ارز هارمونی وان چیست ؟ — دانستنی های مهم Harmony One

پروژههای بلاک چینی علیرغم تمام امکاناتی که دارند هنوز به طور کامل مناسب فعالیتهای انسانی نیستند. سرعت کم انتقال و تایید نهایی تراکنشها، هزینه بالای ثبت تراکنشها و نبود ارتباط بین بلاک چینهای مختلف از جمله مشکلات اساسی این پروژهها هستند. ارز هارمونی وان برای پاسخ دادن به این نیازها ایجاد شده و در طی چند سال گذشته موفقیتهای زیادی را در این حوزهها به دست آورده است. در این مقاله میخواهیم به طور کامل به سوال ارز هارمونی چیست و چه کاربردهایی دارد پاسخ دهیم.

ارز هارمونی وان چیست ؟

ارز هارمونی وان یک بلاک چین سریع و متن باز است که قابلیت اجرای اپلیکیشنهای ساخته شده بر روی شبکه اتریوم را با «زمان تایید نهایی» (Transaction Finallity) 2 ثانیه و با یکهزارم هزینه شبکه اتریوم دارد. این شبکه برای استفاده و نگهداری از انواع ارزهای دیجیتال دارایی، توکنهای غیرقابل معاوضه NFT، توکن حاکمیتی و شناسه بلاک چینی مناسب بوده و با استفاده از پلهای خود، امکان انتقال داراییهای مختلف بین شبکههای بلاک چینی مختلف مانند بیت کوین، اتریوم و بایننس را فراهم میکند.

ارز هارمونی وان را میتوان نسخه عملی شده اتریوم 2 در نظر گرفت. در این شبکه از «شاردینگ» (Sharding) برای افزایش «مقیاسپذیری» (Scalability) شبکه استفاده شده است. شاردینگ را میتوان زنجیرههای بلاک چینی موازی هم در نظر گرفت که به صورت همزمان میتوانند تراکنشها را تایید و ثبت کنند. با استفاده از این روش، تعداد تراکنشهای زیادی را میتوان در واحد زمان تایید کرد و همین مساله باعث افزایش مقیاسپذیری شبکه هارمونی وان میشود.

در حال حاضر ارز هارمونی وان از 4 شارد استفاده میکند که هر یک از آنها توانایی تایید 500 تراکنش در ثانیه را دارند. با این حساب، هارمونی وان در حال حاضر قادر به ثبت 2 هزار تراکنش در ثانیه است که در صورت لزوم میتواند با افزایش تعداد شاردهای خود، مقیاسپذیری شبکه را افزایش دهد. تراکنشهای هر شارد در حال حاضر توسط 250 نود از سراسر دنیا تایید میشود بنابراین تعداد کل نودهای شبکه برابر 1000 است. در ادامه به بررسی ویژگیهای اصلی پروژه ارز دیجیتال هارمونی وان میپردازیم.

ویژگیهای اصلی ارز هارمونی چیست ؟

تعداد پروژههای ارز دیجیتال دائم در حال افزایش است و هر پروژهای با ایده و ویژگیهای خاصی خود را به جامعه کاربران معرفی میکند. پروژه هارمونی وان نیز از این قاعده مستثنی نیست و خود را با ویژگیهای خاصی مثل مقیاسپذیری و ایجاد ارتباط میانزنجیرهای معرفی میکند. نکته مهم این است که پروژه بتواند در عمل این ویژگیها را به نمایش بگذارد که در طی سالهای گذشته رمز ارز هارمونی وان عملیاتی شدن این ایدهها را نیز به کاربران اثبات کرده است.

شاردینگ امن و تصادفی

سهگانه امنیت، عدم تمرکز و مقیاسپذیری به عنوان سه ویژگی اساسی در تکنولوژی بلاک چین شناخته میشود که بسیاری معتقدند این سه ویژگی باهم جمعپذیر نیستند و برای رسیدن به دو ویژگی از این سهگانه، ویژگی دیگر قربانی میشود. ارز هارمونی وان با تبدیل تلاشهای علمی و تحقیقاتی به اپلیکیشنهای عملیاتی از این سهگانه عبور کرده است. شاردینگ که در بخش ارز هارمونی وان چیست مختصری در مورد آن توضیح داده شد، به عنوان یک روش مقیاسپذیری بلاک چین بدون به خطر انداختن امنیت شبکه و عدم تمرکز آن به اثبات رسیده است و هارمونی از این روش در بلاک چین خود استفاده میکند.

شاردینگ در هارمونی وان نه تنها برای نودهای شبکه که بلکه بر روی وضعیت بلاک چین نیز اعمال میشود و همین مساله منجر به مقیاسپذیری در هر سه بخش تراکنشها، ابزارهای محاسباتی و فضای ذخیرهسازی میشود. برای جلوگیری از حملات به تک تک شاردها، باید در بلاک چین دو ویژگی به طور همزمان برقرار باشد.

• تعداد نودهای هر شارد زیاد باشد.
• نودها به صورت تصادفی و با الگوریتمهای رمزنگاری به صورت منظم بین شاردهای مختلف تقسیم شوند.

