بررسی تأثیر مکانیزمهای اجماع بر امنیت بلاکچین
مکانیزمهای اجماع بلاکچین، امنیت و پایداری شبکه را با جلوگیری از حملات و تمرکززدایی تضمین میکنند. در این مقاله، تأثیر مکانیزمهای مختلف مانند PoW، PoS و PoH بر امنیت بلاکچین بررسی میشود.
امروزه با روشن شدن میزان سوددهی مارکت ارز دیجیتال و کاربردهای فناوری بلاک چین، توجه جوامع بشری بیش از پیش به سمت این دنیای نوظهور جلب شده است. غالب افراد برای سرمایهگذاری بر روی چنین دنیای نوظهوری نیازمند کسب دانش و اطلاعات کافی در زمینه نحوه عملکرد شبکههای بلاک چینی هستند. مطمئنا آشنایی با اجزای مختلف شبکههای بلاک چینی و همچنین نحوه عملکرد آن، تصویر درستی از میزان امنیت این فناوری نوظهور در اختیار شما قرار میدهد. یکی از این اجزای مهم در شبکههای بلاک چینی که بر روی امنیت شبکه تاثیرات مستقیمی از خود بر جای گذاشته، به برچسب زمانی (Timestamp) این شبکهها مربوط میشود که احتمالا به هنگام مطالعه در ارتباط با ساختار بلاکها و همچنین اطلاعات مندرج در هدر هر بلاک، با آن مواجه شدهاید.
برچسب زمانی نشانگر زمان دقیق استخراج و همچنین تغییرات هش ریت شبکه است که بر جنبه امنیتی آن میافزاید. به بیان بهتر، با توجه به این واقعیت که شبکههای بلاک چینی به عنوان یک پایگاه داده عمل کرده و اطلاعات تراکنشهای انجام یافته در حجم گسترده در آن ذخیره میگردند، به دلایل امنیتی به سراغ سیستمی رفتهاند که در آن فاکتور زمان به دقت درج میگردد. این میزان اهمیت ضبط دقیق موقعیت زمانی منجر به ایجاد برخی ابهامات در ذهن کاربران شده و به همین علت، ما این مقاله از بلاگ کریپتوباز را به بررسی دقیق عامل برچسب زمانی اختصاص دادهایم. اگر شما هم در این زمینه کنجکاو هستید، با ما همراه باشید.
برچسب زمانی مفهومی است که صرفا به دنیای کریپتوکارنسی اختصاص نداشته و حدودا در 50 سال اخیر و پیش از ظهور شبکههای بلاک چینی نیز کاربرد داشت. برچسب زمانی به شمارندهای بر حسب ثانیه گفته میشود که وظیفه نمایش زمان دقیق انجام یک واقعه مشخص را بر عهده دارد؛ اما در دنیای کریپتو و بحث بلاک چین، برچسب زمانی به لحاظ درجه اهمیت رنگ و بوی دیگری به خود گرفته و در حقیقت یکی از مهمترین اطلاعاتی است که در بخش هدر هر بلاک (Block Header) درج میگردد و امکان تغییر و دستکاری آن وجود ندارد.
شاخص برچسب زمانی در شبکههای بلاک چینی و به خصوص بیت کوین BTC، نشانگر زمان دقیق ایجاد و همچنین اضافه شدن هر بلاک جدید به زنجیره بوده و علاوه بر دادههای یاد شده، اطلاعاتی همچون زمان تائید و افزوده شدن تراکنشها به بلاک مورد نظر را نیز به خوبی نشان میدهد. امری که تراکنشهای ثبت شده در بلاک را بدون تغییر تبدیل نموده و امکان تحریف اطلاعات تراکنشها را از کاربران شبکه سلب میکند. شاید با خواندن این مطالب و با توجه به ماهیت بینالمللی و جهانی مارکت رمزارزی، این سوال ذهن شما را به خود مشغول سازد که در شبکههای بلاک چینی، نودها و گرههای فعال در شبکه که وظیفه تائید تراکنشها را بر عهده دارند، متمرکز نیستند و هر یک در کشورهای مختلفی واقع هستند. امری که با توجه به اختلاف زمانی موجود در این کشورها ممکن است شاخص برچسب زمانی در بلاک چین را مشکلات بسیار زیادی مواجه سازد؛ بنابراین، یک شبکه بلاک چینی چگونه توانسته با استفاده از برچسب زمانی میزان امنیت بیشتری را برای شبکه به ارمغان آورد و بر این ناسازگاریهای زمانی فائق آید؟!
