هولوچین چیست؟ راهنمای کامل عملکرد هولوچین (Holochain)

هولوچین (Holochain / HOT) یک نرم‌افزار یا محیط کاری کامپیوتری (Framework) به‌صورت اُپن سورس (Open-source) است که در سال ۲۰۱۸ راه‌اندازی شده و از آن برای توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (DApp) استفاده می‌شود. توکن بومی اما موقتی پلتفرم هولوچین، هولو توکن (Holo Token) با نماد HOT است که هنگام نگارش این مطلب، با مارکت کپ (ارزش بازار / Market Capitalization) نزدیک به ۳۰۰,۰۰۰,۰۰۰ دلار، در رتبه ۱۱۲ بازار ارزهای دیجیتال فعالیت می‌کند. در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس، بررسی می‌کنیم که هولوچین چیست و عملکرد و معماری هولوچین به چه شکل است؟

پاکست هولوچین چیست

از زمان پیدایش بیت کوین (Bitcoin / BTC)، فناوری بلاک چین (Blockchain) به یکی از برجسته‌ترین اختراعات از زمان پیدایش شبکه جهانی اینترنت تبدیل شد و امروزه می‌بینیم که سرمایه‌گذاران زیادی به خرید بیت کوین روی آورده و استفاده‌های فراوانی از بلاک چین را در بخش‌ها و صنایع مختلف شاهد هستیم.

بلاک چین که در واقع یک نوع دفتر کل توزیع‌شده (Distributed Ledger Technology / DLT) است در راستای بهبود نقاط ضعف سیستم‌های متمرکز، ویژگی‌هایی بسیار مهم نظیر تمرکززدایی (Decentralization)، نفوذ ناپذیری و شفافیت در عملکرد را ارائه می‌دهد. اما بزرگ‌ترین شبکه‌های بلاک چین حال حاضر دنیا مانند بیت کوین و اتریوم (Ethereum / ETH)، با مشکلاتی از قبیل مقیاس‌پذیری و مصرف بالای انرژی دست و پنجه نرم می‌کنند.

یکی از اهداف هولوچین، ارائه یک راهکار جایگزین برای بلاک چین‌ها از طریق پیاده‌سازی یک فناوری مقیاس‌پذیرتر و کم‌مصرف‌تر است. هولوچین بستر لازم برای توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز را به‌وجود آورده که بی‌نیاز از فناوری بلاک چین است. در این پلتفرم، DApp ها تحت عنوان اپلیکیشن‌های هولوچین (Holochain Applications) یا hApp شناخته می‌شوند.

• مطالعه بیشتر: برنامه غیر متمرکز یا DApp چیست؟

هولوچین چیست؟

همان‌طور که در بالا به آن اشاره شد، هولوچین یک بستر اپن سورس برای تولید و توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز بوده که با توضیحات زیر، می‌توان درک بهتری نسبت به این پروژه منحصربه‌فرد پیدا کرد.

یکپارچگی داده‌ها (Data Integrity): داده‌های مربوط به اپلیکیشن‌های هولوچین با استفاده از یک مجموعه قوانین و مقررات کلی و مشترک برای تمام افراد، تولید و اعتبارسنجی می‌شوند. هولوچین از طریق تکنیک‌های رمزنگاری از نفوذ ناپذیری داده‌ها، صرف نظر از محل ذخیره آن‌ها، اطمینان حاصل می‌کند.

فریم‌ورک (محیط کار / Framework): هولوچین یک پایگاه داده (Database) جهت ذخیره، مرتب‌سازی و جست‌وجوی اطلاعات دارد که بین کامپیوترها زیادی در سراسر جهان توزیع شده و هیچ شخص یا نهاد خاصی کنترل تمام این اطلاعات را در اختیار ندارد.

اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (Decentralized Applications): هولوچین اپلیکیشن‌های آنلاین نظیر ویکی‌پدیا، فیسبوک و . . . که تحت کنترل یک شرکت مرکزی هستند را به‌گونه‌ای تغییر می‌دهد که تماماً در اختیار کاربران آن‌ها قرار می‌گیرند. هولوچین این قابلیت را برای مردم و جوامع مختلف به‌وجود آورده که کنترل و اختیار اطلاعات، هویت و فعالیت‌های خود را از چنگ فضای مجازیِ تحت نظر خارج کنند. به این ترتیب، از طریق هولوچین می‌توان همان اپلیکیشن‌های روزمره فعلی را با ارتقای سطح حریم خصوصی و امنیت طراحی و اجرا کرد.