در بلاک چین هارمونی وان هر شارد یک چهارم کل نودهای شبکه را در اختیار دارد تا در مقابل رفتارهای مخرب امن باشد.همچنین از «توابع تصادفی قابل تایید» (VRF) برای انتخاب غیرقابل پیشبینی و بدون بایاس نودهای هر شارد استفاده میشود که این نودهای به صورت منظم با همین الگوریتم در شبکه تغییر میکنند.

اجماع و نهایی کردن سریع تراکنشها

الگوریتم اجماع در بلاک چین برای هماهنگی بین کاربران در بررسی، تایید و ثبت اطلاعات یکسان در دفتر کل توزیع شده استفاده میشود. ارز هارمونی وان برای اجماع سریعتر بر روی بلاکهای تراکنشها یک ابداع جدید و عملیاتی بر روی الگوریتم «تحمل خطای بیزانسی عملیاتی» (Practical Byzantine Fault Tolerance | PBFT) ابداع کرده است که با عنوان الگوریتم «تحمل خطای بیزانسی سریع» (FBFT) شناخته میشود. این الگوریتم باعث کاهش هزینه ثبت تراکنشها در شبکه و سریعتر شدن فرآیند نهایی کردن تراکشن میشود.

تحمل خطای بیزانسی که به مساله فرماندهان بیزانسی نیز مشهور است اشاره به داستانی دارد که در آن فرماندهان مختلف یک شهر را محاصره کردند و شکست یا برد آنها در این است که در مورد حمله یا عدم حمله به شهر همگی باهم به یک تصمیم مشترک برسند. در این حالت نیاز است که پیامهای رد و بدل شده بین فرماندهان دستکاری نشود و فرماندهان بتوانند از ارسال کننده پیام مطمئن باشند. هارمونی وان از امضاهای با اندازه ثابت با نام (Boneh-Lynn-Shacham | BLS) برای تایید بلاکها در یک دور از پیامهای اجماع استفاده میکند که امکان تایید نهایی 2 ثانیهای بلاک را با در نظر گرفتن نودهای غیرقابل دسترس و نودهای متخاصم به شبکه میدهد.

بازار ارزهای دیجیتال بازار پرنوسانی است که فعالیت در آن بدون کسب دانش مورد نیاز میتواند منجر به ضررهای جبرانناپذیر برای سرمایهگذاران شود. به دلیل اهمیت این موضوع، «فرادرس» فیلم آموزش مقدماتی ارزهای دیجیتال یا رمزارزها را تدوین کرده که لینک آن در ادامه آمده است.

اثبات سهام موثر و توکنومیک

هارمونی وان مکانیزم جدیدی از «اثبات سهام» (Proof of Stake | PoS) را برای تامین امنیت و اقتصاد شبکه طراحی کرده است. این مکانیزم که با نام «اثبات سهام موثر» (Effective Proof of Stake | EPoS) معرفی می شود شبکه را غیرمتمرکز کرده و پاداشهای شبکه را به صورت عادلانه بین هزاران اعتبارسنج تقسیم میکند. شبکه هارمونی وان نیز مشابه سایر شبکههای با اجماع اثبات سهام از فرآیند استیکینگ برای تامین امنیت شبکه خود استفاده میکند. مکانیزم استیکینگ هارمونی از «تفویض اختیار» (Delegation) برای مشارکت تعداد بیشتری از کاربران در شبکه پشتیبانی میکند.

هارمونی برای حمایت از مشارکت کاملا آزاد نودها در شبکه خود، اعتبارسنجهایی را که بلاکها را دو بار امضا میکنند را اخراج و نودهای انتخاب شدهای که در دسترس نیستند را جریمه میکند. مدل اقتصادی هارمونی وان انتشار سالانه توکنهای خود را به 441 میلیون توکن محدود کرده است که در بلند مدت نرخ 3 درصد رشد را شامل میشود. این مدل به اعتبارسنجها سود بازگشتی مناسب و قابل پیشبینی میدهد. تمامی کارمزدهای شبکه در بلاک چین هارمونی به منظور غلبه بر انتشار توکنها سوزانده میشوند. در صورتی که استفاده از شبکه افزایش یابد در آن زمان نرخ تورم شبکه نیز به صفر خواهد رسید. در ادامه به بررسی جزئیات فنی بخشهای مختلف ارز هارمونی وان میپردازیم.

الگوریتم اجماع تحمل خطای بیزانسی سریع

همانطور که در بخش ویژگیهای ارز هارمونی وان چیست گفته شد، الگوریتم اجماع شبکه هارمونی وان «تحمل خطای بیزانسی سریع» (Fast Byzantine Fault Tolerance | FBFT) نامیده میشود. الگوریتم اجماع امنیت و کارایی یک بلاک چین را تامین میکند و به همین دلیل به آن ماشین بلاک چین گفته میشود. الگوریتم FBFT نسخه بهروز و خلاقانه الگوریتم تحمل خطای بیزانسی عملیاتی (PBFT) است.

این الگوریتم سریعتر و مقیاسپذیرتر از PBFT است زیرا از امضای با اندازه ثابت BLS برای کاهش هزینه انتقال در آن استفاده میشود. به طور خاص FBFT به حداقل 250 تایید کننده اجازه میدهد تا در عرض 2 ثانیه به توافق برسند. در هر چرخه اجماع در FBFT یک اعتبارسنج به عنوان رهبر عمل میکند و فرآیند رسیدن به اجماع در 3 فاز انجام میشود که در ادامه به بررسی این سه فاز میپردازیم.

