فناوری بلاک چین و ارزهای دیجیتال به حوزه‌های مختلفی راه پیدا کرده‌اند. در واقع، با ظهور بلاک چین، حوزه‌های مختلفی به استفاده از این فناوری علاقه‌مند شدند و از این طریق، نقش ارزهای دیجیتال در زندگی روزمره‌ی انسان‌ها پررنگ‌تر شد. اگرچه یکی از اهداف اصلی ارزهای دیجیتال غیرمتمرکز کردن امور مالی است؛ اما استفاده از رمزارزها برای سیستم حواله و انتقال پول، نوآوری دیگری در جهان کریپتوکارنسی محسوب میشود. در همین راستا، پروژه ریپل (Ripple) و ارز اختصاصی آن، یعنی XRP، پا به عرصه گذاشته‌اند تا یک پروتکل پرداخت دیجیتال مبتنی بر بلاک چین را به کاربران ارائه کنند.
از طرفی، کاربردها و نوآوری‌های شبکه‌ی ریپل باعث شهرت ارز دیجیتال XRP شده است و افراد زیادی به سرمایهگذاری در ارز دیجیتال ریپل علاقه‌مند شده‌اند. بااین‌حال، سرمایهگذاری روی هر ارز دیجیتالی به دقت و بررسی تمام جنبه‌های آن پروژه‌ی کریپتوکارنسی نیاز دارد. به‌خاطر همین، در این مقاله به‌سراغ وایت پیپر (Whitepaper) ریپل رفته‌ایم تا شما را با این پروژه‌ی ارز دیجیتال بیشتر آشنا کنیم. وایت پیپر یا برگه‌ی سفید متنی است که توسط مدیران یک پروژه‌ی کریپتو منتشر میشود و چشم‌انداز آن پروژه را توضیح میدهد. پس، بیایید تا با هم، وایت پیپر ریپل را مطالعه و بررسی کنیم.
معرفی ارز دیجیتال ریپل (XRP)
ریپل (Ripple) یک شبکه و پروتکل پرداخت دیجیتال است که بر اساس فناوری بلاک چین کار می‌کند. این شبکه در سال 2012، توسط کریس لارسن (Chris Larsen) و جد مک‌کالب (Jed McCaleb) منتشر شد. هدف مدیران ریپل از راه‌اندازی این شبکه، ایجاد یک سیستم مبادله‌ی دارایی، تسویه‌‌ی پرداخت و نقل‌و‌انتقالات مالی بود. در واقع، ریپل شباهت زیادی به سیستم پرداخت بانکی سوئیفت (SWIFT) دارد؛ با این تفاوت که از ارز دیجیتال XRP به‌عنوان واسطه‌ی مالی استفاده می‌کند تا نقل‌و‌انتقال دارایی‌ها ساده، ایمن و ارزان‌تر شود. ریپل یک پلتفرم منبع‌باز و همتا‌به‌همتا است که امکان نقل‌و‌انتقال یک‌پارچه‌ی موارد زیر را فراهم می‌کند:
- ارزهای فیات
- ارزهای دیجیتال
- انواع کالاهای دیجیتالی
- انواع دارایی‌ها
بررسی وایت پیپر ارز دیجیتال ریپل (Ripple)
در مقدمه‌ی وایت پیپر ریپل (Ripple) درباره‌ی الگوریتم‌های اجماع بلاک چین‌ها صحبت می‌کند. تاکنون، الگوریتم‌های مختلفی برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ثبت اطلاعات بلاک چین‌ها معرفی شده‌اند؛ اما اغلب آنها تأیید تراکنش‌ها را با تأخیر انجام میدهند. از آنجایی که اغلب این الگوریتم‌ها برای اعتبارسنجی، به برقراری ارتباط هم‌زمان با چندین گره نیاز دارند، این تأخیر در فرایند اعتبارسنجی به‌وجود می‌آید. در سوی مقابل، شبکه‌ی ریپل با استفاده از زیرشبکه‌های قابل‌اعتماد به‌دنبال حل این مشکل بلاک چین‌ها است. این روش، به شبکه‌ی ریپل کمک می‌کند که امنیت تراکنش‌ها را بالاتر برده و سرعت انجام آنها را کاهش دهد.
معرفی پروژه ارز دیجیتال ریپل (Ripple)
در ادامه‌ی وایت پیپر ریپل درمورد عملکرد شبکه‌های غیرمتمرکز صحبت می‌کند. در سال‌های اخیر، تحقیقات گسترده‌ای در زمینه‌ی الگوریتم‌های اجماع، با تمرکز روی شبکه‌های پرداخت توزیع‌شده، انجام شده است. این شبکه‌های غیرمتمرکز، امکان انجام تراکنش‌هایی سریع و کم‌هزینه را فراهم می‌کنند. با اینکه این شبکه‌ها مزایای زیادی دارند؛ اما محدودیت‌های آنها، چالش‌هایی را برای کاربران ایجاد می‌کنند؛ به‌خاطر همین، این چالش‌ها به موضوع اصلی تحقیقات در حوزه‌ی بلاک چین تبدیل شده‌اند.
