مقدمة

عرض Bitcoin العالم لآلية التوافق المشتركة لأول مرة في عام 2009. هذا الأمر أطلق بداية عصر جديد ، ومع ذلك ، فإن استهلاك الطاقة الزائد له مشكلة ، مما دفع المطورين إلى البحث عن حلول أكثر جدوى لنقاط الضعف في هذه الآلية مثل آلية الحصة الاستدلالية (PoS) وآلية الحصة الاستدلالية المفوضة (DPoS) وآلية التوافق المشترك بين الحصة الاستدلالية للمكان والحصة الاستدلالية للزمن ، والتي تجمع بين أفضل ما في آليتي الحصة الاستدلالية للمكان والحصة الاستدلالية للزمن.

ما هو دليل المساحة (PoSpace)؟

إثبات الفضاء هو آلية إجماع قائمة على الأدلة تتطلب من المشارك إثبات أنه قد حجز الكمية المحددة من مساحة التخزين وأن المساحة مليئة بالبيانات المحددة من قبل الشبكة. يمكن تنفيذه من خلال وظيفة التجزئة لتعيين البيانات إلى ناتج قصير يعرف باسم "الالتزام".

بمجرد رسم الخريطة، يرسل المشارك الإخراج القصير إلى الشبكة كدليل على مساحة التخزين المحجوزة لديهم. بمجرد أن تتلقى الشبكة الدليل، يمكنها أن تطلب من المشارك جزءًا من البيانات المرتبطة بالتزامهم. سيقدم المشارك هذا الالتزام خلال فترة معينة ليثبت صدقهم أو نشاطهم.

ما هو دليل الوقت (PoT)؟

إثبات الزمن (PoT) هو خوارزمية توافقية لامركزية تختار المصادقين وفقًا لعلامات تصنيفهم والأرصدة الثابتة. تعد علامة التصنيف الرقم التي يتم تعيينها لكل مصدق من قبل خوارزمية الشبكة لإظهار مدى دقة المصدق على البيانات السابقة. كما تشمل تعليقات من المصادقين الآخرين حول تفاعلاتهم مع المصدق.

ومع ذلك، إنها طريقة رهان ثابتة تفرض على كل محقق أن يراهن نفس المبلغ من رمز المنصة الأصلي للانضمام إلى عملية التوافق، بينما تختلف عن آلية الحصة النقدية (PoS) التي تسمح للمحققين برهان كميات كبيرة من رموز المنصة للمشاركة في عملية التوافق.

مع توافق بروف-اوف-تايم (PoT) ، يمكن لأي عقد أن يصبح معتمدًا إذا رهن العدد المطلوب من الرموز وكان لديه درجة تصنيف جيدة. يتم ذلك من خلال وظيفة التأخير القابلة للتحقق (VDF) التي تختار بشكل عشوائي مقترحي كتلة ، المعروفين باسم منتخبي الوقت ، ومؤكدي كتلة ، المعروفين باسم عقد الوقت.

أخيرًا ، على الرغم من أن جميع العقد لديها حصص متساوية من الرموز المميزة ، إلا أن وظيفة التأخير المحققة (VDF) تولي أولوية للعقد ذوي الأرقام الرتبة العالية لتقديم اقتراحات أو تأكيد الكتل.

ما هو إثبات المساحة الزمنية (PoST)؟

آلية التوافق Proof-of-Space-Time (PoST) هي مفهوم جديد يجمع بين آلية Proof-of-Space (PoSpace) وآلية Proof-of-time (PoT) لإنشاء خوارزمية توافق تتيح لمشاركي الشبكة إثبات أنهم قاموا بحجز كمية محددة من مساحة التخزين لفترة زمنية محددة، مع استخدام ضئيل للطاقة الحسابية والكهربائية.

تم تطويرها لإنشاء شبكات لامركزية صديقة للبيئة وقابلة للتوسع باستخدام مساحة التخزين كمورد. هذا يعارض بشدة التوافق Proof-of-Work (PoW)، الذي يعتمد على حل الألغاز التشفيرية التي تستهلك الكثير من الكهرباء والقدرة الحاسوبية.