• فاز اعلام: در این فاز رهبر یک بلاک جدید را به شبکه معرفی میکند و هش آن را به تمام اعتبارسنجها ارسال میکند.
• فاز آمادهسازی: در این مرحله اعتبارسنجها پیام را تایید میکنند و روی هش بلاک امضا کرده و آن را برای رهبر ارسال میکنند. مرحله آمادهسازی، زمانی به پایان میرسد که امضای بیش از دو سوم قدرت رأیدهی جمعآوری شده باشد. پس از آن رهبر امضاهای جمعآوری شده را در یک امضای با اندازه ثابت تجمیع و آن را به همراه کل بلاک منتشر میکند تا فاز سوم آغاز شود.
• فاز اجرا: این فاز شامل اعتبارسنجهایی است که بلاک را تایید میکنند و فرآیند امضای مشابه مرحله آمادهسازی را انجام میدهند. پس از این مرحله اجماع به اتمام میرسد که کل این فرآیند در عرض 2 ثانیه در شبکه اصلی انجام میشود.

یکی از مشکلاتی که الگوریتم اجماع مبتنی بر BFT دارد توقف احتمالی اجماع در صورت متخاصم بودن رهبر بلاک است. راه حل این موضوع در الگوریتم PBFT مربوط به ارز هارمونی وان استفاده از یک پروتکل «تغییر نگرش» (view change) در بالای الگوریتم اجماع است که میتواند رهبر بلاک را در صورت توقف اجماع تغییر دهد. پروتکل تغییر نگرش الگوریتم PBFT در سیستمهای توزیع شده سنتی به خوبی عمل میکند اما در فضای پیچیده بلاک چین با شکست مواجه میشود.

به طور خاص تغییر نگرش در PBFT به مکانیزم توقف زمانی تکیه میکند که در آن زمان بر مبنای پیشرفت زنده فرآیند اجماع بهروز میشود. اگر نودها همیشه آنلاین باشند و با پیشرفت اجماع هماهنگ باشند این کار به خوبی انجام میشود. با این حال، در دنیای واقعی نودها میتوانند برای مدت طولانی خاموش باشند یا به خاطر خرابی ماشین دوباره راهاندازی شوند. به همین دلیل نودهای شبکه دید متناقض به پیشرفت اجماع دارند و نمیتوانند در پروتکل تغییر نگرش پیشرفت کنند.

هارمونی وان از یک نسخه بهبودیافته پروتکل تغییر نگرش استفاده میکند که کاملا همزمان با ساعت محلی است. بنابراین در این پروتکل به جای تنظیم «شناسه نگرش» (view id) اعتبارسنج براساس پیشرفت اجماع، شناسه نگرش بر اساس زمان سپری شده از آخرین مهر زمانی بلاک که با موفقیت انجام شده محاسبه میشود. طبیعی است که یک ساعت جهانی برای محاسبه زمان سپری شده وجود ندارد و هر اعتبارسنج از زمان محلی برای این منظور استفاده میکند. تا زمانی که بیش از دو سوم اعتبارسنجها ساعت محلی نسبتا دقیقی را حفظ کنند این روش کاملا خوب است. رسیدن به این دقت با مجبور کردن اعتبارسنجها به هماهنگسازی ساعتهای محلی خود با زمان پروتکل شبکه «NTP» ممکن است.

تغییرات انجام شده در این پروتکل، روش هارمونی وان را تا زمانی که دو سوم اعتبارسنجهای وفادار آنلاین هستند کاملا قوی و کاربردی میکند و ادامه حیات شبکه را تضمین میکند. علاوه بر این، امضاهای با اندازه ثابت BLS در پروتکل تغییر نگرش نیز استفاده میشوند تا هزینه ارتباط شبکه را کاهش دهد. با این کار فرآیند بسیار کارا شده و در طی چند ثانیه به اتمام میرسد.

شاردینگ ارز هارمونی چیست ؟

بلاک چین هارمونی همانطور که در بخش ویژگیهای ارز هارمونی چیست گفته شد، یک بلاک چین شارد شده است که در سه بعد وضعیت بلاک چین، شبکه اعتبارسنجها و تراکنشها این کار را انجام میدهد. در ادامه به بررسی نحوه انجام این کار در بخشهای ذکر شده میپردازیم.

شاردینگ وضعیت بلاک چین در ارز هارمونی چیست ؟

در ارز دیجیتال هارمونی وان هر شارد تنها زنجیره بلوکی و پایگاه داده وضعیت خود را نگهداری میکند. بنابراین اعتبارسنجهای هر شارد تنها باید یک چهارم (چهار تعداد شاردها است که با تغییر آن نسبت نیز به همان مقدار تغییر میکند) وضعیت کلی شبکه را نگهداری کنند. سازگاری بین وضعیتها در شاردهای مختلف توسط «خاصیت اتمی نهایی تراکنشهای میان شارد» (Eventual Atomicity of Cross-shard Transactions) تضمین میشود. این ویژگی از خرج مضاعف (Double-Spend) توکنها در شاردهای مختلف جلوگیری میکند.

