إثبات السلطة (⁦PoA⁩)

إثبات السلطة (⁦PoA⁩) هي خوارزمية إجماع قائمة على السمعة وهي نسخة معدلة من إثبات الحصة (⁦PoS⁩). تُستخدم في الغالب بواسطة السلاسل الخاصة، وشبكات الاختبار، وشبكات التطوير المحلية. إثبات السلطة هي خوارزمية إجماع قائمة على السمعة تتطلب الثقة في مجموعة من الموقعين المعتمدين لإنتاج الكتل، بدلاً من الآلية القائمة على حصة التخزين في إثبات الحصة (⁦PoS⁩).

المتطلبات الأساسية

لفهم هذه الصفحة بشكل أفضل، نوصي بقراءة المعاملات، والكتل، وآليات الإجماع أولاً.

ما هو إثبات السلطة (⁦PoA⁩)؟

إثبات السلطة هو نسخة معدلة من إثبات الحصة (⁦PoS⁩) وهي خوارزمية إجماع قائمة على السمعة بدلاً من الآلية القائمة على حصة التخزين في إثبات الحصة (⁦PoS⁩). تم تقديم هذا المصطلح لأول مرة في عام 2017 بواسطة غافين وود، واستُخدمت خوارزمية الإجماع هذه في الغالب بواسطة السلاسل الخاصة، وشبكات الاختبار، وشبكات التطوير المحلية، حيث تتغلب على الحاجة إلى موارد عالية الجودة كما يفعل إثبات العمل (⁦PoW⁩)، وتتغلب على مشكلات قابلية التوسع في إثبات الحصة (⁦PoS⁩) من خلال وجود مجموعة فرعية صغيرة من العقد التي تخزن سلسلة الكتل وتنتج الكتل.

يتطلب إثبات السلطة الثقة في مجموعة من الموقعين المعتمدين الذين تم تعيينهم في . في معظم عمليات التنفيذ الحالية، يحتفظ جميع الموقعين المعتمدين بسلطة وامتيازات متساوية عند تحديد إجماع السلسلة. الفكرة وراء تخزين السمعة هي أن كل مُدَقِّق معتمد معروف للجميع من خلال أشياء مثل اعرف عميلك (KYC)، أو من خلال وجود منظمة معروفة تكون هي المُدَقِّق الوحيد — بهذه الطريقة إذا ارتكب المُدَقِّق أي خطأ، فإن هويته تكون معروفة.

هناك العديد من عمليات تنفيذ إثبات السلطة (⁦PoA⁩)، ولكن التنفيذ القياسي في إيثيريوم هو clique، والذي ينفذ EIP-225 (opens in a new tab). يعد Clique معيارًا سهل التنفيذ ومناسبًا للمطورين، ويدعم جميع أنواع المزامنة للعملاء. تشمل عمليات التنفيذ الأخرى IBFT 2.0 (opens in a new tab) وAura (opens in a new tab).

كيف يعمل

في إثبات السلطة (⁦PoA⁩)، يتم اختيار مجموعة من الموقعين المعتمدين لإنشاء كتل جديدة. يتم اختيار الموقعين بناءً على سمعتهم، وهم الوحيدون المسموح لهم بإنشاء كتل جديدة. يتم اختيار الموقعين بطريقة التناوب (round-robin)، ويُسمح لكل موقع بإنشاء كتلة في إطار زمني محدد. وقت إنشاء الكتلة ثابت، ويُطلب من الموقعين إنشاء كتلة ضمن هذا الإطار الزمني.

السمعة في هذا السياق ليست شيئًا كميًا بل هي سمعة الشركات المعروفة مثل مايكروسوفت وGoogle، وبالتالي فإن طريقة اختيار الموقعين الموثوق بهم ليست خوارزمية بل هي الفعل البشري الطبيعي المتمثل في الثقة حيث تقوم كيان، لنقل على سبيل المثال مايكروسوفت، بإنشاء شبكة خاصة تعتمد على إثبات السلطة (⁦PoA⁩) بين مئات أو آلاف الشركات الناشئة وتتولى دور الموقع الموثوق الوحيد مع إمكانية إضافة موقعين معروفين آخرين مثل Google في المستقبل، فإن الشركات الناشئة ستثق بلا شك في أن مايكروسوفت ستتصرف بطريقة صادقة في جميع الأوقات وتستخدم الشبكة. يحل هذا الحاجة إلى التخزين في شبكات صغيرة/خاصة مختلفة تم بناؤها لأغراض مختلفة لإبقائها لامركزية وتعمل، إلى جانب الحاجة إلى المعدنين، مما يستهلك الكثير من الطاقة والموارد. تستخدم بعض الشبكات الخاصة معيار إثبات السلطة (⁦PoA⁩) كما هو مثل VeChain، ويقوم البعض بتعديله مثل بينانس التي تستخدم PoSA (opens in a new tab) وهي نسخة معدلة مخصصة من إثبات السلطة (⁦PoA⁩) وإثبات الحصة (⁦PoS⁩).

تتم عملية التصويت بواسطة الموقعين أنفسهم. يصوت كل موقع لإضافة أو إزالة موقع في كتلته عندما يقوم بإنشاء كتلة جديدة. يتم فرز الأصوات بواسطة العقد، ويتم إضافة الموقعين أو إزالتهم بناءً على وصول الأصوات إلى حد معين SIGNER_LIMIT.

