اثبات کار حافظه‌سخت بررسی عمیق مفاهیم و انواع

مکانیزم اجماع اثبات کار سخت حافظه (PoW) طراحی شده است تا برای ماینرها دشوار باشد که با استفاده از سخت‌افزار تخصصی بر فرآیند ماینینگ تسلط پیدا کنند. بر خلاف الگوریتم‌های سنتی PoW که عمدتاً به قدرت محاسباتی وابسته هستند، PoW سخت حافظه به مقدار قابل توجهی حافظه برای محاسبه هش‌ها نیاز دارد. این بدان معناست که حتی اگر ماینرها پردازنده‌های قوی داشته باشند، هنوز هم به RAM کافی برای موفقیت در ماینینگ بلوک‌ها نیاز دارند. این رویکرد به دنبال ترویج تمرکززدایی و انصاف در فرآیند ماینینگ است.

درک اجزای PoW سخت حافظه می‌تواند بینش‌هایی در مورد عملکرد و کارایی آن ارائه دهد. در اینجا عناصر اصلی آورده شده است:

• نیازمندی‌های حافظه: الگوریتم به مقدار مشخصی حافظه نیاز دارد که باید در طول فرآیند استخراج تخصیص داده شود. این موضوع کار را برای ماینرهای ASIC که معمولاً به سخت‌افزار بهینه‌شده وابسته‌اند، دشوارتر می‌کند.

• توابع هش: PoW سخت‌افزار حافظه معمولاً از توابع هشی استفاده می‌کند که به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که نیاز به حافظه زیادی دارند. این توابع اطمینان حاصل می‌کنند که فرآیند استخراج مقدار قابل توجهی از RAM را مصرف می‌کند.

• تنظیم سختی: مشابه PoW سنتی، PoW حافظه‌سخت شامل یک مکانیزم تنظیم سختی است تا زمان تولید بلوک ثابتی را حفظ کند، صرف‌نظر از نرخ هش کل شبکه.

PoW سخت حافظه می‌تواند بر اساس طراحی و پیاده‌سازی خود به انواع مختلفی دسته‌بندی شود. برخی از انواع قابل توجه شامل:

• آرگون2: این یک تابع حافظه‌سخت شناخته‌شده است که به عنوان برنده مسابقه هش‌گذاری رمز عبور انتخاب شده است. این تابع به گونه‌ای طراحی شده است که در برابر حملات GPU و ASIC مقاومت کند و نیاز به حافظه قابل توجهی دارد.

• Lyra2RE: در ابتدا در ارز دیجیتال ورت‌کوین استفاده شد، Lyra2RE نمونه دیگری از یک تابع سخت‌افزاری حافظه است که با دسترسی بیشتر کاربران به استخراج، به ترویج غیرمتمرکزسازی کمک می‌کند.

• Equihash: این الگوریتم توسط چندین ارز دیجیتال، از جمله Zcash، استفاده می‌شود. این الگوریتم به هر دو حافظه و قدرت محاسباتی نیاز دارد و هدف آن دستیابی به تعادلی است که سخت‌افزارهای عمومی را به جای تجهیزات استخراج تخصصی ترجیح دهد.

چندین ارز دیجیتال با موفقیت از PoW سخت حافظه استفاده کرده‌اند تا امنیت شبکه و تمرکززدایی خود را افزایش دهند:

• Zcash: با استفاده از الگوریتم Equihash، Zcash از ماینرها می‌خواهد که از سخت‌افزار استاندارد استفاده کنند و به این ترتیب یک اکوسیستم ماینینگ بیشتر غیرمتمرکز را ترویج می‌کند.

• ورتکوین: با الگوریتم Lyra2RE، ورتکوین هدف دارد که در برابر ASIC مقاوم باشد و اطمینان حاصل کند که هر کسی با یک کامپیوتر معمولی می‌تواند در استخراج شرکت کند.

• Ravencoin: این ارز دیجیتال از الگوریتم KawPow استفاده می‌کند که به گونه‌ای طراحی شده است که سختی حافظه داشته باشد و از تلاش‌های استخراج غیرمتمرکز بیشتر حمایت کند.

علاوه بر PoW سخت حافظه، چندین روش و استراتژی مرتبط وجود دارد که هدف آن‌ها بهبود چشم‌انداز استخراج است:

• اثبات سهام (PoS): یک مکانیزم توافقی که به اعتبارسنج‌ها اجازه می‌دهد تا بلوک‌های جدیدی را بر اساس تعداد سکه‌هایی که دارند و مایلند به عنوان وثیقه “سهام‌گذاری” کنند، ایجاد کنند.

• مدل‌های هیبریدی: برخی از بلاک‌چین‌ها مکانیزم‌های PoW و PoS را ترکیب می‌کنند تا از نقاط قوت هر دو سیستم بهره‌برداری کنند و امنیت را افزایش دهند در حالی که تمرکززدایی را ترویج می‌کنند.

• راه‌حل‌های لایه ۲: این راه‌حل‌ها، مانند شبکه لایتنینگ برای بیت‌کوین، هدفشان کاهش بار روی بلاک‌چین اصلی با پردازش تراکنش‌ها خارج از زنجیره است و بدین ترتیب مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهند.

مدل اثبات کار حافظه‌سخت (Memory-Hard Proof of Work) یک تحول قابل توجه در فناوری بلاک‌چین را نمایان می‌سازد و فرآیند استخراجی امن‌تر و غیرمتمرکزتر را ارائه می‌دهد. با نیاز به منابع حافظه‌ای قابل توجه، این مدل شرایط را برای استخراج‌کنندگان برابر می‌کند و خطرات مرتبط با عملیات استخراج متمرکز را کاهش می‌دهد. با ادامه تحول در چشم‌انداز ارزهای دیجیتال، احتمالاً مدل اثبات کار حافظه‌سخت نقش حیاتی در ترویج انصاف و امنیت در شبکه‌های بلاک‌چین ایفا خواهد کرد.