شاردینگ شبکه اعتبارسنجها در ارز هارمونی چیست ؟

شبکه اعتبارسنجهای ارز هارمونی وان نیز بین شاردهای مختلف تقسیم شده است که هر شارد مجموعهای منحصر به فرد از اعتبارسنجهای متصل به هم را دارد که با هماهنگی بین هم، الگوریتم اجماع شبکه را اجرا میکنند.در بیشتر اوقات اعتبارسنجها با سایر اعتبارسنجهای حاضر در یک شارد ارتباط برقرار میکنند تا به اجماع برسند و بلاکها را هگام کنند. در مواقعی که نیاز به انجام «تراکنشهای بین شارد» (Cross-shard) یا هماهنگی در «بیکین چین» (beacon chain) است، اعتبارسنجها از شاردهای مختلف از طریق شبکه اتصال کل شبکه، پیامها را به یکدیگر ارسال میکنند.

بیکنچین شارد اصلی شبکه است که هماهنگی بین شاردهای مختلف را بر عهده دارد. کاربران بلاک چین هارمونی هر کدام اطلاعات خود را در یکی از شاردها دارند و اگر بخواهند تراکنشی ایجاد کنند که کاربر مقصد در یک شارد دیگر است در این حالت نیاز به یک تراکشن میان زنجیرهای وجود خواهد داشت. اتصال بین شاردها به نوعی شبیه ارتباط بین دو بلاک چین است که هارمونی این مشکل را بدون افزودن پیچیدگی به شبکه حل کرده است. این مساله در رمزارزهای مهمی مانند اتم و پولکادات نیز یک مساله است.

شاردینگ تراکنشها در ارز هارمونی چیست ؟

تراکنشها در بلاک چین هارمونی به جای این که به همه شاردها ارسال شوند تنها به یکی از آن ها ارسال شده و در همان شارد پردازش میشوند. با این روش تراکنشهای شبکه میتوانند به صورت موازی پردازش شوند که همین مساله باعث افزایش ظرفیت شبکه و مقیاسپذیرتر شدن آن میشود. کاربران باید قسمتی به نام «shard-id» را برای تراکنش امضا شده مشخص کنند که نشان میدهد این تراکشن مربوط به کدام شارد است. در تراکنشهای میانشاردی قسمت دیگری به نام «to_shard_id» برای نشان دادن شارد مقصد مورد نیاز است و در این حالت «shard-id» نشان دهنده شارد مبدا است.

اپوک در شاردینگ ارز هارمونی چیست ؟

«اپوک» (Epoch) در شاردینگ هارمونی به مدت زمان مشخصی گفته میشود که اعتبارسنجهای شاردها بدون تغییر باقی میمانند. در شبکه اصلی (main net) هارمونی هر اپوک برابر با زمان تایید 32768 بلاک است که برابر با 18/2 ساعت میشود. در شبکه تست (test net) هارمونی هر اپوک برابر با 8192 بلاک و معادل 4/6 ساعت است. زمانی که یک اپوک به اتمام برسد انتخاب کمیته جدیدی از اعتبارسنجها در بیکنچین انجام خواهد شد و نتیجه آن در آخرین بلاک بیکنچین قرار خواهد گرفت.

پس از انجام این فرآیند، بیکنچین اپوک جدید را با بلاکهای ایجاد شده توسط کمیته جدید اعتبارسنجها به شبکه وارد میکند. زمانی که برای اولین بار بیکنچین اپوک جدید را اضافه میکند تمامی شاردهای دیگر از آن پیروی کرده و اپوک جدید را به دفتر کل اضافه خواهند کرد. وضعیت جدید شارد بیکنچین در بلاک جدید تمامی شاردها نوشته خواهد شد که نشان دهنده آحرین بلوک برای آن شارد در اپوک خواهد بود.

کراسلینک در شاردینگ ارز هارمونی وان چیست ؟

«کراسلینک» (Crosslink) تکه داده مهمی است که از سمت شاردها ارسال شده و در بیکنچین ذخیره میشود. کراسلینک شامل دادههایی برای امضاهای بلاک و دادههای شناساگر بلاک مانند هش بلاک، شماره بلاک، شناسه نگرش، اپوک و سایر اطلاعات مرتبط است. زمانی که یک بلاک جدید در یک شارد تایید میشود، کراسلینک مربوط به آن ایجاد شده و به بیکنچین ارسال میشود.

پس از دریافت کراسلینک، بیکنچین امضای خود را تایید میکند و بررسی میکند که کراسلینک ارسال شده از سمت زنجیره متعارف شارد است. کراسلینکهای تایید شده با موفقیت به بلاک جدید زنجیره بیکنچین اضافه میشوند تا بلاک زنجیره شارد را برای همیشه به عنون متعارف تایید کند. بلاکهای زنجیره شارد بدون کراسلینک متقابل تایید شده در بیکنچین، توسط شبکه شناسایی نمیشوند و به عنوان بلاکهای نامعتبر تلقی میشوند.

علاوه بر علامتگذاری بلاکهای متعارف زنجیرههای شارد، از کراسلینکهای متقابل برای ثبت و محاسبه فعالیت امضای اعتبارسنجها در شاردها استفاده میشود. از آنجایی که تغییر اپوک و انتخاب EPoS فقط در بیکنچین انجام میشود، فعالیت امضای اعتبارسنج در شاردها توسط کراسلینک به بیکنچین ارسال میشود تا از آن برای محاسبه پاداش بلاک و محاسبه زمان اجرا استفاده شود. این پارامتر بر وضعیت انتخاب اعتبارسنجها نیز اثرگذار است.