مطالعه بیشتر: ارز دیجیتال چیست و چه کاربردهایی دارد؟

• بهترین پروژه های ارز دیجیتال کدام‌اند؟
• بهترین کیف پول های ارز دیجیتال کدام‌اند؟

هر اپلیکیشن Holochain در واقع یک پلتفرم اشتراکی و تعاملی تحت کنترل کاربران آن است که با مصرف کمی نیروی کامپیوتری و فضای ذخیره، نسخه‌های متعددی از داده‌‌های مربوطه همیشه به‌صورت آنلاین موجود هستند و توافقات بر سر صحت عملکرد پلتفرم، به‌طور مشترک اعتبارسنجی و اعمال می‌شوند.
هولوچین الگوهای جدید و تحول‌آفرینی از همکاری و تعامل همتابه‌همتا (Peer-to-Peer / P2P) را معرفی کرده است. اکنون و از طریق Holochain، گروه‌های دو یا چندنفره‌ قادرند مجموعه توافقات و قراردادهایی را پیاده کنند که طبق آن‌ها ارتباطات، منابع، زمان‌بندی، ایده‌ها و ثروتشان در یک مسیر و همسو قرار گیرند؛ تنها راه از کار انداختن چنین سیستمی، توقف عملکرد تک تک اعضای مربوطه است.

سایر بسترها جهت اجرای اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز مانند بلاک چین، تلاش می‌کنند تا یک وضعیت جهانی (توافق بر سر داده‌ها) را به‌طور همزمان بین کامپیوترهای شبکه (نودها) همگام‌سازی و برقرار کنند. این فرآیندِ توافق یا «اجماع» (Consensus)، قابلیت تقویت و تسریع ندارد و اجرای آن نیازمند هزینه است؛ از این رو، این هزینه از طریق ارز بومی آن شبکه به فعالان (نودها و اعتبارسنج‌ها) پرداخت می‌شود. هولوچین از این حیث، میلیون‌ها برابر بهینه‌تر است و حتی نیاز به ۰.۵ درصد از برق کره زمین را ندارد تا بتواند تراکنش‌های بیشتری را در هر ثانیه پردازش کند.

اما تیم پروژه هولوچین هنوز ارز دیجیتال هولو فیول (HoloFuel)، توکن اصلی این پلتفرم، را ارائه نکرده است و گزارش‌ها حاکی از آنند که قرار است این رمزارز در سال ۲۰۲۳ راه‌اندازی شود. البته همان‌طور که در بالا به آن اشاره شد، هولوچین یک توکن مبتنی بر شبکه ERC-20 اتریوم تحت عنوان هولو توکن (Holo Token / HOT) طراحی کرده که نقش توکن بومی موقتی پلتفرم Holochain را دارد.

هولو توکن طی رویداد عرضه اولیه کوین (ICO) این کمپانی جهت جذب سرمایه برای توسعه پروژه به فروش رسید. گفته می‌شود زمانی که رمزارز هولو فیول راه‌اندازی شود، هولدرهای توکن HOT می‌توانند به نسبت برابر یعنی ۱ به ۱، طی شش ماهه ابتدایی راه‌اندازی ارز هولو فیول، توکن‌های خود را به رمزارز اصلی شبکه تبدیل کنند. پس از شش ماه و پایان دوره آزمایشی (Beta) رمزارز جدید، نسبت تبدیل توکن‌ها به یکدیگر ممکن است تغییر کند.

در رابطه با بنیان‌گذاران Holochain، باید گفت که این پروژه توسط آرتور بِراک و اریک هریس برون در اواخر سال ۲۰۱۶ آغاز شد. زمانی که بیت کوین در سال ۲۰۰۸ ظهور کرد، بنیان‌گذاران هولوچین مشغول پروژه‌هایی نظیر متاکارنسی (MetaCurrency) بودند و تمرکز آن‌ها در این پروژه، توسعه ابزارهای مورد نیاز جهت تشکیل یک نظام اقتصادی همتا به همتا بود.

