شبکه بلاکچین پای نتورک Pi network

اساس یک بلاکچین و بالطبع یک کریپتوکارنسی، پروتکل استفاده شده در آن است.

در وایت پیپر پای نتورک بطور واضح ذکر شده است که پروتکل استفاده شده در آن SCP است که همان پروتوکل ارز استلار می باشد.

پروفسور دیوید مازیرس (https://profiles.stanford.edu/david-mazieres)، استاد علوم کامپیوتری دانشگاه استفورد نویسنده و توسعه دهنده پروتکل scp است که در ارز دیجیتال استلار نیز استفاده شده است.

https://www.stellar.org/papers/stellar-consensus-protocol

⇐ جزئیات فنی پروتوکل scp

جزییات این پروتکل، توضیحات و وایت پیپر آن بسیار تکنیکال و مفصل است. در وایت پیپر پای نتورک مستقیما لینک وایت پیپر اس سی پی آورده شده و از شما دعوت شده است تا آن را مطالعه کنید. پس در واقع پروژه پای و وایت پیپر آن بسیار فنی، در جزییات دقیق و بطور کل کاملا معتبر است.

وبسایت بلاکچین اکسپلورر شبکه پای نتورک (با ف-یل-ت-رشکن باز کنید):

HTTPS://MINEPI.COM/BLOCKEXPLORER

https://pi-blockchain.net

در سایت بالا می توانید تراکشنهای شبکه پای را همراه با جزئیات فنی آن به صورت لحظه ای مشاهده بفرمایید.

لینک سورس کد پروژه در گیت هاب :

https://github.com/pi-apps/pi-explorer

https://github.com/pi-apps

داکیومنت پروژه برای برنامه نویسان و توسعه دهندگان وب که تمایل دارند برنامه های خود را به شبکه بلاکچین pi متصل نموده و از کوین پای برای پرداختها استفاده نمایند :

https://github.com/pi-apps/pi-platform-docs

تایید تراکنشها در شبکه بلاکچین PI NETWORK از طریق نرم افزار NODE که روی هزاران کامپیوتر در سرتاسر جهان نصب شده است و به صورت کاملا غیر متمرکز به یکدیگر متصل شده اند انجام می گیرد.

در تصاویر زیر آمار دانلود و نصب نرم افزار Node و همچنین پراکندگی سیستمهای Node در سراسر جهان که در شبکه بلاکچین pi تایید تراکنشها را انجام می دهند نمایش می دهد.

این آمار متعلق به تاریخ ۳۰ دسامبر ۲۰۲۱ می باشد.و قطعا به صورت لحظه ای تغییر خواهد کرد.در این تاریخ حدود ۱۹۰۰۰ کامپیوتر Node به شبکه متصل هستند.

میزان پراکندگی و تعداد کامپیوترهای Node

نقشه پراکندگی Node ها

شبکه بلاکچین ارز دیجیتال پای نتورک چگونه کار می‌کند؟

همانطور که گفته شد بلاکچین ارز pi از پروتکل SCP توافق استلار (Stellar Consensus Protocol) و توافقنامه بایزنتاین (Federated Byzantine Agreement) استفاده می‌کند. برای درک نحوه کار ارز PI NETWORK باید این دو پروتکل را توضیح دهیم.

بازه خطای بایزنتاین در ارز دیجیتال PI NETWORK

برخلاف بانک‌ها که با داشتن یک سرور مرکزی و شبکه داخلی (مثلا شبکه شاپرک در ایران )و البته گاوصندوق‌ها تراکنش‌ها را انجام می‌دهند، در شبکه یک ارز دیجیتال تراکنش‌ها توسط نودهای (Node) مختلف تایید می‌شود. منظور از Node، کامپیوترها یا دستگاه‌های پردازشی (مانند ASIC در شبکه بیت کوین) هستند که به شبکه وصل بوده و تایید تراکنش‌ها را انجام می‌دهند.

برای اینکه تراکنشی بین نودهای غیرمرکزی مستقل تایید شود، باید آن‌ها با هم روی درستی تراکنشی توافق داشته باشند. این اتفاق باید دائما بیفتد. برای تایید تراکنش‌ها هم می‌توان آن‌ها را تک‌تک بین نودها جابه‌جا کرد و توافق یا عدم‌توافق تک‌تک نودها را گرفت. یک حالت هم این است که آن‌ها در دسته‌دسته کرد و دسته‌دسته روی این توافق رای گرفت. این دسته‌ها را می‌تواند بلاک (Block) هم نامید.

