قراردادهای هوشمند بلاک چین های مختلف و تکنولوژی بلاک چین بسیار گسترده هستند. افراد بیشتری تمایل دارند وارد این فضا شوند. اگر خیلی با این فضا آشنا نیستید و می خواهید به سرعت در این زمینه به موفقیت برسید این مقایسه بلاک چین برای شما عالی است. پلتفرم هایی که قرار است بر روی آنها تمرکز داشته باشیم عبارتند از :
- اتریوم
- کاسموس
- کاردانو
- ایاس
- هایپرلجر
چرا باید در این مقایسه بلاک چین ها بر روی این پنج مورد تمرکز داشته باشیم؟ به این دلیل که این گروه بیشترین کارایی را داشته و محیط سالمی دارند. می دانیم برخی از این پروژه ها لایو نیستند، اما همچنان احساس می کنیم که پتانسیل لازم برای جایگیری در این لیست را دارند. قصد داریم در این مقاله به بررسی تک تک آنها بپردازیم و سپس آنها را مقایسه کنیم.
اتریوم:
اتریوم بدون شک پدر پلتفرم قراردادهای هوشمند است. فرد اصلی پشت اتریوم Vitalik Buterin است. Buterin با بررسی بیت کوین بشدت به آن علاقه مند شد، اما دانست که تکنولوژی بلاک چین کاربردهای بیشتری از یک سیستم پرداخت را دارد. او فهمید که شخص می تواند از تکنولوژی بلاک چین برای ساخت اپلیکیشن های نامتمرکز استفاده کند. بنابراین، تصمیم به ساخت اتریوم گرفت.
اتریوم مثل بیت کوین یک رمزارز است، اگرچه شباهت دیگری بین آنها نیست. زیرا بیت کوین نسل اول بلاک چین است و اتریوم نسل دوم محسوب می شود. اتریوم با استفاده از قراردادهای هوشمند در بلاک چین در فضای رمزارزها انقلابی به پا کرد.
قراردادهای هوشمند در ابتدا توسط Nick Szabo تداعی شده بود. ایده ساده بود، دارای تعدادی قوانین بین طرفین که نیازی به نظارت و واسطه ای ندارد. ایده بسیار سرراست است. اگرچه قراردادهای هوشمند اتریوم را قادر می سازند تا محیطی را ایجاد کنند که در آن توسعه دهندگان از سراسر جهان اپلیکیشن های نامتمرکز خود را یعنی Dapp ها را ایجاد کنند.
Dapp ها و قراردادهای هوشمند:
تولید Dapp یکی از مهم ترین ویژگی های اتریوم است. علاوه بر نامتمرکز بودن، ویژگی های مشخص دیگری نیز وجود دارد که یک Dapp باید داشته باشد:
- Dapp باید متن باز باشد
- اپلیکیشن باید توکن هایی برای نیرو محرکه خود داشته باشند
- App باید بتواند توکن خود را تولید کند و باید دارای مکانیزم اجماع داخلی باشد
قراردادهای هوشمند را باید با زبان برنامه نویسی سالیدیتی کد کنید. این زبان به صورت هدفمند ساده است و به جاوااسکریپت بسیار شباهت دارد.
علاوه بر ایجاد قرارداد هوشمند، باید محیطی داشته باشید که آن را اجرا کنید. اگرچه، محیط اجرا باید دارای ویژگی هایی باشد. این ویژگی ها شامل موارد زیر می باشد:
- قطعیت
- فسخ
- ایزوله
- قطعیت:
یک برنامه در صورتی قطعی است که با داشتن ورودی یکسان خروجی ثابتی تولید کند. برای مثال، ۳+۱=۴ و این عبارت همواره پاسخ ۴ تولید می کند. بنابراین وقتی یک برنامه خروجی ثابتی با ورودی یکسان تولید کند، به آن برنامه قطعی می گویند. محیط باید اطمینان داشته باشد که اجرا قرارداد هوشمند همواره قطعی خواهد بود.
