بروتوكول توافق النجوم

بروتوكول توافق النجوم (SCP) هو خوارزمية الإجماع الأساسية للشبكة النجمية التي تعمل كبناء آمن يمكن إثباته للاتفاقية البيزنطية الفيدرالية (FBA). تنفذ شبكة Stellar العديد من الآليات المماثلة للتسامح الموزع مع الأخطاء عبر شبكة مالية مثل العملات المشفرة الأخرى مع بعض الاختلافات المميزة.

بروتوكول توافق النجوم

يُشتق SCP من مفهوم الاتفاقيات البيزنطية (BA) ومصمم نحو شبكة لامركزية وبدون إذن باستخدام النصاب القانوني وشرائح النصاب القانوني. يتطلب فهم SCP تاريخًا موجزًا ​​لشهادات البكالوريوس وكيفية مقارنتها مع FBAs متبوعًا بوصف النصاب القانوني وشرائح النصاب القانوني ، ونموذج التصويت الموحد ، وأخيراً نظام الاقتراع الالتزام / إلغاء لبروتوكول SCP نفسه.

الاتفاقيات البيزنطية والاتفاقيات البيزنطية الموحدة

الاتفاقية البيزنطية التسامح مع الخطأ البيزنطي من أنظمة الحوسبة الموزعة التي تمكنهم من التوصل إلى إجماع على الرغم من السلوك التعسفي من جزء صغير من العقد في الشبكة. لا يقدم إجماع BA أي افتراضات حول سلوك العقد في النظام. التسامح البيزنطي العملي للخطأ (pBFT) هو النموذج الأولي للاتفاق البيزنطي ، ويمكنه الوصول إلى إجماع سريع وفعال مع فصل الإجماع في نفس الوقت عن الموارد (أي الحصة المالية في PoS أو الكهرباء في PoW).

التسامح البيزنطي العملي

اقرأ: ما هو التسامح البيزنطي العملي?

ومع ذلك ، لا تتسع BA (pBFT) بشكل جيد وتتطلب عبء اتصال كبير بين جميع العقد المشاركة. علاوة على ذلك ، يحتاج النظام إلى اتفاق بالإجماع على عضوية الشبكة للتخفيف هجمات سيبيل.

تم تقديم الاتفاقية البيزنطية الموحدة من قبل الورقة البيضاء SCP ويتطرق صراحة إلى قيود قانون العمل من خلال تعزيز بروتوكول إجماع يضمن ما يلي:

  • التحكم اللامركزي
  • ثقة مرنة
  • قليل من الكمون
  • الأمن المقارب

تتمثل إحدى النتائج الأساسية لـ FBA مقارنةً بـ BA في أن نظام FBA مفتوح للعقد التي تنضم في إعداد غير مصرح به بدلاً من قائمة العضوية المغلقة (المصرح بها).

تتفق FBA على تحديثات الحالة باستخدام ملف فتحة حيث يتم استنتاج تبعيات التحديث بين العقد. يجب أن توافق العقد على تحديث الفتحة في كل جولة توافق. ومع ذلك ، نظرًا لأن النظام مفتوح للعقد التي تنضم إلى الشبكة وتغادرها كما تشاء ، فلن تعمل آلية توافق النصاب القانوني للأغلبية. بدلاً من ذلك ، توظف FBA في SCP شرائح النصاب وهي مجموعات فرعية من النصاب القانوني قادرة على إقناع عقد معينة بالاتفاق.

بحسب النجم مقالات:

“يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نظام الاتفاقيات البيزنطية ونظام الاتفاقيات البيزنطية الموحدة (FBAS) في أنه في FBA تختار كل عقدة شرائح النصاب القانوني الخاصة بها.”

ستتم مناقشة النصاب القانوني وشرائح النصاب بمزيد من التفصيل أدناه ، ولكن الوجبات الرئيسية هنا هي أن العقد الفردية يمكن أن تقرر بشكل مستقل العقد الأخرى (المشاركون) التي يثقون بها للحصول على المعلومات. لذلك ، يعد SCP هو أول بروتوكول BA يمنح كل مشارك أقصى قدر من الحرية في اختيار من يثق به.

شرائح النصاب القانوني والنصاب القانوني

أ النصاب يتم تعريفها على أنها مجموعة من العقد اللازمة للتوصل إلى اتفاق في نظام موزع. عندما تحاول العقد الوصول إلى اتفاق ، فإنها تتواصل مع بعضها البعض (على افتراض أنه لا توجد رسائل مزورة – يأتي التشفير هنا) وتتفق على أن تحديث الحالة يكون صالحًا بمجرد استيفاء حد معين من العقد في الاتفاقية.