چنین شبکه‌ای همچنین باید بتواند نودهایی را که به‌غلط یا دروغ تراکنشی را تایید می‌کنند یا پیام‌های خارج از چارچوب می‌فرستند، نیز تحمل کند و دچار مشکل نشود.

پروتکل‌‌های متعددی برای رسیدن به توافق در یک شبکه از نودها وجود دارد. نودهای شبکه اتریوم و بیت‌کوین به روشی که اثبات کار نام دارد، روی تایید تراکنش‌ها توافق می‌کنند.

پروتکل‌های بسیاری برای ایجاد توافق از شکلی از پروتکل بازه خطای بایزنتاین (Byzantine Fault Tolerant) یا BFT استفاده می‌کنند.

در پروتکل بازه خطای بایزنتاین، پیام‌هایی پی‌درپی بین نودها ردوبدل شده و روی درستی تراکنش‌ها رای‌گیری می‌شود. وقتی حداقل ۶۶ درصد نودها به‌درستی یک تراکنش یا یک دسته تراکنش رای مثبت بدهند، آن تراکنش یا آن بلاک تایید شده و در بلاک‌چین یا هر سیستم دیگری ذخیره‌ می‌شود.

این فرآیند بسیار سریع‌تر از الگوریتم اثبات کار (PROOF OF WORK) است.همانطور که می دانید الگوریتم اثبات کار برای استخراج ارزهایی مثل بیت کوین کاربرد دارد که نیاز به پردازشهای بسیار زیاد و سنگینی دارد.

و یکی از مهمترین اهداف پروژه پای نتورک استخراج رمز ارز بدون نیاز به پردازشهای سنگین و هزینه بر می باشد.

با اینکه تعداد پیام‌های تبدیل‌شده در الگوریتم BFT بسیار بیشتر از روش اثبات کار است، اما چون سرعت اینترنت در جهان امروزه زیاد است و حجم این پیام‌ها هم فقط چند کیلوبایت است، الگوریتم BFT بسیار سریع‌تر از اثبات کار است. پروتکل BFT توان پردازشی بسیار کمی لازم دارد که حتی یک تلفن هوشمند هم از عهده آن برمی‌آید و همچنین انرژی چندانی هم مصرف نمی‌کند.

اگر با ارز دیجیتال لیبرای فیس‌بوک آشنا باشید، می‌دانید که لیبرا هم از BFT استفاده می‌کند؛ اما این پروتکل یک مشکل دارد. آن‌هم این است که نمی‌توان آن را به‌صورت غیرمرکزی ایجاد کرد.

یعنی حتما باید مرکزی باشد که مثلا نتایج رای‌گیری را به همه نودها اعلام کند. در نتیجه این نود مرکزی می‌تواند کنترل شبکه را به عهده بگیرد و در صورت هک شدن، کل شبکه به خطر بیفتد.

در سیستم ارز دیجیتال لیبرای فیس‌بوک نیز علاوه بر این، خود نودها با تایید فیس‌بوک به شبکه اضافه می‌شدند؛ یعنی مثل شبکه بیت‌کوین و اتریوم، هرکسی نمی‌تواند با استفاده کامپیوتر و اینترنت خود وارد شبکه شود و تراکنش‌ها را تایید کند. بلکه باید از طرف فیس‌بوک اجازه بگیرد.

پروتکل توافق استلار در بلاکچین پای نتورک

در سال ۲۰۱۵ دکتر دیوید مازیر (David Mazière) استاد دانشکده کامپیوتر استنفورد، الگوریتمی را بر پایه BFT معرفی کرد که این مشکل مرکزی بودن را نداشت. این الگوریتم پروتکل توافق استلار (SCP) یا توافقنامه بَنزنتاین (FBA) نام دارد.

۱- عضویت آزاد

در الگوریتم اثبات کار هرکسی می‌تواند با داشتن یک کامپیوتر یا دستگاه ماینر و اینترنت به شبکه ارز دیجیتال وصل شده و شروع به تایید تراکنش‌ها یا همان ماینینگ بکند. ماینرها یا همان تایید‌کننده‌ها هم می‌توانند هر وقت دلشان خواست بدون اینکه تاثیری روی فرآیند «توافق» بگذارند، به شبکه وارد یا از آن خارج شوند.