أخيرًا ، يمكن لـ Proof-of-Space-Time (PoST) ضبط صعوبة الدليل عن طريق تغيير مدة التخزين بدلاً من زيادة متطلبات الحسابية ، مما يعزز أمان الشبكة دون الحاجة إلى استهلاك المزيد من الطاقة. من خلال التركيز على التخزين ، يقلل Proof-of-Space-Time (PoST) من تكاليف عمليات الشبكة ، ويقلل من التأثيرات البيئية الضارة ، ويخلق شبكة أكثر فكراً.

كيف يعمل دليل الفضاء الزمني (PoST)؟

للمشاركة في شبكة PoST ، يجب على العقدة إنشاء مجموعة بيانات كبيرة على القرص ، المعروفة باسم "المؤامرة." يتكون الرسم البياني الذي تم إنشاؤه من الأدلة الكريبتوغرافية المبنية على المعلمات العامة المعروفة باسم التحديات. تحديث الشبكة التحديات بانتظام لضمان بقاء الرسومات نشطة وألا تتم إنشاؤها وتركها.

بمجرد إنشاء العقدة، يأتي الخطوة التالية وهي إنشاء كتل جديدة في الشبكة. للقيام بذلك، يجب على العقدة أن تقدم دليل يثبت أنها قد قامت بتخزين القطعة لفترة زمنية محددة، تعرف بالحقبة. يعتبر هذا الدليل جزءًا من القطعة التي تم إنشاؤها سابقًا وتتطابق مع تحدي الشبكة الحالي.

بمجرد توفير البرهان، يتحقق الشبكة من مطابقته مع التحدي المطروح والبراهين السابقة التي قدمها نفس العقد. من خلال ذلك، تضمن الشبكة أن العقد لا تقوم بتعديل أو حذف مؤامراتها خلال كل حقبة.

وأخيرًا، يتم منح الحق في إنتاج الكتلة التالية وكسب المكافآت للعقدة التي يمكنها توفير الدليل بأسرع وأدق ما يمكن.

فوائد دليل الزمان والمكان (PoST)

توفر مزيج التخزين والوقت مجموعة من المزايا للتوافق Proof-of-Space-Time التي تعود بالفائدة للشبكات التي تستخدم التوافق ومستخدمي الشبكة نفسها. وتشمل بعض هذه المزايا:

كفاءة التكلفة

على الرغم من اعتقاد الناس أن التكلفة تعتمد بشكل كبير على السعة ، إلا أنه في الواقع مرتبط بمدة استخدام التخزين. من خلال الحاجة إلى إثبات عدم تلاعب المساحة المحجوزة لفترة معينة ، يضمن PoST الاستخدام المنتظم للتخزين ، مما يقلل بشكل كبير من التكلفة.

كفاءة الطاقة

على عكس إثبات عمل الاتفاق ، الذي يستهلك الكثير من الطاقة أثناء التعدين ، يستهلك إثبات الفضاء والزمن طاقة أقل بكثير. إنه يعتمد بشكل أكبر على مساحة القرص والإثبات بدلاً من القوة الحسابية والتعدين.

اللامركزية

يمكن لاتفاقية دليل الزمان والمكان البقاء مركزية حقا، على عكس اتفاقية دليل الحصة. يكون ذلك ممكنًا بسبب الآليات التي تسمح للمستخدمين بالمشاركة في توفير مساحة التخزين بدلاً من رهان كميات كبيرة من رمز الشبكة، كما هو الحال مع آلية دليل الحصة.

مع نظام PoST، يعتبر التخزين موردًا ويستخدم بدلاً من الاستثمارات المالية. يضمن ذلك أن يتمكن كل مشارك من المشاركة بنشاط في الشبكة، حيث لا يمكن لمجموعة معينة أو مشارك معين أن يهيمن على عمليات الشبكة.