مقایسه هولوچین و بلاک چین

تفاوت اصلی میان هولوچین و بلاک چین، شیوه اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها است. در یک بلاک چین، نودهای شبکه تراکنش‌ها را با یک رویکرد مشخص و با محوریت داده‌های موجود تایید می‌کنند که روش‌های غالب در این زمینه، توافق سراسری نودها از طریق الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) اثبات کار (Proof-of-Work / PoW) یا تایید اکثریت اعضا با استفاده از الگوریتم اجماع اثبات سهام (Proof-of-Stake / PoS) است.

اما در Holochain چیزی تحت عنوان الگوریتم یا مکانیزم اجماع وجود ندارد. در عوض، از شیوه‌ای به‌نام “rrDHT” استفاده می‌کند که در واقع یک رویکرد نماینده یا عامل محور (Agent-Centric) با استفاده از یک جدول هش توزیع شده (Distributed Hash Table) یا DHT است که در آن، نودهای هولوچین به‌صورت مستقل قادر به اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها هستند.

نودها به‌صورت تصادفی اقدام به انتشار نتیجه اعتبارسنجی خود در شبکه کرده تا دیگر نودها بتوانند این اعتبارسنجی را تایید و هرگونه تغییر یا عدم اعتبار در داده‌ها را شناسایی کنند؛ این فرآیند تحت عنوان اعتبارسنجی متقابل یا اعتبارسنجی همکار (Peer Validation) شناخته می‌شود. یکی از مزیت‌های روش فوق این است که شبکه در معرض حملات مبتنی بر مکانیزم اجماع، مانند حمله اکثریت یا ۵۱ درصدی (Majority Attack) و حملات سیبل (Sybil Attack) قرار نمی‌گیرد. هر نود در هولوچین، داده‌های مربوط به خود را اجرا می‌کند و از طریق یک کلید رمزنگاری‌شده به شبکه متصل می‌شود.

معماری هولوچین

Holochain معماری بسیار جالبی دارد و به بیان مختصر، می‌توان آن را در قالب یک جدول هش مشترک دید. معماری هولوچین به‌گونه‌ای طراحی شده که محدودیت‌های بلاک چین را نداشته باشد و در عین حال، از ویژگی‌های مهم این فناوری بهره ببرد. شاید بتوان هولوچین را یک «بلاک چین بدون کمبود» نامید که از طریق یکپارچه‌سازی داده‌ها به‌صورت مشترک، به این دستاورد می‌رسد. داده‌ها در Holochain تحت یک سیستم همتا به همتا پردازش می‌شوند و این سیستم مشترک، امنیت داده‌ها را بدون نیاز به توان کامپیوتری بالا تامین می‌کند.

• هش ریت یا نرخ هش چیست و چه کاربردی دارد؟

اصلی‌ترین بخش معماری هولوچین را همین جدول هش توزیع شده (DHT) تشکیل می‌دهد که ارزش زیادی را نیز یه این اکوسیستم داده است. این شیوه، سازگاری و ثبات کاملی را به‌وجود آورده و در عین حال، داده‌ها به‌صورت امن و مطمئن در شبکه منتشر می‌شوند. در این سیستم، هر عضوی مسئول عملکرد خود است. همچنین، معماری هولوچین بسیار بهینه عمل می‌کند؛ چراکه هزینه‌های اضافی را تا حد امکان از بین برده است و حتی گوشی‌های موبایل و کامپیوترهای خانگی نیز می‌توانند در این شبکه به فعالیت بپردازند.