شرائح النصاب هي مجموعات فرعية من النصاب القانوني قادرة على إقناع عقد معينة لاتفاقية ، مما يعني أن العقدة يمكن أن تعتمد على مجموعات متعددة من العقد التي تؤكد عبارات. يمكن أن تعتمد العقدة على شرائح متعددة للحصول على المعلومات ، ويمكن أن تستند هذه الثقة إلى معلومات من خارج النظام. والجدير بالذكر أن الثقة قد أقيمت في غضون العقدة التكوين ملف ، مما يسمح بالتشكيل الديناميكي لشرائح النصاب واللامركزية اللاحقة.

كمثال:

يمكن أن تحدد العقدة A أنها لا تثق في البنوك ، مما يؤدي إلى الحاجة إلى شريحة نصاب أخرى تثق بها العقدة A للتوصل إلى اتفاق مع البنوك. بمجرد التوصل إلى اتفاق ، يتم تشكيل النصاب القانوني. الرسم أدناه ممتاز لفهم هذا المثال بشكل أفضل. تمثل العقدة 7 (و 8) العقدة A التي لا تثق في البنوك.

حقوق الصورة – ديفيد مازيريس عرض في جوجل

تتطلب BA التقليدية أن تقبل جميع العقد نفس الشرائح ، بدلاً من تمييز مصادر المعلومات الموثوقة لأنفسهم. على هذا النحو ، لا توجد طريقة للتمييز بين الشرائح والنصاب ، مما يتطلب وصول عضو مغلق ومصرح به إلى الشبكة.

يعتمد نموذج FBA على العقد الفردية لاختيار مجموعاتها الخاصة من شرائح النصاب القانوني ، مما يمكّن بشكل فعال التكوين العضوي واللامركزي للنصاب القانوني الذي يعتمد على القرارات الفردية ، ومن هنا جاء الاسم “الموحدة”. في المناقشة سلامة و الحياة في بروتوكول FBA ، نحتاج إلى التقييم تقاطع النصاب و نصاب مفكك.

وفقًا للورقة البيضاء SCP:

“يمكن للبروتوكول أن يضمن الموافقة فقط إذا كانت شرائح النصاب التي تمثلها الوظيفة Q تفي بخاصية صلاحية نسميها تقاطع النصاب.”

تتقاطع النصاب إذا كانت تشترك في عقدة. النصاب الجيد يشترك في العقد ويؤدي إلى تداخل النصاب. العقد مسؤولة عن ضمان أن اختيارها لشرائح النصاب القانوني لا ينتهك تقاطع النصاب وتتطلب عادةً أن تختار العقد شرائح متحفظة وتؤدي إلى اكتمال النصاب القانوني.

عندما لا تتقاطع النصاب ، فإنها تعرف باسم نصاب مفكك. النصاب المفكك هو نصاب غير صحيح يمكن أن يؤدي إلى تصريحات متناقضة تقوض الإجماع. لضمان عملية اختيار شريحة مناسبة ، تحتاج العقد إلى التوازن سلامة و الحياة.

تفتقر العقد إلى الأمان عندما تقوم بإخراج القيم التي تتعارض مع العقد الأخرى. تفتقر العقد إلى الحيوية عندما يتم حظرها في طريق الاتفاق. يلعب نموذج التصويت الفيدرالي دورًا حاسمًا في وصول العقد إلى اتفاق على البيان.

التصويت الموحد

التصويت الموحد هو الطريقة التي توافق بها اللجنة الدائمة المعنية بقانون البراءات على البيانات التي يدلي بها المشاركون. بشكل عام ، هناك مجموعتان من الرسائل المتبادلة بين العقد ، ويمكن تقسيم جولتي الرسائل إلى حالات اتفاق غير معروف, وافقت, و تم تأكيد. والجدير بالذكر أن التصويت في بيئة اتحادية يجب أن يستوعب العضوية المفتوحة ، مما يجعل العملية أكثر تعقيدًا من النظام المغلق.

تتكون عملية التصويت الموحدة من 4 مراحل:

  1. التصويت المبدئي
  2. قبول
  3. تصديق
  4. تأكيد

التصويت المبدئي هو المكان الذي تصوت فيه العقد لصالح بيان محدد تؤكد أنه صحيح وأنهم لن يصوتوا لبيانات متناقضة. ومع ذلك ، لا يزال هذا يترك الباب مفتوحًا أمام إمكانية تغيير العقدة لتصويتها إذا صوت عدد كافٍ من العقد المشاركة الأخرى – التي تثق بها العقدة – لرسالة أخرى صالحة. الأصوات في هذه المرحلة هي تصويتات أولية من الناحية الفنية.

قبول هي المرحلة التي تقبل فيها العقدة بيانًا بناءً على ما إذا كانت هذه العقدة المحددة قد قبلت بيانًا متناقضًا أم لا v- الحجب مجموعة من العقد الموجودة في شرائح النصاب مع تلك العقدة (تقاطع النصاب) تقبل عبارة. إذا لم تقبل العقدة بيانًا متناقضًا أو صوتت مجموعة عقد v-blocking لقبول العبارة ، فسيتم قبول العبارة بواسطة العقدة.