اگرچه بلاک چین‌ها با مشکلات مختلفی مواجه هستند؛ اما 3 چالش اصلی که شبکه‌ی ریپل (Ripple) به‌دنبال برطرف‌کردن آنها است، عبارت‌اند از:
- صحت: یک سیستم توزیع‌شده باید تفاوت بین تراکنش صحیح و جعلی را تشخیص دهد. در سیستم‌های مالی سنتی، این کار توسط یک نهاد مرکزی و با نظارت شخص ثالث انجام می‌شد و تأیید می‌کرد که تراکنشی حقیقی انجام شده است. بااین‌حال، در سیستم‌های غیرمتمرکز چنین نهادی وجود ندارد و باید از روش‌های جایگزین برای تأیید صحت تراکنش‌ها استفاده کرد.
- توافق: درصورتی‌که یک کاربر مخرب نتواند یک تراکنش جعلی را ایجاد کند، ممکن است که با ایجاد چندین تراکنش صحیح مشابه، در کار شبکه اختلال به وجود بیاورد. این تراکنش‌ها می‌توانند با یکدیگر ترکیب شوند تا یک عمل مجرمانه انجام دهند. برای مثال، یک کاربر ممکن است که با یک وجه موجود در حسابش، دو خرید را انجام دهد و سیستم توزیع‌شده از وجود دو تراکنش مشابه آگاه نشود. از این طریق، مشکلی باعنوان «هزینه‌ی دوگانه» به‌وجود می‌آید. در نتیجه، شبکه باید از روش‌هایی برای حل مشکل توافق در یک سیستم توزیع‌شده استفاده کند.
- کاربردپذیری: کاربردپذیری یا سودمندی یک مشکل گسترده در سیستم مالی توزیع‌شده است که معمولاً آن را به‌صورت مشکل «تأخیر در شبکه» خلاصه می‌کنیم. در واقع، سیستمی که هر دو مشکل «صحت» و «توافق» را حل کرده باشد؛ اما تراکنش‌هایش مدت‌ها طول بکشند، با مشکل کاربردپذیری روبه‌رو است.
در همین راستا، پروتکل ریپل (Ripple) با پیاده‌سازی یک سیستم پرداخت توزیع‌شده، روی الگوریتمی تمرکز می‌کند که 3 مشکل فوق را به‌طور هم‌زمان برطرف می‌کند.
شبکه‌ی ریپل (Ripple) چگونه کار می‌کند؟
برای اینکه با شبکه‌ی ریپل (Ripple) بیشتر آشنا شویم، باید مفاهیم زیر را بشناسیم:
- سرور: منظور از سرور، نهاد یا فرایند اجماعی است که برنامه‌ی ریپل را اجرا می‌کند.
- دفترکل: دفترکل توزیع‌شده همان بلاک چینی است که تراکنش‌های شبکه را ذخیره کرده و به‌طور مداوم با تراکنش‌های جدید به‌روزرسانی میشود.
- آخرین دفترکل بسته‌شده: منظور از آخرین دفترکل بسته‌شده، آخرین بلوکی است که تکمیل شده است و وضعیت شبکه را نشان میدهد.
- دفترکل باز: تا زمانی که تراکنش‌های یک گره به‌طور کامل تأیید نشوند، با یک دفترکل باز مواجه هستیم.
- لیست گره منحصربه‌فرد: منظور زیرمجموعه‌ای منحصربه‌فرد از گره‌های شبکه است که به آن زیرشبکه گفته میشود.
- پیشنهاددهنده: هر سروری میتواند تراکنش‌ها را توزیع کند تا در فرایند اجماع گنجانده شوند.
فرایند اجماع شبکه ریپل (Ripple)
در شبکه‌ی ریپل (Ripple) به گره‌هایی که صادقانه و بدون‌خطا عمل می‌کنند، گره «غیرمعیوب» گفته میشود. در سوی مقابل، یک گره «معیوب» به‌صورت غیرعمدی و یا عامدانه (مخرب) خطاهایی را مرتکب میشود. علاوه‌بر آن، شبکه‌ی ریپل، فرایند اعتبارسنجی را به تصمیم‌گیری باینری ساده تقلیل داده است و هر گره باید بر اساس مقادیر 0 و 1 صحت تراکنش‌ها را بررسی کند. در نتیجه، 3 اصل زیر در فرایند اعتبارسنجی ریپل وجود دارند:
- هر گره غیرمعیوب باید در زمان مشخصی درباره‌ی صحت تراکنش‌ها تصمیم بگیرد.
- همه‌ی گره‌های غیرمعیوب به مقدار مساوی در تصمیم‌گیری‌ها مشارکت می‌کنند.
- در نهایت، گره‌های غیرمعیوب به یک تراکنش، با مقدار 0 یا 1 رأی خواهد داد.
