الگوریتم ProgPoW چیست؟ تحولی در استخراج ارزهای دیجیتال

استخراج رمز ارزها به عنوان یکی از عملکردهای اصلی شبکه‌های بلاکچین، همواره مورد توجه بوده‌است. از زمان معرفی بیت‌کوین و الگوریتم اثبات کار (PoW)، نوع سخت‌افزار استفاده شده برای استخراج نقش بسیار مهمی در توزیع قدرت و تمرکززدایی شبکه داشته‌است. یکی از نگرانی‌های اصلی در این زمینه، ظهور ASICها (مدارهای مجتمع با کاربرد خاص) است که می‌توانند به طور قابل‌توجهی قدرت محاسباتی بیشتری نسبت به GPUها (واحدهای پردازش گرافیکی) ارائه دهند و منجر به تمرکز استخراج در دست تعداد محدودی از افراد و شرکت‌ها شوند. در پاسخ به این چالش، الگوریتم ProgPoW معرفی شد تا استخراج را دوباره به سمت تمرکززدایی و استفاده از سخت‌افزارهای عمومی‌تر سوق دهد. در ادامه این مقاله با صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس همراه باشید تا بفهمید که الگوریتم ProgPoW چیست و چگونه عمل می‌کند.

مشاهده قیمت ارز دیجیتال در بازار معاملاتی او ام پی فینکس

آشنایی با الگوریتم ProgPoW

از زمان معرفی بیت‌کوین در سال ۲۰۰۹، استخراج رمزارزها با استفاده از CPUها شروع شد. با گذشت زمان و افزایش پیچیدگی شبکه، نیاز به سخت‌افزارهای قدرتمندتر به وجود آمد و GPUها وارد عرصه شدند. اما با ظهور ASICها، استخراج به طور فزاینده‌ای در دست تعداد محدودی از ماینرها افتاد. این تمرکز نه تنها به توزیع نابرابر ثروت منجر شد، بلکه امنیت و مقاومت شبکه را نیز تحت تاثیر قرار داد. 

الگوریتم Proof of Work Programmatic یا به ترجمه فارسی اثبات کار برنامه نویسی شده، توسط Christian Decker و Ethan Heilman، به عنوان یک الگوریتم مقاوم در برابر ASICها طراحی شده‌است. هدف اصلی الگوریتم ProgPoW حفظ تمرکززدایی و افزایش دسترسی به استخراج برای همه افراد است. این الگوریتم با تغییرات پویا در الزامات محاسباتی و استفاده از حافظه، تلاش می‌کند تا عملکرد ASICها را کاهش داده و کارایی GPUها را بهبود بخشد.

مشاهده قیمت لحظه‌ای و خرید تتر

ساختار و عملکرد الگوریتم ProgPoW چگونه است؟

ProgPoW از الگوریتم‌های قبلی اثبات کار الهام گرفته و به عنوان یک به‌روزرسانی برای شبکه اتریوم طراحی شده‌است.  و محاسبات حافظه‌ محور را به کار می‌برد. این الگوریتم با تغییرات پویا در ساختار محاسباتی و استفاده از حافظه، سخت‌افزارهای عمومی را در مقابل ASICها تقویت می‌کند. الگوریتم ProgPoW شامل ویژگی‌هایی مانند ساختار اسفنجی (sponge construction) و تغییرات مکرر در حافظه و محاسباتی است که باعث می‌شود توسعه و استفاده از ASICها برای این الگوریتم بسیار پیچیده و هزینه‌بر باشد.

 الگوریتم اسفنجی (Sponge Construction)

ProgPoW از یک ساختار اسفنجی مشابه Keccak استفاده می‌کند. این ساختار شامل دو فاز اصلی است: جذب (absorption) و فشرده‌سازی (squeezing). در فاز جذب، داده‌های ورودی به حالت داخلی اسفنج اضافه می‌شود و در فاز فشرده‌سازی، خروجی هش تولید می‌شود. این ساختار به ProgPoW اجازه می‌دهد که با تغییرات در سخت‌افزار و نیازهای شبکه سازگار باشد و به راحتی می‌تواند به‌روزرسانی شود.

مشاهده قیمت لحظه‌ای و خرید بیت کوین

مشکلات ASIC

تسلط ASICها (Application-Specific Integrated Circuits) بر استخراج رمزارزها یکی از مسائل مهم در دنیای بلاکچین و رمزارزها است. ASICها، که برای انجام یک وظیفه خاص بهینه‌سازی شده‌اند، می‌توانند بر روی قدرت محاسباتی و کنترل استخراج تاثیرگذار باشند. در اینجا به بررسی مشکلات و چالش‌های ناشی از تسلط ASICها می‌پردازیم:

 قدرت نهادهای بزرگ

 ASICها به دلیل قدرت محاسباتی بالا و هزینه‌های بالا، معمولاً در دست شرکت‌های بزرگ و سازمان‌ها قرار دارند. این امر می‌تواند منجر به تمرکز قدرت استخراج در دست تعداد کمی از بازیگران بزرگ شود. در بلاکچین‌های طراحی شده برای تمرکززدایی، تسلط ASICها می‌تواند به کاهش تمرکززدایی منجر شود و کنترل شبکه را در دست گروه‌های محدود قرار دهد.

مشکلات اقتصادی و هزینه‌ها

ASICها به دلیل طراحی خاص خود، هزینه‌های بالایی دارند. این هزینه‌ها می‌تواند برای استخراج‌کنندگان کوچک و متوسط غیرقابل دسترس باشد و موجب افزایش نابرابری در زمینه استخراج شود. این دستگاه‌ها معمولاً مصرف برق بالایی دارند و نیاز به سیستم‌های خنک‌کنندگی پیچیده و تعمیرات منظم دارند، که می‌تواند هزینه‌های عملیاتی را افزایش دهد.