تصديق هو المكان الذي يصوت فيه جميع أعضاء النصاب على قبول البيان. إذا فعلوا ذلك ، يتم التصديق على البيان من قبل العقد. بالعودة إلى العقدة A التي لا تثق في البنوك ، إذا كانت العقد التي تشترك معها العقدة A في شريحة النصاب القانوني بالإضافة إلى العقد الأخرى التي تثق بالتصويت لقبول البيان ، فإنه يتم التصديق عليها من قبل العقدة A.

تأكيد هو اتفاق على مستوى النظام على بيان. يوافق النظام على بيان معين بمجرد معالجة عتبة كافية من الرسائل عبر الشبكة. تقوم العقد بنشر رسائل القبول عبر الشبكة من العقد ضمن نصابها القانوني. يمكن أن تؤثر هذه الرسائل على العقد الأخرى لقبول الرسالة حتى لو قبلت رسالة أولية مختلفة. أخيرًا ، يتم بث جولة من رسائل التأكيد لتأكيد الرسالة ، واختتام جولة التصويت.

آلية التصويت معقدة ، لكن Stellar تقدم بعض الموارد الممتازة حول كيفية رسمها بشكل أكثر فعالية. أنها توفر “إجماع المجرة“للحصول على نظرة عامة أوسع بالإضافة إلى مشاركة مدونة مفيدة باستخدام مثال وقت الغداء. للحصول على نظرة فنية عميقة ، يمكنك قراءة قسم التصويت الموحد في ورق SCP.

بروتوكول توافق النجوم

اللجنة الدائمة للتخطيط هي تنفيذ لبروتوكول الاتفاقية البيزنطية الفيدرالية المصممة لتقليل حالات الاتفاق المحظور وتحييدها من خلال نظام الاقتراع. يتكون بروتوكول SCP من بروتوكولين فرعيين أساسيين ، وبروتوكول الترشيح ، وبروتوكول الاقتراع.

لكل فجوة إجماع ، ينتج بروتوكول الترشيح القيم المرشحة. في النهاية ، يمكن لكل عقدة أن تولد بشكل حاسم قيمة تقارب لكل فتحة. ومع ذلك ، لا يمكنهم ذلك أعرف عند حدوث التقارب ، وقد تتمكن العقد الخبيثة من إعادة تعيين عملية الترشيح.

يتم تنفيذ بروتوكول الاقتراع بمجرد أن توافق العقد على تقارب بروتوكول الترشيح. في بروتوكول الاقتراع ، يتم ربط بطاقة الاقتراع بالقيمة المرشحة ، ويجب أن تكون العقدة ارتكب أو إجهاض القيمة المرتبطة بهذا الاقتراع. لتجنب حظر الاتفاقية ، يمكن للعقد إحباط أصوات معينة والانتقال إلى أخرى. على العكس من ذلك ، يمكن للعقد التصويت على إجراء اقتراع ، مما يجعل القيمة المرتبطة بهذا الاقتراع في خانة الإجماع..

على مستوى عالٍ ، تتشابه الطريقة التي يتعامل بها SCP مع كل فتحة على حدة مع إجماع الفتحة الواحدة في باكسوس, فقط مع العديد من الحالات المنفصلة.

لا توجد حالات محظورة في SCP مع تقاطع النصاب. يمكن تجاوز العقد المشوشة – العقد التي تعتمد بشكل كبير على العقد السيئة – من خلال آلية مجموعة يمكن الاستغناء عنها حيث يمكن للعقد الجيدة أن تصدق على البيانات دون تعاون العقد المربكة. العقد المربكة لا يمكنها أيضًا تقويض الإجماع.

يحتوي كل من بروتوكول الترشيح وبروتوكول الاقتراع على بعض التفاصيل المعقدة للغاية لسيناريوهات محددة مثل الأصوات المجزأة. هذه التفاصيل متوفرة في ورقة SCP أيضًا.

أحد قيود SCP هو أنه لا يمكن أن يضمن السلامة إلا إذا اختارت العقد شرائح النصاب المناسبة. بالإضافة إلى ذلك ، من المحتمل حدوث مشكلات أمنية في الأنظمة الفيدرالية مثل العقد الموثوقة على نطاق واسع والتي تستفيد من مواقعها للحصول على مزايا غير أخلاقية. على سبيل المثال ، إذا تم الاعتماد على البنوك من خلال مجموعة كبيرة من العقد ، فقد يكون لديها ميزة معلومات غير متاحة للعقد الأخرى في الشبكة.

استنتاج

بشكل عام ، يعد SCP هو أول بروتوكول إجماع آمن يمكن إثباته يمكنه توفير تحكم لامركزي وزمن انتقال منخفض وثقة مرنة وأمان مقارب. تأتي الأشكال المختلفة من الإجماع مع المقايضات الخاصة بهم ، لكن SCP تحافظ على مستوى عالٍ من الفعالية للتوصل سريعًا إلى توافق في الآراء في شبكة موزعة بدون إذن دون التضحية بالسلامة.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me