الگوریتم‌های اجماع موجود
تحقیقات زیادی درمورد انواع الگوریتم‌های اجماع انجام شده است. اغلب این فرایندها روی کیفیت اجماع تمرکز کرده‌اند؛ اما به مدت‌زمان رسیدن به اجماع توجهی نداشته‌اند. معمولاً قدرت اجماع یک الگوریتم بر اساس میزان تحمل کسری از فرایندهای معیوب مشخص میشود. در حالت کلی، هیچ الگوریتم اجماعی نمی‌تواند با بیش از 33 درصد خطا عمل کند. اگرچه الگوریتم‌هایی که در گذشته معرفی شده‌اند، کیفیت خوبی را در زمینه‌ی اعتبارسنجی و تحمل خطای گره‌ها ارائه کرده‌اند؛ اما تقریباً اغلب آنها با مشکل مقیاس‌پذیری مواجه هستند.
اهداف پروتکل اجماع ریپل (Ripple)
هدف ریپل از ارائه‌ی این پروتکل اجماع، پیشنهاددادن راه‌حلی برای همه‌ی دفترکل‌هایی است که به الگوریتم اجماع نیاز دارند. ازآنجایی‌که در این شبکه، هر گره فقط به مجموعه‌ای از تراکنش‌های منحصربه‌فرد رأی میدهد، یکتایی و صحت تراکنش‌ها تأیید می‌شوند؛ بنابراین، تراکنش‌ها منحصربه‌فرد می‌مانند و شاخه‌ی (فورک) جدیدی در زنجیره‌ی بلوکی ایجاد نمی‌شود. علاوه‌بر آن، پروتکل اجماع ریپل میتواند خطاهای احتمالی را تا 33 درصد تحمل کند و به اجماع کلی برسد.
عملکرد فرایند اجماع شبکه ریپل (Ripple)
الگوریتم اجماع پروتکل ریپل (RPCA) هر چند ثانیه یک‌بار توسط همه‌ی گره‌ها اعمال میشود تا صحت و توافق تراکنش‌ها تأیید شود. هنگامی که گره‌ها به توافق می‌رسند، دفترکل بسته شده و به «آخرین دفترکل بسته‌شده» تبدیل میشود. با فرض اینکه اجماع بهدرستی انجام شده و شاخه‌ی (فورک) جدیدی در شبکه ایجاد نشود، «آخرین دفترکل بسته‌شده» برای همه‌ی گره‌ها یکسان خواهد بود.
مراحل الگوریتم اجماع شبکه ریپل (RPCA)
الگوریتم اجماع پروتکل ریپل (RPCA) در چند مرحله پیش می‌رود:
- در ابتدا، هر سرور، تمام تراکنش‌هایی را که اعتبارسنجی نشده‌اند دریافت می‌کند. این تراکنش‌ها می‌توانند جدید باشند و یا اینکه از اعتبارسنجی‌های قبلی باقی مانده باشند. سرورها این تراکنش‌ها را در لیستی باعنوان «مجموعه‌ی شرکت‌کننده» دسته‌بندی می‌کنند.
- سپس هر سرور، تمام مجموعه‌های شرکت‌کننده را با هم ادغام کرده و درمورد صحت آنها رأی میدهد.
- تراکنش‌هایی که بیش از حداقل درصد آرای «بله» را دریافت کرده‌اند، به مرحله‌ی بعد راه پیدا می‌کنند. بقیه‌ی تراکنش‌ها کنار گذاشته می‌شوند و یا اینکه باید از اول در اعتبارسنجی شرکت کنند.
- در مرحله‌ی نهایی اجماع، تراکنش‌ها باید حداقل 80 درصد رأی موافق گره‌ها را دریافت کنند. تمام تراکنش‌هایی که از این مرحله عبور کنند، در «آخرین دفترکل» ثبت می‌شوند.
بهبود عملکرد شبکه با RPCA
برخلاف بیت کوین، اتریوم و سایر شبکه‌های سرشناس، ریپل (Ripple) از الگوریتم‌ها اجماع رایجی، مانند اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS)، استفاده نمی‌کند. در عوض، این شبکه از الگوریتم اجماع پروتکل ریپل (RPCA) استفاده می‌کند تا به سه هدف صحت، توافق و کاربردپذیری دست پیدا کند.
اگرچه هدف RPCA نیز تأیید و اعتبارسنجی تراکنش‌ها است؛ اما با تقسیم شبکه به چندین زیرشبکه، سرعت و کاربردپذیری شبکه را بالا می‌برد. در نتیجه، این زیرشبکه‌ها درمورد صحت تراکنش‌های منحصربه‌فرد رأی میدهند و آنها را در آخرین دفترکل توزیع‌شده ثبت می‌کنند. از این طریق، سرعت انجام تراکنش‌ها بسیار بالا می‌رود و این تراکنش‌ها به انتظار برای اعتبارسنجی نیازی ندارد.
سخن پایانی
شبکه‌ی ریپل (Ripple) با استفاده از الگوریتم (RCPA) راه‌حل جدیدی را برای مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین‌ها ارائه می‌کند. این الگوریتم به شبکه‌ی ریپل کمک می‌کند که یک سیستم جهانی و کارآمد مالی را بنا کند. در نتیجه، ریپل با استفاده از ارز اختصاصی خود، یعنی XRP، میتواند به رقیب خوبی برای سیستم‌های متمرکز حواله و انتقال دارایی‌ها تبدیل شود.
