Ouroboros یک الگوریتم اجماع مبتنی بر اثبات سهام (Proof of Stake – PoS) است که در شبکه کاردانو استفاده می‌شود. این الگوریتم به عنوان یکی از اولین و پیشرفته‌ترین الگوریتم‌های PoS در جهان بلاکچین طراحی شده است. هدف اصلی Ouroboros، تامین امنیت، مقیاس‌پذیری، و بهره‌وری بیشتر برای شبکه کاردانو است، در حالی که مصرف انرژی کمتری نسبت به الگوریتم‌های اثبات کار (Proof of Work – PoW) دارد.
ویژگی‌ها و عملکرد Ouroboros
تقسیم‌بندی زمانی: اپوک‌ها و اسلات‌ها
- شبکه کاردانو به دوره‌های زمانی به نام اپوک (Epoch) تقسیم می‌شود. هر اپوک خود به تعدادی اسلات (Slot) تقسیم می‌شود. هر اسلات یک فرصت برای تولید یک بلوک جدید در بلاکچین است.
- هر اپوک معمولاً چند روز طول می‌کشد و هر اسلات تنها چند ثانیه. در هر اسلات، یک نود به عنوان رهبر اسلات انتخاب می‌شود تا بلوک جدیدی ایجاد کند و به بلاکچین اضافه کند.
رهبران اسلات (Slot Leaders)
- رهبران اسلات، نودهایی هستند که مسئولیت تولید بلوک‌های جدید را در شبکه کاردانو بر عهده دارند. این رهبران بر اساس مقدار آدا (ADA) که در شبکه استیک کرده‌اند، به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند. هر چه میزان توکن‌های استیک‌شده بیشتر باشد، احتمال انتخاب شدن به عنوان رهبر اسلات بیشتر است.
- انتخاب رهبران اسلات به گونه‌ای انجام می‌شود که امنیت شبکه تضمین شود و فرآیند ایجاد بلوک‌ها به صورت منصفانه و بدون نیاز به مصرف انرژی بالا انجام گیرد.
استخرهای استیکینگ (Staking Pools)
- در کاردانو، کاربران می‌توانند توکن‌های ADA خود را به استخرهای استیکینگ اختصاص دهند. این استخرها توسط نودهای مختلفی اداره می‌شوند که در فرآیند تولید بلوک‌ها شرکت می‌کنند.
- اگر یک استخر استیکینگ به عنوان رهبر اسلات انتخاب شود و بلوک جدیدی تولید کند، پاداش آن بلوک بین اعضای استخر بر اساس سهم آنها از استیکینگ توزیع می‌شود.
امنیت و پایداری
- Ouroboros به عنوان یک الگوریتم اثبات سهام، از پروتکل‌های رمزنگاری پیشرفته و مکانیسم‌های تصادفی امن برای انتخاب رهبران اسلات استفاده می‌کند. این الگوریتم به طور علمی توسط محققان بررسی و تأیید شده است و یکی از امن‌ترین و پایدارترین الگوریتم‌های PoS در حال حاضر محسوب می‌شود.
نسخه‌های مختلف Ouroboros
- Ouroboros Classic: نسخه اولیه الگوریتم که مبنای اولیه برای توسعه شبکه کاردانو بود.
- Ouroboros Praos: نسخه‌ای که تمرکز بیشتری بر روی امنیت و مقاومت در برابر حملات داشته و بهبودهایی در زمینه کارایی و مقیاس‌پذیری ارائه می‌دهد.
- Ouroboros Genesis: نسخه‌ای که امکان بهبود پروتکل و ارتقاء شبکه را فراهم می‌کند، بدون اینکه نیاز به انجام فورک (تغییرات اساسی در بلاکچین) باشد.
مزایای Ouroboros در کاردانو
مصرف انرژی کمتر:
- بر خلاف الگوریتم‌های PoW، که نیازمند مصرف بالای انرژی برای انجام محاسبات پیچیده هستند، Ouroboros به دلیل استفاده از PoS انرژی کمتری مصرف می‌کند و از نظر زیست‌محیطی پایدارتر است.
امنیت بالا:
- الگوریتم Ouroboros از لحاظ علمی بررسی و تأیید شده است و تضمین می‌کند که شبکه در برابر حملات مختلف مانند حملات 51 درصدی مقاوم باشد.
مقیاس‌پذیری:
- با استفاده از ساختار اپوک‌ها و اسلات‌ها، کاردانو می‌تواند تراکنش‌های بیشتری را پردازش کند و به مرور زمان مقیاس‌پذیری خود را افزایش دهد.
تمرکززدایی:
- سیستم استخرهای استیکینگ و انتخاب تصادفی رهبران اسلات به شبکه اجازه می‌دهد که به صورت غیرمتمرکز و بدون وابستگی به نهادهای مرکزی عمل کند.
جمع‌بندی
Ouroboros یک الگوریتم اثبات سهام پیشرفته است که در شبکه کاردانو استفاده می‌شود. این الگوریتم به شبکه کاردانو امکان می‌دهد که با امنیت بالا، مصرف انرژی کم، و مقیاس‌پذیری بهتر، به عنوان یکی از بلاکچین‌های پیشرو در جهان شناخته شود. Ouroboros با استفاده از مکانیسم‌های تصادفی امن و ساختار اپوک‌ها و اسلات‌ها، تضمین می‌کند که فرآیند تولید بلوک‌ها به صورت منصفانه و کارآمد انجام شود.