معماری هولوچین و ساختار اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز آن متشکل از ۳ زیرسیستم اصلی هستند که فضای ذخیره مشترک (Shared Storage) یا DHT، اپلیکیشن یا هسته (Nucleus) و شبکه هش منبع (Source Hash Chain) نام دارند:

اپلیکیشن (Application): اپلیکیشن هسته اصلی هولوچین را تشکیل می‌دهد و نقطه اتصال سایر اجزای این پلتفرم است. اپلیکیشن‌های Holochain از طریق یک مرورگر قابل دسترسی هستند و رابط کاربری آن‌ها، توسط توسعه‌دهندگان مربوطه طراحی می‌شود. همان‌طور که در تصویر مشخص است، اپلیکیشن به داده‌ها دسترسی داشته و قابلیت ذخیره آن‌ها از جدول هش توزیع شده (DHT) را نیز دارد. به‌علاوه، اپلیکیشن به شبکه هش منبع بومی (Local) خود دسترسی دارد. مقررات اعتبارسنجی توسط خود اپلیکیشن تنظیم می‌شوند تا در مورد نفوذ ناپذیری و عدم حذف داده‌ها اطمینان حاصل شود. اپلیکیشن‌های هولوچین اغلب با زبان‌های لیسپ (Lisp) و جاوا اسکریپت (JavaScript) طراحی می‌شوند.

شبکه هش منبع (Source Hash Chain): شبکه هش منبع در واقع ابزاری است که از طریق آن، یک اپلیکیشن قابلیت اجرای آفلاین را پیدا می‌کند. این بخش یک دفتر ثبت به‌صورت محلی (Local) بوده که هر شخصی می‌تواند یک نسخه از آن را داشته باشد. اطلاعات ذخیره‌شده در شبکه محلی، باید پیش از ادغام با نسخه آنلاین و سراسری جدول هش، امضای دیجیتال شوند.

مثلاً اگر دو طرف قصد تعامل با یکدیگر را داشته باشند، هر دو باید داده‌های خود را در شبکه منبع محلی خود اعتبارسنجی و ثبت کنند و سپس آن را با DHT مشترک ادغام کنند. این فرآیند بسیار منحصربه‌فرد و تحول‌آفرین است؛ چراکه چیزی در این بین نیاز به برقراری اجماع و توافق ندارد. در یک برنامه هولوچین که در حال اجرا است، نیازی نیست که تک تک داده‌ها توسط تمام اعضا مورد اعتبارسنجی قرار گیرند. اعتبارسنجی به‌صورت محلی در این‌جا کافی است که در ادامه، داده‌های مربوطه در جدول هش توزیع شده سراسری (جهانی) به اشتراک گذاشته می‌شوند.

• مطالعه بیشتر: تابع هش و هشینگ چیست؟

فضای ذخیره مشترک (DHT): فضای ذخیره مشترک یا جدول هش توزیع شده Holochain، آخرین جزء مهم در این پلتفرم است. فناوری DHT هم‌اکنون از محبوبیت بالایی برخوردار است و اپلیکیشن‌های حوزه اشتراک‌گذاری فایل مانند بیت‌تورنت (BitTorrent) نیز از آن استفاده می‌کنند. جدول هش توزیع شده به اعضا این قابلیت را می‌دهد تا با استفاده از یک هش رمزنگاری‌شده، اطلاعات خود را مورد اعتبارسنجی قرار دهند. از این طریق، هر داده‌ای به‌صورت معتبر و امضاشده ذخیره می‌شود و تایید خواهد شد که در شبکه محلی خود ثبت شده است.

به‌علاوه، امکان ایجاد تراکنش‌های چندکاربره از طریق فناوری DHT نیز وجود دارد. به این ترتیب، برای تراکنش‌های مربوطه چندین شبکه مختلف به‌وجود می‌آیند تا فرآیند اعتبارسنجی آن‌ها تسهیل شود. این یعنی که دیگران هم قادر به انتشار تراکنش‌های شما خواهند بود و از این رو، تراکنش‌ها معتبر در نظر گرفته می‌شوند. در صورتی که مقدار هش تراکنش‌ها بین شبکه‌ها با هم مطابقت نداشته باشند، نامعتبر اعلام خواهند شد.

نحوه عملکرد هولوچین

هولوچین چالش‌های پیش روی خود را با رویکردی متفاوت حل و فصل می‌کند؛ به‌جای این‌که هولوچین یک وضعیتِ (State) سیستم واحد و مشخص داشته باشد، اجازه داده تا هر یک از اعضای سیستم وضعیت خود را حفظ کند، آن وضعیت را در دسترس دیگران قرار دهد و به وضعیت دیگران دسترسی داشته باشد. چنین سیستمی برای اغلب امور اینترنتی امروزه کاربرد دارد و کافی است.