الأمان

يتمتع توافق الدليل على الزمان والمكان بنظام أمان مزدوج يضمن أن تشارك في الشبكة فقط العقد التي تلبي متطلبات الزمان والمكان. يحد من اللعب الخبيث من قبل العقد السيئة بشكل محتمل ويقلل من الهجمات المحتملة ضد الشبكة.

البلوكشينات التي تستخدم خوارزمية إثبات مساحة-زمن التوافق

على الرغم من أنها لا تزال فكرة جديدة ، إلا أن عددًا قليلاً من المشاريع قد اعتمدت آلية وفقًا لبرهان الفضاء-الزمن. تشمل بعض هذه المشاريع:

شبكة جيا

المصدر:تشيا

البوابةشبكة تشيانظام الدفع دي-في مصمم لتقليل تكلفة المعاملات وتحسين كفاءة عمليات الشبكة. يستخدم البروتوكول لغة برمجة العقود الذكية الخاصة به المسماة Chialisp والتي هي قابلة للتدقيق وآمنة وشفافة. كما يساعد في إنشاء أدوات تشفير جديدة لرفع أمان عقوده الذكية.

بدلا من استخدام آلية تعتمد على الرموز أو التعدين، يعتمد شبكة Chia على أجهزة تخزين الحاسوب من خلال آلية الإجماع برهان المساحة-الزمن. يتم مكافأة المزارعين في الشبكة برمز Chia من خلال تخصيص جزء من قرصهم الصلب لتخزين بيانات عشوائية تسمى قطع.

بمجرد إنشائها ، تولد الشبكة تحديا تم الحصول عليه من الكتل السابقة وإرسالها إلى المزارعين لتحديد موقعها على التخزين المحجوز (قطع الأراضي). عندما يتم العثور على التحدي ويتم تنبيه الشبكة ، يتم تقديمه إلى مشارك يسمى "Timelord" الذي يقوم بعد ذلك بإجراء الحسابات التي تم الحصول عليها من البيانات المقدمة من المزارع.

مع توافق برهان الفضاء الزمني ، يمكنها تقديم خدمات مثل Atomic Swaps ، و Recoverable Wallets ، و Authorized Pays ، و Rate-Limited Wallets ، و Clawback Escrow ، و Slow Paper Wallet.

فايلكوين

المصدر:سوبرا

فايل كوينشبكة مبنية على تقنية البلوكشين مصممة لتخزين البيانات بشكل لامركزي. تتيح المنصة للمستخدمين تشغيل العُقد اللوتس عبر أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم. توفر هذه العُقد وظائف تخزين لامركزي للشبكة وتسمح للمستخدمين بتعدين رموز Filecoin من خلال طريقة إجماع دليل الفضاء-الزمن.

على Filecoin، يتم استخدام اتفاقية دليل الزمان والمكان لإثبات أن مقدمي التخزين يقدمون باستمرار التخزين كما يدعون. يتم إبرام الصفقات بين العملاء ومقدمي التخزين لتوفير التخزين لفترة محددة تتراوح بين 180 إلى 540 يومًا.

خلال الفترات المحددة، يجب على مزودي التخزين أن يثبتوا باستمرار أن البيانات التي يمتلكونها متاحة ولا يمكن تغييرها. يحتوي المنصة على فترة إثبات حيث يتم التحقق من كل قطاع تخزين بسعة 32 أو 64 جيجابايت مرة كل 24 ساعة.

يتم تقسيم كل فترة إثبات إلى 48 مهلة بمدة 30 دقيقة تظل منفصلة عن بعضها البعض. ثم يتم تجميع مساحة التخزين في أقسام، والتي يتم التحقق منها دائمًا في نفس المهلة الإثباتية

آلية التوافق بين الزمان والمساحة (PoST) مقابل آليات التوافق الأخرى

من خلال البناء على اتفاقية البرهان على المساحة الحرة (PoSpace) الموجودة ومزجها مع اتفاقية البرهان على الوقت (PoT)، يعزز برهان المساحة الزمنية (PoST) الأمان والفعالية للشبكات. وهذا يمنح الاتفاقية مزايا معينة على آليات الاتفاق الأخرى مثل برهان العمل (PoW)، برهان الحصة (PoS)، وبرهان السعة (Proof-of-Capacity)

Proof-of-Work (PoW) مقابل Proof-of-Space-Time (PoST)

دليل العمل هي آلية الاتفاق المستخدمة من قبل بيتكوين. يقوم بتحقق وإضافة كتل جديدة عن طريق حل المنقولات الرياضية الصعبة من قبل المنقبين. بالرغم من شهرتها بأمانها، إلا أنها معروفة أيضًا باستهلاكها العالي للطاقة وحاجتها لأجهزة الحوسبة المتقدمة.