در پاسخ به این سوال باید بگوئیم که شبکههای بلاک چینی برای برطرف کردن این مسئله، کلیه زمانهای ارائه شده از سوی گرهها را دریافت نموده و با تنظیم آنی این دادههای دریافتی، اقدام به یکپارچهسازی زمان کلیه نودها بر اساس زمان واحدی میکند. اگر نگاهی دقیقتر به سالهای اولیه ظهور شبکههای بلاک چینی داشته باشیم، متوجه خواهیم شد که هدف خالقان شبکههای بلاک چینی اولیه از اضافه نمودن شاخص برچسب زمانی به چنین شبکههایی جلوگیری از حملات دابل اسپندینگ بوده که قبل از ظهور این شبکهها، پروژه معروف بیت گلد را به ورطه نابودی کشانده بود. به بیان بهتر با افزوده شدن شاخص برچسب زمانی به اطلاعات هدر هر بلاک، عملا امکان تکرار یک بلاک در آینده به امری غیرممکن تبدیل شده و علت این موضوع را میتوان در این نکته جستجو کرد که در برچسب زمانی هر بلاک علاوه بر زمان، تاریخ دقیق استخراج بلاک مورد نظر نیز قید میشود و به این صورت امکان تکرار هش در بازههای زمانی مختلف 1 هفتهای، 3 ماهه و 1 ساله از کلیه کاربران فعال در شبکه بلاک چینی سلب میگردد.
بررسی مزایای استفاده از شاخص برچسب زمانی در بلاک چین به راحتی میتواند تصویر ذهنی واضحتری از ماهیت و اهمیت وجودی شاخص یاد شده در برابر شما قرار دهد. به همین علت در ادامه، مهمترین مزایایی که استفاده از شاخص برچسب زمانی برای شبکههای بلاک چینی در پی داشته است را مورد بررسی قرار میدهیم:
• هماهنگسازی دادهها و اطلاعات شبکه: شبکههای بلاک چینی برای تامین امنیت خود نوعی سیستم غیرمتمرکز را در پیش گرفتهاند و برخلاف سیستمهای متمرکز، دفتر کل در میان کلیه نودها که در کشورهای ساکن هستند توزیع شده است؛ اما آیا چنین مسئلهای میتواند امنیت شبکه را تهدید کند؟ مسلما خیر؛ چراکه شبکههای بلاک چینی با استفاده از برچسب زمانی و رویکرد سازنده خود به یکپارچهسازی هرچه بیشتر دادهها و همچنین هماهنگی بیشتر میان اعضا دست پیدا کردهاند.
• روشن بودن روند فعالیت شبکه: شبکههای بلاک چینی به دلیل کاربردهایی که در عرصه نقل و انتقال وجوه مالی دارند، حساسیتهای امنیتی بسیار زیادی را برای سرمایهگذاران و کاربران تازهوارد به لحاظ امنیت در انتقال و نحوه انتقال وجوه ایجاد کردهاند؛ حساسیتهایی که با توجه به شفافیت موجود در روند فعالیتی شبکه کاملا برطرف شده است و کلیه کاربران میتوانند با بررسی دقیق اطلاعات هر هدر، از زمان دقیق استخراج این بلاکها اطلاع حاصل نمایند. در واقع با توجه به درج اطلاعات هر بلاک در بلاکهای بعدی شبکه، امکان هیچگونه تحریف و دستکاری در اطلاعات تراکنشهای انجام یافته در شبکه و زمان ایجاد آنها وجود ندارد.
• تامین امنیت: هنگامی که امکان تحریف و دستکاری اطلاعات تراکنشها و دادههای بلاک به طور کامل از دسترس کاربران شبکه خارج میشود، نتیجه منطقی چنین امری چیزی جز امنیت بیشتر شبکه و همچنین جلب اعتماد سرمایهگذاران بیشتر نخواهد بود. طبیعتا اگر سرمایهگذاران مطمئن باشند که در شبکههای بلاک چینی از حملات هکری و دابل اسپندینگ در امان هستند، از پتانسیلهای این شبکهها برای انتقال داراییها استفاده خواهند کرد.