- فسخ:
در منطق ریاضی، خطایی به نام توقف برنامه وجود دارد. اساساً، این خطا به این معنا است که مشخص نیست آیا یک برنامه در زمان مشخص می تواند فرآیندهای خود را اجرا کند یا نه. در سال ۱۹۳۶، Alan Turing با استفاده از مسئله قطری Cantor به این نتیجه رسید که هیچ راهی برای دانستن اینکه یک برنامه مشخص می تواند در زمان خاص اجرا شود وجود ندارد.
به طور قطع این مسئله در مورد قراردادهای هوشمند وجود دارد، قراردادها در تعریف باید به گونه ای باشند که در زمان مشخص متوقف شوند. بنابراین، محیط باید بتواند اجرای قرارداد هوشمند را متوقف کند.
- ایزوله:
در یک بلاک چین، هر شخصی می تواند یک قرارداد هوشمند را آپلود کند. اگرچه، به همین دلیل قراردادها خواسته یا ناخواسته ممکن است دارای باگ و ویروس باشند.
اگر یک قرارداد ایزوله نباشد، این مسئله ممکن است کل سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین، برای یک قرارداد باید ایزوله بماند تا کل سیستم را از تأثیرات منفی محفوظ بدارد. اتریوم قراردادهای هوشمند خود را با استفاده از ماشین مجازی به نام EVM اجرا می کند.
بنزین در اتریوم:
ویژگی فسخ در قرارداد هوشمند را به یاد بیاورید. قراردادهای هوشمند اتریوم این ویژگی را با استفاده از بنزین دارا هستند. هر خط کد شده در قرارداد هوشمند به میزان مشخصی بنزین نیاز دارد تا اجرا شود. بنابراین، وقتی یک توسعه دهنده یک قرارداد هوشمند را سابمیت می کند، حداکثر بنزین را نیز تعیین می کند.
بنزین را به عنوان سوخت ماشین خود قبل از رانندگی در نظر بگیرید. پس از آنکه سوخت به اتمام رسید، ماشین از حرکت می ایستد. هر خط در قرارداد هوشمند نیاز به میزان مشخصی بنزین دارد. پس از اتمام بنزین، قرارداد هوشمند متوقف می شود.
اتریوم و عرضه اولیه:
یکی از ویژگی های جذاب اتریوم در مقایسه بلاک چین ها، عرضه اولیه است. توسعه دهندگان در سراسر جهان می توانند از ماشین مجازی اتریوم برای استارت قراردادهای هوشمند خود استفاده کنند و از پلتفرم برای جمع آوری مبالغ هنگفتی از سرمایه استفاده کنند. به همین دلیل، کاربرد استفاده از اتریوم بسیار گسترش یافته است.
استخراج اتریوم:
اتریوم در حال حاضر از سیستم استخراج گواه اثبات کار استفاده می کند، یعنی همان روش بیت کوین. اساساً، ماینرها با استفاده از قدرت محاسباتی خود برای حل مسائل سخت به منظور یافتن بلاک بعدی با هم رقابت می کنند.
اتریوم اساساً تصمیم دارد با استفاده از پروتکل کسپر به سیستم گواه اثبات سهام منتقل شود. POS دوستدار محیط است و قابلیت مقیاس پذیری بالاتری دارد.
مشکل اصلی:
با وجود اثرات مثبتی که اتریوم در فضای رمزارز داشته است، اما مشکلات عدیده ای نیز در مورد آن وجود دارد. در حال حاضر، اتریوم در مورد مقیاس پذیری ناتوان است. اتریوم می تواند فقط ۲۵ معامله در ثانیه داشته باشد، که برای Dapp ها ایده آل نیست. مهم تر از آن، اتریوم می تواند برای توسعه دهندگان گران باشد. قیمت بنزین برای اجرای Dapp ها می تواند بسیار بالا باشد.