زندگی روزمره ما مثال واضحی از این سیستم است؛ ما هر روزه با افراد مختلفی سر و کار داریم که همه‌چیز را در مورد آن‌ها نمی‌دانیم و یا اطلاعات دقیقی از آن‌ها نداریم و تنها در زمان نیاز به توافق، با دیگران وارد تعامل می‌شویم.

Holochain به‌عنوان نخستین جزء اصلی سیستم خود، به‌جای سرورها و داده‌ها، کاربران را در اختیار دارد. اپلیکیشن‌های هولوچین از نقطه‌نظر هر کاربر مدل‌سازی می‌شوند که تحت عنوان محاسبات عامل-محور (Agent-Centric) شناخته می‌شود. هر کاربر از طریق چرخه اجرایی (Runtime) هولوچین، نسخه بک‌اند (Back-end) خود را اجرا می‌کند، شناسه خود را کنترل کرده و داده‌های خصوصی و عمومی خود را ذخیره می‌کند. Holochain که در قالب یک شبکه همتابه‌همتا و رمزنگاری‌شده برای هر اپلیکیشن عمل می‌کند، باعث شده که کاربران بتوانند با یکدیگر تعامل داشته باشند و اطلاعات رد و بدل کنند.

حال سوال این‌جا است که ویژگی یکپارچگی داده‌ها در هولوچین، به چه صورت نیاز مردم جهت برقراری یک ارتباط امن، کارآمد و هدفمند با داده‌های دریافتی از دیگران را تامین می‌کند؟ در این‌جا نیمی از مسئله حل شده است؛ زمانی که قوانین و مقررات لازم در کامپیوتر شما وجود دارند، می‌توان مطمئن شد که سایر کاربران نیز با شما هماهنگ بوده و داده‌های خود را طبق همان قوانین و مقررات اعتبارسنجی می‌کنند. به‌علاوه، Holochain با اضافه‌کردن تکنیک‌های رمزنگاری، سند اثبات داده‌های به‌وجود آمده را ارائه و فعالیت‌های مخرب از سوی نهادهای شخص ثالث را شناسایی می‌کند.

با این وجود، هولوچین هنوز تا مرحله تکامل فاصله دارد و این سیستم به‌طور کامل انعطاف‌پذیر نیست؛ داده‌های موجود در صورت آفلاین‌شدن کاربران، ممکن است از بین بروند. همچنین، اگر قرار باشد کاربران درست‌کار برای استفاده از هر داده‌ای ابتدا آن را اعتبارسنجی کنند، هزینه و زحمتی مازاد برای آن‌ها خواهد داشت.

از این رو، توسعه‌دهندگان Holochain یک ویژگی تحت عنوان پییِر ویتنِسینگ (Peer Witnessing) طراحی و اجرا کردند: هر داده عمومی توسط چند نود تصادفی مورد مشاهده و اعتبارسنجی قرار گرفته و سپس ذخیره می‌شود. به این ترتیب تمام نودهای مشارکت‌کننده در این فرآیند، داده‌های نامعتبر را تشخیص داده، اسناد مربوط به داده‌ها و عاملان مخرب را ارائه کرده و اقدامات لازم جهت خنثی‌سازی آن‌ها را اجرا می‌کنند. این فرآیند از سرعت بالایی برخوردار است و پیش از این‌که بخواهید اطلاعات واردشده خود را لغو و یا برگردانید، بخش بزرگی از کار انجام شده است.

این روش ثبت اطلاعات یک اکوسیستم فوق‌العاده قدرتمند و مقیاس‌پذیر را به‌وجود آورده است: یک نظام اجتماعی چندسلولی همراه با حافظه و یک سیستم امنیتی. Holochain به تقلید از سیستم‌های بیولوژیکی طراحی شده که طی میلیون‌ها سال به رشد و شکوفایی رسیده‌ و در برابر تهدیدهای جدید ایستادگی نشان داده‌اند.