در پروتکل BFT باید یک لیست از ماینرها یا تاییدکننده‌ها وجود داشته باشد که توسط یک واحد مرکزی انتخاب و صلاحیتشان تایید شده است. معمولا هم این واحد مرکزی شرکتی است که پشت یک ارز دیجیتال قرار دارد. در مورد ارز لیبرا، این تایید صلاحیت دست فیس‌بوک است.

شما در این حالت می‌توانید تنها درصورتی‌که به تایید تراکنش‌ها بپردازید که واحد مرکزی شما را تایید کرده باشد.

در پروتکل استلار هیچ لیست تایید شده‌ای از ماینرها یا تاییدکننده‌های تراکنش وجود ندارد. به‌جای این کار هر ماینری فهرستی تهیه می‌کند و به شبکه می‌گوید که به چه ماینرهای دیگری اعتماد دارد.

کد معرف پای نتورک که برای استفاده از اپلیکیشن pi استفاده می‌کنید تا حدی برای همین است. شما با استفاده از کد معرف یک ماینر و استفاده از آن در گوشی خود، آن ماینر معرف را به لیست مورد اعتماد خود اضافه می‌کنید. هرچند بعدها می‌‌توان این لیست را تغییر داد.

این لیست ماینرهای مورد اعتماد Quorum slice نام دارد. مشخصا وقتی ماینرهای مختلف فهرست‌های خود را ارائه دهند، بین این لیست ماینرها هم‌پوشانی ایجاد می‌شود. این هم‌پوشانی باعث می‌شود بتوان ارتباط غیرمستقیمی بین همه ماینرها ایجاد کرد و یک سیستم برای ایجاد «توافق» به دست آورد.

در پروتکل استلار بدون اینکه نیازی به یک واحد کنترل مرکزی باشد، شما می‌توانید یک شبکه از ماینرهای با عضویت آزاد درست کنید که هرکسی بتواند در آن عضو شود یا از آن خارج گردد. برای ورود به این سیستم کافی است چند ماینر شما را به لیست مورد اعتمادشان اضافه کنند.

این سیستم عضویت آزاد باعث ایجاد یک شبکه غیرمرکزی از تاییدکننده‌ها یا ماینرها می‌شود.

۲- ایمنی

طبق یکی از قضیه‌هایی که در علوم کامپیوتر وجود دارد هر شبکه‌ای از نودهای ماینر، می‌تواند فقط دو ویژگی از سه ویژگی «قبول خطاها یا بازه خطاها» (Fault Tolerance)، «ایمنی» (Safety) و «زنده‌بودن» (Liveness) را داشته باشد. هیچ سیستمی نمی‌تواند هر سه این ویژگی‌ها را با هم داشته باشد. بلکه فقط دو ویژگی را می‌توان هم‌زمان داشت.

قبول خطاها

قبول خطاها یا بازه خطاها به این معنی است که یک سیستم می‌تواند بخشی از عدم تایید تراکنش‌ها توسط همه نودها را تحمل کند و همچنان به کارش ادامه دهد؛ یعنی مثلا اگر یک یا چند نود به هر دلیلی دیگر به شبکه وصل نباشند، شبکه همچنان بتواند به کارش ادامه دهد. از این طریق است که مثلا در شبکه بیت‌کوین اگر یک نود شبکه را ترک کند، مشکلی پیش نمی‌آید. بسیاری از پروتکل‌های تایید تراکنش این ویژگی را به‌عنوان یکی از دو ویژگی مذکور انتخاب می‌کنند.

همچنین اینکه پروتکل بازه خطای بایزنتاین فقط نیاز به توافق ۶۶ درصد از ماینرها دارد، همین قبول خطاها و عدم توافق‌ها است.

ایمنی

ایمنی به این معنی است که سیستم اجازه نمی‌دهد اتفاق بدی در سیستم رخ دهد؛ مثلا اگر بخشی از نودها یک تراکنش یا بسته‌ای تراکنش‌ها را تایید نکنند، دو بلاک‌چین مجزا که در یکی این تراکنش ثبت شده و در دیگری نه ایجاد نمی‌شود؛ یعنی بلاک‌چین دوشاخه (Fork) نمی‌شود.