در این راستا، یک مشکل اصلی دیگر وجود دارد که بر روی اتریوم و سایر رمزارزها تأثیر می گذارد. این مشکل همکاری پلتفرم ها است. در حال حاضر، اگر آلیس بیت کوین داشته باشد و باب اتریوم، هیچ راه ساده ای و مستقیمی برای تعامل بین آنها وجود ندارد. این یک مشکل بزرگ است زیرا در آینده، هزاران بلاک چین که در چین های موازی اجرا می شوند بوجود خواهند آمد. بنابراین، باید راهی برای ارتباط آنها با یکدیگر وجود داشته باشد.
یک پروژه برای رفع این مشکل کاسموس است.همراه کوین ایران باشید تا مقایسه بلاکچین ها را با کاسموس ادامه دهیم.
کاسموس:
کاسموس می خواهد یک اینترنتی از بلاک چین ها شود یعنی هدف کاسموس حل این مشکل است. معماری کاسموس شامل چندین بلاک چین مستقل است که به آن Zones گفته می شود است که به بلاک چین مرکزی به نام Hub وصل می شوند.
مغز متفکر پشت آن Jae Kwon و Ethan Buchman می باشند.
تندرمینت:
تندرمینت نمونه ای از PBFT است، یعنی تحمل تحمل خطای بیزانس، یا BFT، این سیستم سیستمی است که به طور موفقیت آمیزی به مسئله ژنرال های بیزانس پاسخ داد. برای یک سیستم نظیر به نظیر به نظر می رسد در یک محیط بدون اعتماد نیز کار کند. بنابراین برای آنها ضروری است که راهکاری برای حل مسئله ژنرال های بیزانس بیابند.
گراف زیر مسئله را توضیح می دهد:
مزیت های تندرمینت:
- تندرمینت می تواند حجم معاملات را با نرخ ۱۰۰۰۰ معامله در هر ثانیه برای معاملات ۲۵۰ بایتی را داشته باشد.
- امنیت، راحتی و سبکی که آن را برای موبایل و loT مناسب می کند. برخلاف آن، کلاینت های سبک بیت کوین به کار زیادی نیاز دارند و تقاضا برای آن بسیار بالا است که آن را برای برخی موارد ناکارآمد می کند.
- تندرمینت دارای خاصیت fork-accountability است که از حملاتی مثل long-range-nothing-at-stake double spend و censorship جلوگیری می کند.
- تندرمینت از طریق تندرمینت کور اجرا می شود که یک application-agnostic consensus engine. اساساً می تواند هر بلاک باکس قطعی را به یک بلاک چین تکراری توزیع شده تبدیل می کند.
- تندرمینت کور از طریق ABCI (Application Blockchain Interface) به بلاک چین متصل می شود.
ارتباطات بین بلاک چینی:
همانطور که قبلاً اشاره کردیم، معماری کاسموس از روش Hub and Zones پیروی می کند. چندین بلاک چین موازی وجود خواهد داشت که به یک بلاک چین مرکزی به نام Hub وصل هستند. می توان آن را به خورشید و منظومه شمسی تشبیه کرد.
مرکز کاسموس یک لجر توزیع شده است که در آن کاربران یا خود Zone ها می توانند توکن های آنها را داشته باشند. Zone ها می توانند با یکدیگر و از طریق استفاده از IBC یا همان ارتباطات بلاک چینی داخلی با یکدیگر در ارتباط باشند.
این یک نسخه ساده شده از ارتباط بین دو Zone از طریق IBC است.
کاربردهای کاسموس:
در مقایسه بلاک چین ها باید گفت که ویژگی ارتباط بین بلاک چینی در کاسموس فرآهم شد که کاربردهای فراوانی دارد:
- DEX: از آنجائیکه کاسموس تعداد زیادی بلاک چین را به یکدیگر وصل می کند، می توان گفت بدون شک می تواند اکوسیستم های مختلف را قادر سازد تا با یکدیگر تعامل داشته باشد. این ویژگی برای صرافی ها از کاربرد بالایی برخودار است.