انتخاب تصادفی اعتبارسنجها برای شاردها

رویکرد شاردینگ ارز هارمونی وان مبتنی بر یک منبع انتخاب تصادفی امن است بنابراین اعتبارسنجها برای هر شارد به صورت کاملا تصادفی انتخاب میشوند تا از حملات «تک-شارد» (single-shard) جلوگیری  شود. هارمونی پروتکل «تولید تصادفی توزیع شده» (Distributed Randomness Generation | DRG) را طراحی کرده است که در آن از «توابع تصادفی قابل تایید» (Verifiable Random Function | VRF) و «توابع تاخیری قابل تایید» (Verifiable Delay Function | VDF) برای رسیدن به اعداد با ویژگیهای زیر استفاده شده است.

• غیرقابل پیشبینی: هیچ کس نمیتواند عدد تصادفی را قبل از تولید آن به هر روشی پیشبینی کند.
• بدون بایاس: فرآیند تولید عدد تصادفی نباید توسط هیچ یک از شرکتکنندگان قابلیت بایاس گرفتن داشته باشد.
• قابل تایید: اعتبار عدد تصادفی تولید شده باید توسط هر مشاهدهگری قابل تایید باشد.
• مقیاسپذیر: الگوریتم استفاده شده برای تولید عدد تصادفی باید برای تعداد زیادی مشارکتکننده در شبکه پاسخگو باشد.

از آنجایی که انتخاب اعتبارسنجهای هر شارد (resharding) تنها در هر اپوک اتفاق میافتد، پروتکل DRG هارمونی تنها یکبار در هر اپوک اجرا میشود. نحوه کار پروتکل به صورت زیر است.

• در طول اپوک هر اعتبارسنجی به نوبت رهبر FBFT میشود و در پایان اپوک هر یک از اعتبارسنجها باید حداقل یکبار رهبر شده باشند. هر رهبر جدید از VRF برای ایجاد یک عدد تصادفی R و یک اثبات P با استفاده از کلید BLS مربوطه استفاده میکند. عدد تصادفی و اثبات آن توسط رهبر به اولین بلاک پیشنهادی متصل میشود که توسط اعتبارسنجها تایید شده و به بلاک چین اضافه میشود.
• به محض این که بیش از دو سوم اعتبارسنجها VRF را تایید کردند، رهبر بعدی به سرعت همه اعداد تصادفی ارسال شده را با عملیات XOR ترکیب میکند تا یک تصویر اولیه pRnd از تصادفی بودن نهایی را به دست بیاورد.
• رهبر بلاک، الگوریتم FBFT را در میان همه اعتبارسنجها اجرا میکند تا بر روی pRnd به اجماع برسند و آن را به بلاک اعمال کنند.
• پس از اعمال pRnd، رهبر شروع به انجام محاسبات برای پیدا کردن عدد تصادفی واقعی Rnd میکند. این عمل با قراردادن مقدار pRnd و متغیر T در تابع VDF انجام میشود. متغیر T سختی تابع VDF را مشخص میکند و به صورت الگوریتمی تعیین میشود بدین صورت که تصادفی بودن تنها پس از تعداد k بلاک قابل محاسبه است.
• یکبار که Rnd محاسبه شد، رهبر الگوریتم FBFT را در میان اعتبارسنجها به کار میگیرد تا بر روی اعتبار Rnd به توافق برسند و پس از آن عدد تصادفی به بلاک چین ارسال میشود.

از تابع تاخیر قابل تایید برای به تاخیر انداختن افشای تصادفی نهایی استفاده میشود تا از این طریق شبکه در برابر «حمله آخرین افشاگر» (Last Revealer Attack) در امان باشد. با وجود VDF آخرین رهبر نمیتواند عدد تصادفی نهایی واقعی را قبل از متعهد شدن به pRnd به بلاک چین بداند. در طی زمانی که Rnd با تابع VDF محاسبه میشود، pRnd قبلا در بلاک قبلی متعهد شده است و به همین دلیل رهبر دیگر نمیتواند آن را دستکاری کند. بنابراین، بیشترین کاری که یک رهبر مخرب میتواند انجام دهد این است که با انجام ندادن pRnd پروتکل را متوقف کند که در این حالت نیز مکانیزم «Timeout» موجود در FBFT برای تغییر رهبر فعال خواهد شد و مشکلی برای شبکه پیش نخواهد آمد.

نهاییسازی تراکنش در شبکه هارمونی وان

«نهاییسازی بلاک» (Transaction Finality) در یک بلاکچین به این مفهوم اشاره میکند که بلاک ارائه شده توسط بلاک چین نهایی شده و غیرقابل برگشت است یا برگشت آن هزینه زیادی دارد. این متغیر به مدت زمانی اشاره میکند که یک بلاک جدید برای نهایی شدن در بلاک نیاز دارد. در برخی مواقع نیز این پارامتر به تعداد بلاکهایی که با ثبت آنها بلاک فعلی نهایی میشود اشاره میکند. به عنوان مثال در شبکه اتریوم پس از ثبت شدن 6 بلاک یا زمان 1 دقیقه این اطمینان شکل میگیرد که بلاک مورد نظر نهایی شده و قابل برگشت نیست. با توجه به ویژگیهای الگوریتم اجماع FBFT ارز دیجیتال هارمونی، بلاکها به محض تایید دو سوم اعتبارسنجهای شبکه نهایی میشوند. در شبکه اصلی هارمونی در حال حاضر 2 ثانیه زمان برای نهایی شدن یک بلاک و تراکنشهای داخل آن نیاز است.

