخ دهند که به عدم صحت و قابل اعتماد بودن تراکنش‌ها منجر شود.
• کاهش بازده تراکنش‌های ارزهای دیجیتال: سازماندهی مجدد بلاکچین ممکن است باعث کاهش بازده تراکنش‌های ارزهای دیجیتال شود. زیرا در این فرآیند، هزینه‌ها و زمان بیشتری برای تأیید تراکنش‌ها نیاز است و این می‌تواند به کاهش سرعت و کارایی سیستم منجر شود.
• افزایش احتمال حملات حدود ۵۱ درصدی: سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند فرصتی را برای هکرها و مهاجمان سایبری فراهم کند تا با به دست آوردن کنترل بر روی بلاک‌ها، حملات حدود ۵۱ درصدی را ایجاد کنند. در حالت عادی، برای انجام چنین حملاتی، مهاجمان باید بلاک‌های زیادی را کنترل کنند، اما سازماندهی مجدد بلاکچین فرصتی مهیا می‌کند تا با تغییرات در زنجیره، حمله‌کنندگان بتوانند به راحتی عمل کنند.
• ضعف در الگوریتم PoS: سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند برای الگوریتم محاسباتی Proof of Stake (PoS) ضعفی ایجاد کند. این الگوریتم بر اساس مالکیت ارز دیجیتال تعیین می‌شود و هرچه سازماندهی مجدد بیشتر باشد، احتمال انحصار مالکیت بلاک‌ها توسط افراد یا گروه‌هایی که مالکیت زیادی دارند، افزایش می‌یابد.

سازماندهی مجدد بلاکچین و تأثیرات آن

سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند تأثیراتی زیادی بر بلاکچین و تراکنش‌های DeFi داشته باشد. این فرآیند می‌تواند احتمال رخداد خطاهای انسانی را در تراکنش‌های DeFi افزایش داده و باعث کاهش بازدهی تراکنش‌های ارزهای دیجیتال شود. همچنین، در هنگام سازماندهی مجدد بلاکچین، هکرها و مهاجمان سایبری می‌توانند با در دست گرفتن کنترل بر روی چندین بلاک، حملات ۵۱ درصدی ایجاد کنند. در واقع، این فرآیند به مهاجمان فرصتی عالی می‌دهد تا با تغییرات در زنجیره، کنترل شبکه را به دست آورند. همچنین، سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند ضعفی را در الگوریتم Proof of Stake (PoS) ایجاد کند، زیرا با افزایش سازماندهی مجدد، احتمال تمرکز مالکیت بلاک‌ها در افراد یا گروه‌هایی که مالکیت زیادی دارند، افزایش می‌یابد.

به طور کلی، سازماندهی مجدد بلاکچین می‌تواند اختلالات و ضعف‌های متعددی در شبکه بلاکچین ایجاد کند و تأثیرات منفی روی تراکنش‌ها و امنیت شبکه داشته باشد.

بلاک‌چین‌هایی که با استفاده از الگوریتم‌های Proof of Stake (PoS) طراحی می‌شوند، نسبت به بلاک‌چین‌های Proof of Work (PoW)، سازگاری بیشتری با محیط‌زیست دارند. با این حال، بلاک‌چین‌های اثبات سهام نیز دارای برخی اشکالات هستند. یکی از نقاط ضعف اصلی این بلاک‌چین‌ها، ایجاد هزینه‌ها و ریسک‌های بیشتر در هنگام سازماندهی مجدد زنجیره است.

در ابتدا، شبکه‌های PoS به طور گسترده‌ای پذیرفته شدند. هر کاربری با سرمایه کمی می‌تواند وارد فرآیند اعتبارسنجی شبکه شود. از طرف دیگر، فعالیت در این شبکه‌ها نیاز به تجهیزات پردازشی خاصی ندارد؛ که این یک گام مثبت به سمت تمرکززدایی است. با این حال، بلاک‌چین‌های اثبات کار به سمت متمرکز شدن در حال حرکت هستند؛ زیرا خرید تجهیزات و استفاده از آن‌ها ناخوشایند و گران شده است و امکان دسترسی عموم به این شبکه‌ها روز به روز کمتر می‌شود.

اکنون روشن است که شبکه‌های اثبات سهام در سازماندهی مجدد زنجیره در بلاک‌چین با مشکلاتی روبرو هستند. افرادی که در این شبکه‌ها به عنوان اعتباردهندگان فعالیت می‌کنند، سرمایه خاصی را برای عملیات ماینینگ صرف نمی‌کنند؛ به همین دلیل، هیچ تضمینی برای تعهد به داستان بلاک‌چین وجود ندارد. از سوی دیگر، ماینرهای اثبات کار هزینه‌های زیادی را برای خرید تجهیزات ماینینگ صرف کرده‌اند و به همین دلیل به تاریخچه شبکه و زنجیره اصلی پایبند خواهند بود.

کلام خلاصه:

سازماندهی مجدد بلاک‌چین یک فرآیند است که جلوگیری می‌کند از ایجاد فورک به دلیل استخراج همزمان یک بلاک توسط دو ماینر. در این حالت، رشته‌ای که بیشترین طول را دارد، به عنوان معیار استخراج در نظر گرفته می‌شود و رشته‌ی کوتاه‌تر حذف می‌شود. تنظیم مجدد زنجیره در بلاک‌چین، یکپارچگی شبکه را حفظ می‌کند، اما هزینه‌های تکنیکی، عملیاتی و امنیتی بالایی دارد. بلاک‌چین‌هایی که از الگوریتم PoS استفاده می‌کنند، در مقابل این موضوع آسیب‌پذیرتر خواهند بود.