اگر مثلا بخشی از نودها روی یک بلاک یا بسته تراکنش توافق نکنند، شبکه کارش متوقف می‌شود و سیستم شروع به عیب‌یابی می‌کند تا در نهایت توافق جمعی حاصل شود.

زنده‌بودن

زنده‌بودن تضمینی است که هیچ‌وقت شبکه متوقف نمی‌شود؛ یعنی تضمین می‌کند که شرایطی پیش نخواهد آمد که یک بلاک تاییدنشده که همه نودها روی آن توافق ندارند، باعث متوقف شدن فرآیند تایید نمی‌شود و سیستم به کارش ادامه می‌دهد. چنین انتخابی می‌تواند در یک مقطع باعث دوشاخه شدن بلاک‌چین شود، یعنی برخلاف چیزی که «ایمنی» مانع از آن می‌شود.

فرض کنید به هر دلیل امروز اتصال اینترنت چین با بقیه دنیا قطع شود. در این حالت بیت‌کوین ماینرهای چینی همچنان به تایید تراکنش‌ها ادامه می‌دهند؛ اما چون دیگر با بقیه ماینرهای دنیا ارتباط ندارند، بلاک‌های موردتوافق آن‌ها نمی‌تواند توسط ماینرهای خارج از چین تایید شود.

برعکس ماینرهای خارج از چین نیز روی بلاک‌هایی توافق می‌کنند که ماینرهای چینی آن‌ها را تایید نکرده‌اند.

در این حالت ماینرهای داخل چین، بلاک‌چین را با بلاک‌های موردتوافق خود بدون توافق ماینرهای خارج از چین و ماینرهای خارج از چین، بلاک‌چین را با بلاک‌های موردتوافق خود بدون توافق ماینرهای چینی خواهند ساخت. چنین اتفاقی باعث ایجاد دو نسخه از بلاک‌چین می‌شود. یک بلاک‌چین خارج از چین و یک بلاک‌چین داخل چنین.

یعنی بلاک‌چین بیت‌کوین بعد از قطع اینترنت چین دوشاخه می‌شود.

«زنده‌بودن» و «ایمنی» فرآیند توافق مشخصا در تضاد هم هستند. پس سازنده یک شبکه مجبور است یکی از دو را انتخاب کند و نمی‌تواند هم‌زمان هر دو را داشته باشد.

در فرآیند اثبات کار «قبول خطاها» و «زنده‌بودن» انتخاب شده است. پروتکل‌های مختلف BFT، همه «قبول خطاها» را پذیرفته‌اند؛ اما برخی «ایمنی» را ترجیح می‌دهند و برخی دیگر «زنده‌بودن» را. پروتکل استلار «قبول خطاها» و «ایمنی» را برمی‌گزیند.

در پروتکل استلار اگر موقعیتی پیش بیاید که احتمال یک دوشاخه شدن وجود داشته باشد، فرآیند تایید تراکنش‌ها متوقف می‌شود تا یک توافق جمعی روی دسته‌ تراکنش‌ها موردبحث حاصل گردد.

۳- تاخیر کم

در شبکه بیت‌کوین به علت استفاده از الگوریتم اثبات کار، ده دقیقه طول می‌کشد که تراکنش‌ها و داده‌های داخل یک بلاک تایید شده و به بلاک‌چین متصل گردد؛ اما در تراکنش‌های بزرگ مثلا بین ۱۰ هزار تا یک‌میلیون دلار، توصیه شده است که بعدازاینکه تراکنش مدنظر شما تایید شد، بهتر از ۵ بلاک دیگر صبر کنید که مطمئن شوید تراکنش مدنظر شما حتم تایید شده است و همه نودها روی آن توافق دارند. این یعنی شما برای انجام یک تراکنش حداقل ۱۰ دقیقه و برای اطمینان تا ۶۰ دقیقه هم باید صبر کنید.

در پروتکل‌های بر پایه BFT مثل همین پروتکل استلار، هیچ فرآیند اثبات کار یا همان ماینینگی وجود ندارد. تایید تراکنش‌ها صرفا با ارسال و دریافت پیام‌ها بین نودها و با استفاده از رای‌گیری انجام می‌شود. چنین کاری توان پردازشی کمی لازم دارد که حتی یک تلفن هوشمند هم از عهده آن برمی‌آید. حجم داده‌های مبادله‌شده هم پایین است و در نتیجه سرعت اینترنت زیادی هم لازم ندارد.