- معاملات بین چینی: به طریق مشابه، یک zone می تواند از سرویس های دیگر zone ها سود ببرد.
- مقیاس پذیری اتریم: این کاربرد بسیار رایج است. هر EVM براساس zone که به مرکز کاسموس وصل است، توسط سیستم اجماع تندرمینت نیز قدرت یافته اند. این ویژگی zone ها را قادر می سازد تا مقیاس پذیری سریعتری داشته باشند.
کاردانو:
Charles Hoskinson مغز متفکر اتریوم، کاردانو یک پلتفرم قراردادهای هوشمند است، کاردانو مقیاس پذیری و امنیت را از طریق معماری لایه دار ارائه می کند. رویکرد کاردانو متفاوت است زیرا براساس فلسفه علمی و تحقیقات آکادمیک طراحی شده است.
کاردانو نسل سوم بلاک چین ها محسوب می شود که بر روی مقیاس پذیری و همکاری بین بلاک چین ها در فضای رمزارزها تمرکز دارد. سه سازمان وجود دارد که به صورت تمام وقت برای توسعه و مراقبت از کاردانو فعابیت می کنند:
- The Cardano Foundation
- IOHK
- Emurgo
این سه سازمان همزمان کار می کنند تا اطمینان حاصل کنند توسعه کاردانو بدرستی صورت می گیرد.
برنامه نویسی تابعی
یک ویژگی که کاردانو را نسبت به سایر پلتفرم های قراردادهای هوشمند خاص می کند و این ویژگی زبان برنامه نویسی است. تعداد زیادی از پلتفرم های قراردادهای هوشمند با استفاده از زبان های برنامه نویسی دستوری نوشته شده اند. کاردانو از زبان هسکل برای کدنویسی استفاده می کند که یک زبان تابعی محسوب می شود. برای قراردادهای هوشمند، کارانو از پلاتوس استفاده می کند که باز هم یک زبان برنامه نویسی تابعی محسوب می شود.
اجازه دهید به بررسی تفاوت بین این دو زبان برنامه نویسی بپردازیم.
در زبان برنامه نویسی دستوری، کارها به صورت زیر اضافه می شوند:
int a = 5;
int b = 3;
int c;
c= a + b;
همانطور که می بینید، گام های زیادی در آن موجود است. اما در زبان برنامه نویسی تابعی این کد به صورت زیر نوشته می شود:
فرض کنید که تابع f(x) وجود داشته باشد که می خواهیم از آن برای محاسبه تابع g(x) استفاده کنیم و سپس می خواهیم از آن برای کار کردن با تابع h(x) استفاده کنیم. به جای حل این توابع به دنبال هم می توانید آنها را تبدیل به یک تابع کنیم:
h(g(f(x)))
این روش باعث می شود رویکرد تابعی ساده از نظر منطق ریاضی ساده تر باشد. زبان های تابعی به مقیاس پذیری کمک می کنند و منجر می شوند برنامه دقیق تر باشد.
مقیاس پذیری:
کاردانو از الگوریتم جدید گواه اثبات سهام جدیدی به نام Ouroboros استفاده می کند، که تعیین می کند چگونه نودها در شبکه به اجماع می رسند. پروتکل توسط تیمی به سرپرستی OHK Chief Scientist، پروفسور Aggelos Kiayias مدیریت می شود.
Ouroboros اولین پروتکل گواه اثبات سهام است که با روش ریاضی اثبات شده که ایمن است و اولین موردی بوده که از طریق پذیرش در یک کنفرانس مهم در حوزه رمزنگاری در اکتبر سال ۲۰۱۷ از بازنگری دقیق بهره مند شد.
قابلیت همکاری
روشی که کاردانو قابلیت همکاری را اعمال می کند از طریق استفاده از چین های فرعی است.