احتمالا با مطالعه مطالب فوق چنین تصور خواهید کرد که کلیه کاربرد و نقش شاخص برچسب زمانی در بلاک چین به جلوگیری از انجام حملات دوبار خرج کردن منحصر شده است؛ اما چنین تصوری درست نبوده و غالبا شبکههای بلاک چینی در اضافه کردن چنین دادهای به اطلاعات هدر هر بلاک به دنبال اهداف دیگری نیز بودهاند. از دلایل اصلی این امر میتوان به امکان محاسبه میزان سختی شبکه و تغییرات هش ریت (Hash Rate) بلاک اشاره کرد. به بیان بهتر اگر یک شبکه بلاک چینی از شاخص برچسب زمانی استفاده نکند، در این صورت هیچ یک از نودها و گرههای فعال در شبکه بلاک چینی مورد نظر اطلاعی از میزان سختی شبکه نخواهند داشت؛ چراکه با حذف این شاخص نمیتوان متوجه شد که چه میزان زمان برای استخراج بلاک قبلی صرف شده است.
در واقع یکی از اهداف شبکههای بلاک چینی در استفاده از شاخص برچسب زمانی در این نکته بود که کلیه نودها و گرهها قادر باشند به درستی میزان سختی شبکه را برای هر دوره جدید از تولید و استخراج بلاک تنظیم نمایند. البته این مطلب به معنای آن نخواهد بود که ماینرها به کمک برچسب زمانی میتوانند برای کاهش میزان سختی استخراج بلاک، زمان را دستکاری نمایند و از این طریق به امنیت شبکه آسیب برسانند، بلکه شبکههای بلاک چینی به گونهای طراحی شدهاند که گرهها بلاکهایی را که خارج از محدوده زمانی مشخص قرار گرفتهاند را نادیده بگیرند که این محدوده زمانی متناسب با ساعت داخلی هر نود در اختیار آنها قرار گرفته است. در واقع برچسب زمانی امکان دستکاری را به ولیدیتورها و ماینرها نمیدهد و به عنوان مثال ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت کوین، برای تثبیت مدت زمان فاصله 10 دقیقهای موجود در میان بلاکها بود که به سراغ این شاخص آمد.
ویژگی عدم تمرکز به عنوان قلب تپنده شبکههای بلاک چینی به شمار میرود و به همین علت کلیه تیمهای توسعهدهنده شبکههای یاد شده تلاش نمودهاند تا در جهت تمرکززدایی گام بردارند و همزمان با آن روند کار را به گونهای در دست بگیرند که هیچگونه ناهماهنگی و هرج و مرجی در این شبکهها ایجاد نگردد؛ به همین علت به سراغ استفاده از راهحلهای مختلفی رفتهاند که یکی از آنها استفاده از شاخص برچسب زمانی در بلاک چین بوده که تضمین کننده یکپارچگی دادهها (به لحاظ زمانی) در این شبکههاست.
با توجه به این که شاخص برچسب زمانی یکی از اطلاعات بسیار مهمی است که در بخش هدر هر بلاک ذخیره میگردد، ما این مقاله از بلاگ کریپتوباز را به معرفی و ارزیابی دقیق ماهیت برچسب زمانی در بلاک چین اختصاص دادیم و همان طور که مطالعه نمودید، این شاخص ارتباط مستقیمی با زمان دقیق تائید هر تراکنشريال اضافه شدن آن بلاک و استخراج و تولید بلاک جدید داشته و همچنین اطلاعات خوبی را در ارتباط با با میزان سختی و هش ریت شبکه در اختیار کاربران قرار میدهد و به همین علت شفافیت بیشتری را برای شبکه بلاک چینی به ارمغان آورده و امنیت اطلاعات آن را تامین میکند. ناگفته نماند که اگر در ارتباط با شاخص برچسب زمانی در بلاک چین سوالی دارید که در این مقاله اشارهای به آن نشده است، میتوانید سوال خود را در بخش نظرات مطرح کنید تا کارشناسان ما در اسرع وقت به سوال شما پاسخ دهند.
این شاخص اطلاعات دقیقی در ارتباط با زمان تولید بلاک و سختی شبکه را در اختیار ما قرار میدهد.
این محدوده زمانی بایستی دو ساعت کمتر از زمان فعلی رایانه نود بوده و همچنین از میانگین برچسب زمانی 11 بلاک قبلی نیز بیشتر باشد.
خیر، میزان سختی و هش ریت شبکههای بلاک چینی به گونهایست که احتمال انجام چنین حملاتی بسیار کم است.