قد يكون هناك موقف تحدث فيه تفرعات صغيرة، وتعتمد صعوبة الكتلة على ما إذا كانت الكتلة قد تم توقيعها في دورها أو خارج دورها. الكتل "في الدور" لها صعوبة 2، والكتل "خارج الدور" لها صعوبة 1. في حالة التفرعات الصغيرة، فإن السلسلة التي يقوم فيها معظم الموقعين بختم الكتل "في الدور" ستجمع أكبر قدر من الصعوبة وتفوز.

نواقل الهجوم

الموقعون الخبيثون

يمكن إضافة مستخدم خبيث إلى قائمة الموقعين، أو قد يتم اختراق مفتاح/جهاز توقيع. في مثل هذا السيناريو، يحتاج البروتوكول إلى أن يكون قادرًا على الدفاع عن نفسه ضد إعادة التنظيم والبريد العشوائي. الحل المقترح هو أنه بالنظر إلى قائمة من N من الموقعين المعتمدين، يجوز لأي موقع سك كتلة واحدة فقط من كل K. يضمن هذا أن الضرر محدود، ويمكن لبقية المُدَقِّقين التصويت لإخراج المستخدم الخبيث.

الرقابة

ناقل هجوم آخر مثير للاهتمام هو إذا حاول موقع (أو مجموعة من الموقعين) فرض رقابة على الكتل التي تصوت على إزالتهم من قائمة التفويض. للتغلب على هذا، يقتصر تكرار عملية السك المسموح به للموقعين على 1 من أصل N/2. يضمن هذا أن الموقعين الخبيثين يحتاجون إلى التحكم في 51% على الأقل من حسابات التوقيع، وعند هذه النقطة سيصبحون فعليًا المصدر الجديد للحقيقة للسلسلة.

البريد العشوائي

ناقل هجوم صغير آخر هو قيام الموقعين الخبيثين بحقن مقترحات تصويت جديدة داخل كل كتلة يقومون بسكها. نظرًا لأن العقد تحتاج إلى فرز جميع الأصوات لإنشاء القائمة الفعلية للموقعين المعتمدين، يجب عليها تسجيل جميع الأصوات بمرور الوقت. بدون وضع حد لنافذة التصويت، يمكن أن ينمو هذا ببطء، ولكنه غير محدود. الحل هو وضع نافذة متحركة من W من الكتل التي تعتبر الأصوات بعدها قديمة. قد تكون النافذة المعقولة من 1-2 حقبة.

الكتل المتزامنة

في شبكة إثبات السلطة (⁦PoA⁩)، عندما يكون هناك N من الموقعين المعتمدين، يُسمح لكل موقع بسك كتلة واحدة من أصل K، مما يعني أنه يُسمح لـ N-K+1 من المُدَقِّقين بالسك في أي وقت معين. لمنع هؤلاء المُدَقِّقين من التسابق على الكتل، يجب على كل موقع إضافة "إزاحة" عشوائية صغيرة إلى الوقت الذي يصدر فيه كتلة جديدة. على الرغم من أن هذه العملية تضمن ندرة التفرعات الصغيرة، إلا أن التفرعات العرضية لا تزال ممكنة الحدوث، تمامًا مثل الشبكة الرئيسية. إذا تبين أن أحد الموقعين يسيء استخدام سلطته ويسبب الفوضى، فيمكن للموقعين الآخرين التصويت لإخراجه.

إذا كان هناك على سبيل المثال 10 موقعين معتمدين ويُسمح لكل موقع بإنشاء كتلة واحدة من أصل 6، ففي أي وقت معين، يمكن لـ 5 مُدَقِّقين إنشاء كتل. لمنعهم من التسابق لإنشاء الكتل، يضيف كل موقع "إزاحة" عشوائية صغيرة إلى الوقت الذي يصدرون فيه كتلة جديدة. يقلل هذا من حدوث التفرعات الصغيرة ولكنه لا يزال يسمح بحدوث تفرعات عرضية، كما يظهر على شبكة إيثيريوم الرئيسية. إذا أساء أحد الموقعين استخدام سلطته وتسبب في اضطرابات، فيمكن التصويت لإخراجه من الشبكة.

الإيجابيات والسلبيات

الإيجابيات	السلبيات
قابلة للتوسع أكثر من الآليات الشائعة الأخرى مثل إثبات الحصة (⁦PoS⁩) وإثبات العمل (⁦PoW⁩)، حيث تعتمد على عدد محدود من موقعي الكتل	تحتوي شبكات إثبات السلطة (⁦PoA⁩) عادةً على عدد صغير نسبيًا من العقد المُدَقِّقة. هذا يجعل شبكة إثبات السلطة (⁦PoA⁩) أكثر مركزية.
سلاسل كتل إثبات السلطة (⁦PoA⁩) رخيصة للغاية في التشغيل والصيانة	عادة ما يكون أن تصبح موقعًا معتمدًا بعيد المنال بالنسبة للشخص العادي، لأن سلسلة الكتل تتطلب كيانات ذات سمعة راسخة.
يتم تأكيد المعاملات بسرعة كبيرة حيث يمكن أن تصل إلى أقل من ثانية واحدة لأنه لا يلزم سوى عدد محدود من الموقعين للتحقق من صحة الكتل الجديدة	يمكن للموقعين الخبيثين إعادة التنظيم، أو القيام بإنفاق مزدوج، أو فرض رقابة على المعاملات في الشبكة، يتم التخفيف من هذه الهجمات ولكنها لا تزال ممكنة

قراءة إضافية

هل تفضل التعلم المرئي؟

شاهد شرحًا مرئيًا لإثبات السلطة:

Cryptoeconomics: proof of authority

A cryptoeconomics lecture explaining the proof-of-authority (PoA) consensus mechanism, covering how it works, its trade-offs compared to proof of work and proof of stake, and where it is used in practice.

المشاهدة مع النص