چین های فرعی مدتی است که در فضای رمزارزها حضور دارند. ایده ساده است؛ شما یک چین موازی دارید که در موازات با چین اصلی کار می کند. چین فرعی به چین اصلی از طریق یک مسیر دوطرفه وصل می شود.
کاردانو از چین های فرعی براساس تحقیق که توسط Kiayias، Miller و Zindros انجام شد پشتیبانی می کند. این بررسی شامل non-interactive proofs of proofs of work می شود.
براساس نظر Hoskinson، ایده چین فرعی از دو موضوع ناشی می شود:
- دریافت یک نسخه کمپرس یک بلاک چین
- قابلیت همکاری بین چین ها
ایاس:
هدف ایاس این است که به یک سیستم عامل نامتمرکز تبدیل شود که می تواند از اپلیکیشن های نامتمرکز پشتیبانی کند. نیروی پشت ایاس Dan Larimer (خالق BitShares و Steemit) و بلاک است. ایاس اخیراً از عرضه اولیه یک ساله خود ۴ بیلیون دلار جمع آوری کرد.
این بسیار جالب است اما چیزی که نظرات عموم را جلب کرد دو مورد زیر است:
- ادعا می کنند که توانایی اجرای میلیون ها معاملات در هر ثانیه را دارند
- آنها ادعا می کنند که تمایل دارند هزینه معاملات را کاملاً از بین ببرند
مقیاس پذیری از طریق DPOS:
ایاس از طریق استفاده از مکانیزم اجماع گواه اثبات سهام delegated که به طور اختصار به آن DPOS به مقیاس پذیری می رسد، که نسخه تغییریافته گواه اثبات سهام است. این مکانیزم می تواند میلیون ها معامله در ثانیه انجام دهد.
بنابراین، تفاوت بین DPOS و POS چیست؟ درحالیکه POS کل شبکه باید از اجماع حمایت کنند، در DPOS تمام صاحبان ایاس باید ۲۱ تولیدکننده بلاک را انتخاب کنند که مسئول حمایت اجماع و سلامت کلی شبکه خواهند بود. هر شخصی می تواند در انتخاب تولیدکننده بلاک شرکت کند و این شانس را خواهد داشت که بلاک هایی متناسب با کل رأی هایی که دریافت کرده اند نسبت به سایر تولیدکنندگان تولید کنند.
سیستم DPOS فورکی را تجربه نمی کند زیرا به جای رقابت برای یافتن بلاک، تولیدکنندگان باید با یکدیگر همکاری داشته باشند. در فورک، اجماع به صورت اتوماتیک به چین طولانی تر سوئیچ می کنند.
همانطور که تصور می کنید، اهمیت این تولیدکنندگان بلاک را نمی توان نادیده گرفت. نه تنها آنها از اجماع پشتیبانی می کنند، بلکه از سلامت کلی شبکه مراقبت می کنند. به همین دلیل هر رأی دارای وزن است.
در این راستا، Larimer ایده Voter Decay را مطرح کرد، که در طول زمان وزن رأی های گذشته را کاهش می دهد و تنها راه حفظ قدرت رأی گیری مداوم است.
این مکانیزم دارای دو مزیت اساسی است:
- همانطور که بارها شاهد بودیم، افراد مجاز انتخاب شده ممکن است در آینده فعالیت های خرابکارانه انجام دهند. اما این سیستم به رأی دهندگان این شانس را می دهد تا هر هفته در رأی های خود تجدیدنظر داشته باشند.
- در درجه دوم، افراد طی زمان تغییر می کنند. این سیستم رأی گیری به افراد اجازه می دهد تا به افرادی رأی دهند که با ایدئولوژی های جدید توافق داشته باشند.
این مفهوم می تواند بسیار انقلابی باشد و قادر خواهد بود سیستم رأی نامتمرکز را برای همیشه تغییر دهد.