توکنومیکس ارز هارمونی وان

منظور از «توکنومیکس» (Tokenomics) یک پروژه ارز دیجیتال قوانین اقتصادی حاکم بر عرضه و تقاضای توکنهای شبکه است. در مدل اقتصادی به روز شده شبکه هارمونی وان کل پاداش در سراسر شبکه که شامل توکنهای جدید و کارمزد تراکنشها است بدون توجه به میانگین زمان بلاک شبکه و نسبت توکنهای استیک شده ثابت باقی خواهد ماند. هدف از این مدل اقتصادی، دستیابی به نسبت توکنهای استیک شده بالا، ساده کردن مدل و ایجاد مسیری برای تولید صفر توکن است که همه اینها در بلند مدت به نفع هارمونی و هولدرهای آن خواهد بود.

توکن ONE در ارز هارمونی چیست ؟

توکن ONE توکن اصلی بلاک چین هارمونی است که از جریان پول در کل سیسم هارمونی پشتیبانی میکند. این توکن دارای 18 رقم اعشار است و کوچکترین مقدار آن با واحد «آتو» (Atto) شناخته میشود. این واحد معادل «وی» (wei) در شبکه اتریوم و برابر 10 به توان منفی 18 است. دومین واحدی که برای هارمونی به کار میرود نانو هست که برابر 10 به توان منفی 9 هارمونی و معادل «جیوی» (Gwei) در اتریوم است. مقدار ماکزیممم توکن برای شبکه هارمونی در نظر گرفته نشده است اما تعداد کل توکنها برابر با «13/349/428/210» است که از این مقدار تعداد «11/700/000/000» توکن در گردش هستند. توکن ONE کاربردهای زیادی در شبکه دارد که در ادامه به بررسی آنها میپردازیم.

پرداخت هزینه تراکنش

یکی از اصلیترین کاربردهای توکن ONE در پرداخت هزینه کارمزد تراکنشهای شبکه است. کاربران برای ان که بتوانند در بلاک چین هارمونی تراکنشهای خود را انجام دهند باید مقداری از این توکن را به عنوان کارمزد به شبکه بدهند. این مقدار در اختیار شبکه قرار میگیرد. بخش از آن سوزانده میشود و بخشی دیگر در اختیار اعتبارسنجهای شبکه قرار میگیرد.

استیک توکن ONE برای امن کردن شبکه

ارز هارمونی وان یک بلاک چین با مکانیزم اجماع اثبات سهام است که امنیت آن با استفاده از توکنهای استیک شده اعتبارسنجها تامین میشود. در این شبکه تنها توکنهای ONE برای استیکینگ استفاده میشود. کاربرانی که میخواهند نودهای شبکه را اجرا کنند باید مقدار مشخصی از توکنهای شبکه را استیک کنند تا به عنوان اعتبارسنج شبکه انتخاب شوند. سایر کاربران شبکه نیز میتوانند توکنهای خود را به اعتبارسنجهای شبکه تفویض کنند و از این طریق در فرآیند استیکینگ شرکت کنند و به کسب درآمد از ارزهای دیجیتال بپردازند. هر چقدر توکنهای بیشتری در شبکه استیک شود امنیت شبکه بیشتر خواهد بود. اعتبارسنجهایی که بلاکها را با موفیت امضا کنند، توکنهای شبکه را به عنوان پاداش دریافت میکنند.

شرکت در مدیریت آزاد شبکه

هارمونی وان یک شبکه بلاک چینی بدون نیاز به اعتماد و غیرمتمرکز است که توسط کامیونیتی اداره میشود. هر تصمیم در سطح پروتکل یا بهبودهای مورد نظر به عنوان یک طرح در فرآیند مدیریت آزاد شبکه مطرح میشود و مراحل مورد نیاز را برای اجرایی شدن طی میکند. توکن ONE تنها توکنی است که در فرآیند مدیریت آزاد شبکه برای رایگیری بین طرحها مورد استفاده قرار میگیرد. بنابراین کاربران با داشتن توکنهای وان میتوانند در مدیریت آزاد شبکه فعال باشند.

کارمزد تراکنش در ارز هارمونی وان چیست ؟

مدل کارمزد هارمونی مشابه مدل اتریوم است و کاربران برای پردازش تراکنشهای خود و قرار دادن آن ها در بلاک چین مقدار مشخصی از توکنهای ارز دیجیتال خود را به شبکه پرداخت میکنند. از آنجایی که هارمونی به طور کامل با «ماشین مجازی اتریوم» (EVM) سازگار است، کاربران میتوانند به طور مستقیم مدل کارمزد تراکنش اتریوم را در هارمونی به کار گیرند. به عنوان مثال یک انتقال در شبکه اتریوم کارمزدی معادل 21 هزار جیوی (Gwei – واحد کوچک ارز اتریوم معادل 10 به توان منفی 6 اتریوم) دارد در حالی که این مقدار در هارمونی تا 10 جیوی نیز کاهش یافته است چرا که تعداد تراکنشهای ثبت شده در آن در واحد ثانیه بسیار بیشتر است. هزینه یک تراکنش در شبکه هارمونی برابر 0/000021 وان است که عدد بسیار پایینی است.