این فرآیند تبادل پیام‌ها بسیار سریع‌تر از فرآیند اثبات کار است. در نتیجه پروتکل استلار تاخیر بسیار کمی دارد و سریع می‌تواند تراکنش‌ها را در ۳ تا ۵ ثانیه تایید کند. این یکی از مهم‌ترین ویژگی‌ها ارزهای نسل سوم مثل ارز pi ، نئو (Neo) و ارز دیجیتال گرام تلگرام است . قابل ذکر است که شبکه ارز گرام به TON تغییر نام داده و توسط گروهی از توسعه دهندگان در حال توسعه و پیشرفت است.

طبق گفته تیم اصلی پروژه در ابتدای فاز سوم پای نتورک سرعت تراکنشهای شبکه ۲۰۰ تراکنش در ثانیه یا (۲۰۰ TPS) بوده و در مرحله بعدی و در صورت شلوغی شبکه به ۲۰۰۰ تراکنش در ثانیه ارتقاء داده می شود.

چون در پروتکل استلار «ایمنی» به‌جای «زنده‌بودن» انتخاب شده است، شما لازم نیست چند بلاک صبر کنید تا مطمئن شوید که بلاک‌چین دوشاخه نشده است و تراکنش‌ شما مورد تایید همه نودها است.

۴- امنیت مجانبی

پیش‌ازاین درباره حمله ۵۱ درصد در شبکه بیت‌کوین گفتیم. گفتیم که اگر یک نود یا یک گروه از نودها در شبکه بیت‌کوین بتوانند بیش از نیمی از توان پردازشی شبکه را در اختیار بگیرند، عملا می‌توانند روی تایید تراکنش‌ها کنترل داشته باشند.

در پروتکل‌های بر پایه BFT مثل همین پروتکل استلار به دلیل وجود امنیت مجانبی (asymptotic security) مهم نیست یک نود چقدر توان پردازشی داشته باشد. این نود نمی‌تواند کنترل شبکه را در دست بگیرد. دلیلش این است که دیگر برای تایید تراکنش‌ها حل یک مسئله تصادفی که در فرآیند اثبات کار وجود دارد، ضروری نیست. ماینرها یا همان کسانی که تراکنش تایید می‌کنند، صرفاً موافقت یا عدم موافقت خود را با یک بلاک را با استفاده از امضای دیجیتال خود که روی بلاک موردنظر می‌زنند، به بقیه اعلام کنند.

توافق مورد اعتماد در ارز دیجیتال pi network

در کنار این‌ها ارز دیجیتال پای نتورک یک قاعده اضافه نیز برای تایید تراکنش‌ها دارد. در این شبکه شما می‌توانید در لیست کسانی که ماینرهای مورد اعتماد شما هستند، مشخص کنید که اگر مثلا یک، دو یا چند ماینر خاص تراکنش یا بلاکی را تایید کردند، آن تراکنش یا بلاک مورد تایید شما هم هست. در این حالت شما در فرآیند ماینینگ شرکت می‌کنید اما همیشه لازم نیست مثلا گوشی شما به اینترنت وصل باشد و اپلیکیشن Pi هم در آن در حال اجرا بماند.

تنها چیزی که لازم است این است که شما در هر ۲۴ ساعت گوشی خود را بردارید، برنامه پای نتورک را باز کنید و با زدن روی گزینه نشان‌داده‌شده، اعلام کنید که انسان‌ هستید و آن گوشی صرفا توسط یک ربات نرم افزاری یا کد کامپیوتری کنترل نمی‌شود.

البته همانطور که در ابتدای مقاله گفت شد ، در حال حاضرعملیات تایید تراکنشهای شبکه پای از طریق نرم افزار Node که روی هزاران کامپیوتر در سراسر جهان نصب شده است انجام می گیرد. و پاداشی که برای کاربران تلفن همراه پرداخت می شود صرفا به عنوان ایردراپ است و در واقع هیچ عملیات استخراج ارز پای روی تلفن همراه کاربران انجام نمی شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نرم افزار Node به مقاله زیر مراجعه نمایید :

⇐ نرم ازفزار پای نتورک برای کامپیوتر

لطفا برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اعتبار پروژه پای و همچنین لیست شدن ارز پای در صرافی بایننس و سایتهای معتبر تخصصی کریپتو در دنیا ، به مقاله زیر مراجعه نمایید :