سازگاری با تغییرات الگوریتم

ASICها نمی‌توانند به راحتی برای الگوریتم‌های جدید به‌روزرسانی شوند. این عدم انعطاف‌پذیری می‌تواند مشکلاتی را در مواجهه با تغییرات الگوریتم‌های اثبات کار ایجاد کند. تغییر الگوریتم اثبات کار می‌تواند به معنای نیاز به خرید سخت‌افزار جدید باشد که هزینه‌های زیادی را به همراه دارد.

خطرات امنیتی

تمرکز قدرت استخراج در دست چند نهاد بزرگ که با استفاده از ASICها به استخراج می‌پردازند، می‌تواند خطراتی از جمله حملات ۵۱ درصدی را افزایش دهد. این نوع حملات می‌تواند به تغییر تاریخچه تراکنش‌ها و ایجاد دو شاخه‌های مختلف در بلاکچین منجر شود.

مقایسه ProgPoW با الگوریتم دیگر

ProgPoW با مقاومت در برابر ASICها، تغییرات پویا در الزامات محاسباتی و بهینه‌سازی برای GPUها، نسبت به الگوریتم‌های قبلی مانند SHA-256، Ethash و Equihash مزایای قابل توجهی دارد. این ویژگی‌ها، ProgPoW را به عنوان یک گزینه جذاب برای افزایش تمرکززدایی و امنیت در شبکه‌های بلاکچین تبدیل می‌کند. در اینجا به مقایسه ProgPoW با چند الگوریتم مهم قبلی از جمله SHA-256، Ethash و Equihash می‌پردازیم.

الگوریتم SHA-256

 الگوریتم SHA-256 به طور گسترده در بیت‌کوین و برخی رمزارزهای دیگر استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های اصلی SHA-256 این است که به شدت  برای ASICها بهینه‌سازی شده است. این امر منجر به تمرکز قدرت استخراج در دست تعداد محدودی از بازیگران بزرگ شده است. ز نظر امنیتی، SHA-256 بسیار مطمئن است و تاکنون حملات موفقیت‌آمیزی علیه آن گزارش نشده است. اما ساده بودن آن باعث شده که ASICها بتوانند به راحتی بهینه شوند.

الگوریتم Ethash

 الگوریتم Ethash به‌طور گسترده در شبکه اتریوم استفاده می‌شود. در ابتدا، Ethash به دلیل نیاز به حافظه زیاد، مقاومتی نسبی در برابر ASICها داشت. اما با گذشت زمان، ASICهایی که برای Ethash طراحی شده‌اند، توانستند برتری پیدا کنند. این الگوریتم از یک گراف جهت‌دار غیرمدور (DAG) برای محاسبات خود استفاده می‌کند، که نیاز به حافظه زیادی دارد.

الگوریتم Equihash

الگوریتم Equihash در رمزارز Zcash و برخی دیگر از رمزارزها استفاده می‌شود. این الگوریتم به دلیل نیاز به حافظه بالا، در ابتدا مقاوم در برابر ASICها بود. اما با گذشت زمان، ASICهایی برای Equihash توسعه داده شدند. Equihash به شدت وابسته به حافظه است و برای اجرا نیاز به حافظه زیادی دارد.

مزایا و معایب‌ الگوریتم ProgPoW

یکی از مهم‌ترین مزایای ProgPoW، مقاوم بودن آن در برابر ASICها است که باعث می‌شود استخراج دوباره به سمت GPUها سوق داده شود. با کاهش توانایی ASICها در استخراج، قدرت استخراج بین تعداد بیشتری از استخراج‌کنندگان توزیع می‌شود که به تمرکززدایی شبکه کمک می‌کند. با کاهش تمرکز استخراج، شبکه بلاکچین امنیت بیشتری پیدا می‌کند و احتمال حملات ۵۱ درصدی کاهش می‌یابد. این الگوریتم می‌تواند در سایر شبکه‌های بلاکچین نیز پیاده‌سازی شود که به دنبال افزایش امنیت و تمرکززدایی هستند.

پیاده‌سازی ProgPoW با چالش‌های فنی مختلفی نیز همراه است که نیاز به تحقیق و توسعه بیشتری دارد. این الگوریتم باید به طور مداوم به‌روزرسانی شود تا بتواند با تغییرات در فناوری ASICها همگام شود. برخی از منتقدان معتقدند که ProgPoW ممکن است تاثیرات منفی بر روی بازار سخت‌افزار داشته باشد و باعث افزایش قیمت GPUها شود. همچنین، نگرانی‌هایی درباره امکان دور زدن الگوریتم توسط توسعه‌دهندگان ASICها نیز وجود دارد.

جمع بندی

تسلط ASICها می‌تواند انگیزه برای نوآوری در زمینه‌های مختلف استخراج را کاهش دهد، زیرا تولیدکنندگان و کاربران جدید ممکن است قادر به رقابت با شرکت‌های بزرگ که دارای ASICهای قدرتمند هستند، نباشند. الگوریتم ProgPoW به عنوان یک الگوریتم مقاوم در برابر ASICها معرفی شده است تا به تمرکززدایی و افزایش امنیت شبکه‌های بلاکچین کمک کند. با وجود چالش‌ها و نقدهایی که وجود دارد، ProgPoW به عنوان یک راه‌حل امیدوارکننده برای مشکلات تمرکز و نابرابری در استخراج رمز ارزها شناخته می‌شود.