دو دلیل اساسی برای مقدار کم کارمزد تراکنش در رمز ارز هارمونی وجود دارد. هارمونی یک رمز ارز با الگوریتم اثبات سهام است که در آن هزینه اجرای نود بسیار کمتر از زنجیرههای با الگوریتم اثبات کار است.دلیل دوم نیز مقیاسپذیری بالای هارمونی است که میتواند 2 هزار تراکنش در ثانیه را تایید و ثبت کند. هزینه کارمزد تراکنش در شبکه هارمونی تا زمانی که استفاده گستردهای از آن صورت نگیرد پایین خواهد بود اما در صورت استفاده گسترده از شبکه این هزینه میتواند افزیش یابد. برای حل این مشکل هارمونی میتواند با اضافه کردن شاردهای جدید به شبکه هزینه کارمزد را همچنان پایین نگهدارد.

توجه داشته باشید که هارمونی وان از توسعه «قراردادهای هوشمند» (Smart Contract) و ساخت «اپلیکیشنهای غیرمتمرکز» (Decentralised Applications | DApps) نیز پشتیبانی میکند و با توجه به مقیاسپذیر بودن و سازگار بودن با ماشین مجازی اتریوم، بسیاری از اپلیکیشنهای ساخته شده بر روی اتریوم با کمترین تغییر قابل اجرا در هارمونی نیز هستند. در شبکه هارمونی وان تراکنشهای مربوط به قراردادهای هوشمند نیز در فرآیندی مشابه سایر تراکنشها در بلاک چین ثبت میشوند و قراردادهای مربوط به شاردهای مختلف با استفاده از تراکنشهای قرارداد هوشمند میانشاردی ایجاد میشوند.

پل ارتباطی در ارز هارمونی چیست ؟

یکی از ویژگیهای اساسی ارز هارمونی وان همانطور که در بخش ارز هارمونی چیست گفته شد، توانایی آن در ایجاد ارتباط میان زنجیرهای است. این قابلیت از آن جهت مهم است که کاربران میتوانند با استفاده از آن در بین بلاک چینهای مختلف جابجا شده و از امکانات آنها استفاده کنند. قابلیت همکاری بین زنجیرهای با استفاده از «پل» (Bridge) انجام میشود. پلهای هارمونی میتوانند زنجیرههای مختلف اثبات کار و اثبات سهام را به هم متصل کنند. روش معماری استفاده شده در این پلها کاملا بینیاز از اعتماد و از نظر پرداخت هزینه کارمزد به صرفه است. هارمونی پل ارتباطی با اتریوم، زنجیره هوشمند بایننس و ترا دارد و شبکه تست پلهای ارتباطی با بیتکوین، پولکادات و کازماز نیز راهاندازی شده که به زودی شبکههای اصلی آنها نیز راهاندازی میشود.

هارمونی برای ارتباط با شبکه اتریوم و زنجیره هوشمند بایننس از پلی با نام «Horizon» استفاده میکند. هوزایزن یک پل بین زنجیرهای است که هدف اصلی آن انتقال داراییها از اتریوم و زنجیره هوشمند بایننس به شبکه هارمونی وان است. کاربرانی که داراییهای رمزنگاری شده را در شبکه اتریوم و بایننس هودل میکنند میتوانند آنها را به داراییهای هم ارز در شبکه هارمونی تبدیل کنند تا از امکانات ویژه این شبکه بهره ببرند. کاربران میتوانند در هر زمان دلخواه توکنهایی که به شبکه هارمونی آوردهاند را با استفاده از هورایزن دوباره به شبکه مادر خود در اتریوم یا زنجیره هوشمند بایننس منتقل کنند.

هورایزن در ابتدا برای انتقال توکنهای با استاندارد «ERC20» مثل «لینک» (LINK) و برخی از استیبل کوینها مانند «دلار بایننس» (BUSD) کاربرد داشت اما با تلاشهای تیم هارمونی اکنون این پل قابلیت انتقال توکنها با استانداردهای مختلف «ERC721» و «ERC1155» را نیز دارد. این به این معنی است که با استفاده از هورایزن علاوه بر توکنهای قابل معاوضه، توکنهای غیرقابل معاوضه یا NFT نیز قابل انتقال به شبکه هارمونی وان است. انتقال توکنهای قابل معاوضه به شبکه هارمونی فضای دیفای و وب 3 در این شبکه را گسترش میدهد. در کنار آن امکان انتقال NFTهای ساخته شده در شبکه اتریوم و بایننس به شبکه هارمونی، منجر به گشترش فضای NFT و به طبع اون بازیهای بلاک چینی و متاورس در این شبکه میشود.

در حال حاضر امکان انتقال توکن اتریوم نیز به شبکه هارمونی وجود دارد و در مقابل کاربران میتوانند توکنهای وان خود را به شبکه اتریوم بوده و در اپلیکیشهای وب 3 ساخته شده بر روی اتریوم از آن استفاده کنند. هوزایزن از دو مولفه اصلی تشکیل شده است. مولفه اول مجموعهای از قراردادهای هوشمند است که در بلاک چین هارمونی و در بلاک چینهای اتریوم و زنجیره هوشمند بایننس به کار گرفته شده است. این قراردادها امکان قفل کردن و تولید توکنهای معادل را در شبکههای گفته شده فراهم میکنند.