برهان الفضاء والزمن (PoST)، ومع ذلك، هو آلية تفتخر بصديقتها للبيئة واستهلاكها المنخفض للطاقة. بدلاً من التركيز على الحوسبة المتقدمة مثل برهان العمل (PoW)، يعتمد برهان الفضاء والزمن (PoST) على تخصيص تخزين المشارك لمدة محددة.

بفضل هذه الميزات، يمكن لبروف-أوف-سبيس-تايم (PoST) الحفاظ على المزيد من الطاقة والسماح بإنشاء وتحقق كتل متوازية، مما يعزز القابلية للتوسع. وأخيرًا، على عكس PoW، الذي يعتمد على من يأتي أولاً يخدم أولاً ويكون متاحًا فقط للمنقبين الذين يمتلكون أجهزة متقدمة، فإن PoST عادل ويسمح لجميع العقد بإنشاء كتل دون مستوى مواردهم أو تأثيرهم.

Proof-of-Space-Time (PoST) مقابل Proof-of-Stake (PoS)

Proof-of-Space-Time (PoST) و Proof-of-Stake (PoS)تتميز آليات التوافق بمعدلات استهلاك الطاقة المنخفضة ولكنها تختلف في إنشاء وتحقق الكتلة. يركز توافق PoS على كمية العملة التي يمتلكها المستخدم ويراهنها في الشبكة، في حين يتم تصميم PoST لمكافأة المشاركين على تخزين البيانات على سلسلة الكتل.

على الرغم من أن كلا الآليتين صديقتين للبيئة ، إلا أن الاتفاقية بناءً على الحصة يمكن أن تصبح مركزية وتفقد نظامها الغير محدود. يحدث ذلك لأن المنصة تعتمد بشكل كامل على رمزها ، مما يسمح للمستخدمين الذين يملكون المزيد من الرموز بالتأثير بشكل أكبر في عملية اتخاذ القرارات في الشبكة. ومع ذلك ، مع آلية بناء الحجاب الزمني ، يقوم المشاركون برهن مساحة التخزين التي يملكونها بالفعل للمشاركة في التحقق وإنشاء الكتل.

الإثبات بالمساحة الزمنية (PoST) مقابل الإثبات بالسعة

يشترك إثبات السعة وإثبات الزمن والمساحة في سمات مماثلة، حيث يعتمد كل من الآليات على استخدام مساحة التخزين في تحقق الكتل. ومع ذلك، على عكس PoST، فإن إجماع إثبات السعة يسمح للعقد في الشبكة باستخدام المساحات الفارغة على القرص الصلب الخاص بهم لتعدين رمز الشبكة. إنه يتيح للمستخدمين تخزين قائمة من الحلول الممكنة على قرص الحاسوب الخاص بهم قبل بدء عملية التعدين.

يتيح ذلك للمستخدمين الذين يمتلكون مساحة تخزين أكبر حفظ مزيد من الحلول الممكنة، مما يمنحهم فرصًا أفضل لمطابقة قيمة التجزؤ المطلوبة، مما يؤدي إلى المزيد من فرص التعدين وكسب المكافآت.

الختام

يجلب توافق Proof-of-Space-Time عصرًا جديدًا من آليات التوافق في سلسلة الكتل توفر الأمان واستخدام فعال للموارد النادرة. تجمعها مزيج من الفضاء والزمن يوفر اللامركزية المعززة، مما يعزز اعتمادًا أكبر للآلية.