با این‌که زیربنای کلی هولوچین به شکلی ساده طراحی شده است، احتمال دارد چنین طراحی با چالش‌هایی جدید نیز مواجه شود. اما احتمالاً از جایی که طراحی آن به‌صورت نماینده محور است، به‌سرعت برای این چالش‌ راهکارهایی پیدا خواهد شد. به‌علاوه، Holochain یک لایه ناخودآگاه (Subconscious Layer) دارد که مشکلات اصلی سیستم‌های توزیع شده را به‌صورت خودکار حل و فصل می‌کند. به این ترتیب، تمرکز شما در استفاده از هولوچین تنها کافی است بر بخش اپلیکیشن، مدل‌سازی داده و منطق کسب و کارتان قرار گیرد.

کاربردها و اهداف هولوچین

از هولوچین می‌توان برای تولید اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز در سطح گسترده استفاده کرد. از اهداف هولوچین، عملکرد به‌عنوان ابزاری است که می‌تواند در بخش‌های متنوعی کاربرد داشته باشد. برای مثال، از شبکه هولوچین می‌توان برای اپلیکیشن‌های اجتماعی، مدیریتی، سازمانی و . . . استفاده کرد.

برای شناخت بهتر کاربردها و اهداف هولوچین، می‌توان لیستی متشکل از چند نمونه اپلیکیشن را بررسی کرد که از طریق Holochain قابل تولید هستند:

• اپلیکیشن‌های مشارکتی (Collaborative)
• اپلیکیشن‌های مختص پلتفرم‌ها (Platform-related)
• اپلیکیشن‌های رسانه‌های اجتماعی (Social Media)
• اپلیکیشن‌های مدیریت تجاری (Relationship Management)
• اپلیکیشن‌های ویژه زنجیره‌های تامین (Supply Chain)
• اپلیکیشن‌های مدیریت منابع (Resource Management)
• سیستم‌های مبتنی بر اعتبار (Reputation Systems)

کاربردپذیری سطح بالای هولوچین، این فناوری را به یک جایگزین مناسب برای اتریوم تبدیل کرده است که مشابه با هولوچین، یک پلتفرم تولید DApp یا اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز است. هولوچین علاوه‌‌بر این‌که یک جایگزین برای دفتر کل توزیع شده (DLT) به‌شمار می‌آید، با استفاده از فناوری هش گراف (Hashgraph)، به‌عنوان راه‌کاری در برابر بلاک چین نیز شناخته می‌شود.

مطالعه بیشتر: آشنایی با قراداد هوشمند اتریوم

هولوچین یک جایگزین منحصربه‌فرد و در عین حال جاه‌طلب برای فناوری بلاک چین است که از طریق شبکه توزیع‌شده نودهای خود، در رابطه با مقیاس‌پذیری، چالشی را پیش روی خود نمی‌بیند. به‌دلیل این‌که هر نود هولوچین بخش اطلاعات ویژه خود را حفظ و پردازش می‌کند، شبکه بدون انتقال داده‌های مازاد و زائد به فعالیت خود ادامه می‌دهد؛ در نتیجه، بار عملیاتی شبکه کاهش یافته و دچار تراکم نخواهد شد. از این رو، اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز Holochain در تمام مواقع، بدون مشکل به عملکرد خود ادامه می‌دهند.

اکنون، دستاورد مهم بعدی برای آینده پروژه هولوچین، راه‌اندازی شبکه اصلی (Mainnet) و توکن بومی آن یعنی هولوفیول (HoloFuel) است. پس از این‌که هولوچین این مرحله از نقشه راه خود را تکمیل کند، توسعه‌دهندگان و کمپانی‌های بیشتری را برای راه‌اندازی اپلیکیشن بر بستر هولوچین، به خود جذب خواهد کرد. در حال حاضر، هولوچین هنوز راه درازی را برای رقابت با بلاک چین در پیش دارد.

در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس، پروژه هولوچین و نحوه عملکرد آن را برای شما شرح دادیم. چنانچه در رابطه با موارد فوق سوال، پیشنهاد و یا انتقادی داشتید، می‌توانید با ثبت نظر خود با ما در ارتباط باشید.

پاسخ به سوالات شما در مورد هولوچین