مولفه دوم استخری از اعتبارسنجها است که رخدادهای مختلف در قراردادهای هوشمند هارمونی وان و شبکه مقصد اتریوم یا بایننس را بررسی میکنند. زمانی که فعالیت قفل کردن یک توکن در شبکه اتریوم شناسایی میشود، استخر متشکل از اعتبارسنجها آن را تایید کرده و اطلاعات نهایی را به شبکه هارمونی ارسال میکند تا مقدار متناظر توکنهای بریج شده در شبکه هارمونی تولید شود. در مقابل، زمانی که فعالیت سوزاندن توکنهای بریج شده در شبکه هارمونی وان تشخیص داده شود، استخر اعتبارسنجها آن را تایید کرده و اطلاعات نهایی را به شبکه اتریوم ارسال میکند تا مقدار مشابهی از توکنهای اصلی آزاد شوند.

توکنهای بریج شده از شبکه اتریوم در هارمونی وان عدد 1 را بیش از اسم اصلی خود میگیرند. به عنوان مثال اگر توکن «BUSD» را از شبکه اتریوم به شبکه هارمونی وان انتقال دهید، توکن ایجاد شده در هارمونی با نماد «1BUSD» مشخص میشود. انجام همین کار در شبکه بایننس منجر به ایجاد توکن با نماد «bscBUSD» در شبکه هارمونی میشود. دقت کنید که توکنهای معادل ایجاد شده در شبکه هارمونی را نمیتوان خارج از شبکه هارمونی استفاده کرد. بنابراین اگر میخواهید این توکنها را در جای دیگری استفاده کنید باید با استفاده از هورایزن دوباره به شبکه اصلی برگردانید.

اثبات سهام موثر در ارز هارمونی وان چیست ؟

هارمونی وان یکی از اولین شبکههای اصلی است که دارای معماری اثبات سهام شارد شده است. در سراسر 4 شارد شبکه اصلی هارمونی، بلاکها هر 2 ثانیه یکبار ایجاد میشوند و تراکنشهای میانشاردی در زمان ثبت دو بلاک نهایی میشوند. اثبات سهام موثر ارز هارمونی وان اولین مکانیزم استیکینگ در بلاک چین شارد شده است که امنیت و غیرمتمرکز بودن را باهم به ارمغان میآورد. اثبات سهام موثر امکان استیکینگ را برای صدها اعتبارسنج فراهم میکند و از این طریق تمایل به متمرکز شدن را کاهش میدهد. در عین حال تفویض سهام (Delegation)، مرکبسازی پاداش، اخراج نودهایی که امضای دوباره انجام میدهند و جریمه عدم فعالیت اعتبارسنجها در این روش استفاده میشوند.

استیک موثر

استیک موثر یک روش جدید است که در EPoS طراحی شده تا از متمرکز شدن استیکینگ جلوگیری کرده و در عین حال عدالت را رعایت کند. اگر قیمت پیشنهادی کلیدهای BLS انتخاب شده را «استیک خام» (Raw Stake) بنامیم. در آن صورت استیک موثر کلید BLS انتخاب شده یک مقدار محدود روی استیک خام است که یک آستانه در اطراف میانه استیک خام پیشنهاددهنده است. محدوده بالایی برابر با 115 درصد استیک میانه و محدوده پایینی برابر با 85 درصد استیک میانه است. برای یک کلید که استیک خام آن آن خارج از محدوده آستانه است، استیک موثر آن با آستانه مربوط محدود میشود و در غیر اینصورت استیک موثر همان استیک خام است. سهم موثر هر کلید BLS در آخرین بلوک یک اپوک و در طول فرآیند انتخابات تعیین میشود و در طول اپوک یکسان است.

کمیته شارد و قدرت رأی

پس از انتخاب و تخصیص شارد، کلیدهای BLS اختصاص داده شده به شارد تبدیل به کمیته آن شارد میشود. قدرت رأیدهی کلید BLS انتخاب شده در یک کمیته معیاری است که برای اندازهگیری وزن کلید در فرآیند رایگیری و اجماع استفاده میشود. مجموع قدرت رأیدهی کمیته شارد همواره برابر با 1 یا 100 درصد است.اجماع کمیته زمانی انجام میشود که بیش از دو سوم قدرت رأیدهی در رایها جمعآوری شود. هر کلید BLS در کمیته قدرت رای مشخصی دارد که متناسب با سهم استیک موثر آن در بین کل کمیته است. به عنوان مثال اگر مجموع استیک موثر همه کلیدها در کمیته برابر با 10 هزار توکن وان باشد، در این صورت یک کلید BLS با استیک موثر 1000 توکن قدرت رأیدهی برابر با 10 درصد خواهد داشت.

پاداش بلاک

برای هر یک از بلاکهای تولید شده و تایید شده در یک شارد، باید امضاهای کلیدهایی با قدرت رأیدهی بیش از دو سوم کل قدرت رأیدهی کمیته شارد جمعآوری شود. هر بلاک تایید شده، 7 عدد توکن ONE به عنوان پاداش بلاک برای اعتبارسنجهای کمیته تولید میکند. این 7 توکن به تمام اعتبار مطالب درسی...