حذف هزینه معاملات:
ایاس از مدل مالکیتی استفاده می کند که کاربران مالک و حق استفاده از منابع با توجه به میزان سپرده خود دارند، به جای آنکه مجبور باشند برای هر معامله پولی بپردازند. بنابراین، اگر شما N توکن ایاس داشته باشید خواهید توانست N*k معامله داشته باشید. این فرآیند منجر به حذف هزینه معاملات می شود.
در قبال سپرده گذاری به منابع محاسباتی دست می یابید. که شامل:
- رم
- پهنای باند شبکه
- پهنای باند محاسباتی
توکن های ایاس، در کنار سکه های پرداخت، می توانند به عنوان یک هزینه برای بدست آوردن همه این منابع به کار روند.
هایپرلجر:
هایپرلجر، صادقانه، از سایر پلتفرم هایی که تاکنون در مورد آن صحبت کردیم متفاوت تر است. درحالیکه اتریوم، کاردانو و ایاس رمزارزهای شایسته ای هستند و بلاک چین خود را دارند، هایپرلجر یک رمزارز نیست و بلاک چین مخصوص خود را ندارد. هایپرلجر یک پروژه متن باز براساس لینوکس است. در وب سایت، هایپرلجر خود را به عنوان یک تلاش جمعی متن باز برای توسعه صنعت بلاک چین می داند. این یک پروژه جهانی است که دارای زیرساخت لینوکس می باشد این ساختار شامل مالی، بانکی، اینترنت اشیاء، زنجیره تأمین، تولید و تکنولوژی است.
ضرورت بلاک چین دارای مجوز:
پلتفرم هایی مثل اتریوم، ایاس و غیره بلاک چین های عمومی هستند یعنی هر شخصی می تواند به آنها ملحق شود. اگرچه، برای شرکت های بزرگ که نیاز به زیرساخت بلاک چین شخصی خود دارند، این موضوع خوشایند نیست.
فرض کنید بلاک چینی شامل بانک ها داریم. بانک ها هر روزه با داده های زیادی سر و کار دارند. از ثبت معاملات داخلی گرفته تا داده KYC، آیتم های زیادی وجود دارد که نباید در دسترس عموم قرار بگیرند. بعلاوه، تنها بانک های که توسط بانک دیگر در شبکه مجاز شناخته شده باید در شبکه حضور داشته باشد.
همچنین، همانطور که پیشتر گفتیم، بلاک چین های عمومی کند بوده و دارای مشکل عملکرد هستند، که برای سازمان های بزرگ یک مشکل محسوب می شود.
هایپرلجر به این شرکت ها اجازه می دهد تا بلاک چین دارای مجوز با عملکرد بالای خود را داشته باشند.
پروژه های جالب در هایپرلجر:
شاید جالب ترین پروژه در هایپرلجر IBM’s Fabric باشد. به جای آنکه یک بلاک چین تکی باشد این پروژه بستری برای راهکارهای توسعه بلاک چین دارای معماری ماژولار است.
در این پروژه بخش های مختلف بلاک چین مثل اجماع و سرویس های عضویت در آنها راحت خواهد بود. Fabric طوری طراحی شده است که فریمورکی برای سازمان ها فرآهم می کند که آنها می توانند شبکه بلاک چین شخصی خود را روی هم گذاشته و براحتی تا ۱۰۰۰ معامله در ثانیه مقیاس داشته باشند.
علاوه بر Fabric موارد زیر نیز موجود هستند:
- Sawtooth: توسط اینتل توسعه داده شده است و از مکانیزم اجماع Proof-of-Elapsed time استفاده می کند.
- Iroha: این فریمورک بلاک چین با کاربری ساده توسط یک شرکت ژاپنی توسعه داده شده است.
- Burrow: یک ماشین قرارداد هوشمند دارای مجوز ایجاد می کند.
مقایسه بلاک چین ها :
حال که با پلتفرم های مختلف آشنا شدیم اجازه دهید آنها را با هم مقایسه کنیم:
