انقلاب بلاک چین با بیت کوین شروع شد و با Ouroboros ادامه یافت. اوروبوروس یک پروتکل اثبات سهام می باشد که با کسری از هزینه های انرژی، به فراهم کردن تضمین های امنیتی اثبات کار می پردازد و آنها را بهبود می دهد. Ouroboros با استفاده از رمزنگاری، نظریه بازی های ریاضی و ترکیبات می تواند طول عمر، یکپارچگی، عملکرد پروتکل و شبکه های توزیع شده را تضمین می کند. چارلز هاسکینسون، در سال 2017 میلادی، اوروبوروس را به عنوان پروتکل اثبات سهام کاردانو ایجاد کرد. ارائه فرصت های بیشتر برای جهان و کاهش مصرف انرژی برای حفاظت از آن، پیام اصلی اوروبوروس می باشد.

Ouroboros چیست؟

اوروبوروس به عنوان یک پروتکل، پایه و اساس ارز دیجیتال کاردانو و آینده ای ساخته شده با بلاک چین می باشد که بسیار مقیاس پذیر و ایمن است. Ouroboros اولین پروتکل بلاک چین و اثبات سهام ایمن نیز می باشد. اوروبوروس همچنین یک فناوری منحصر به فرد و مکانیزم های تایید شده ریاضی را، با هدف تضمین امنیت و پایداری بلاک چین هایی که وابسته به آن هستند، ترکیب می کند. در نتیجه یک پروتکلی با تضمین های امنیتی اثبات شده، ایجاد می شود که باعث تسهیل انتشار شبکه های جهانی و بدون مجوز با حداقل نیاز انرژی می شود. 

مفهوم بی نهایت، در قلب اوروبوروس وجود دارد. شبکه های جهانی می توانند با Ouroboros به طور پایدار و اخلاقی رشد کنند و فرصت های بیشتری را برای جهان فراهم کنند. اوروبوروس ایجاد و به ثمر رساندن شبکه های توزیع شده و بدون مجوز را تسهیل می کند که می توانند از بازارهای جدید، حمایت پایدار داشته باشند. اوروبوروس همچنین یک پروتکل امن تر، مقیاس پذیرتر و انرژی کارآمدتری را نسبت به سایر پروتکل ها، ارائه می دهد.

ویژگی های Ouroboros

قابل اثبات

امنیت اوروبوروس در برابر مهاجمان، قابل تایید ریاضی می باشد. در پروتکل Ouroboros تا زمانی که 51% از سهام کاردانو در اختیار شرکت کنندگان صادق می باشد، تضمین می شود که علاوه بر ایجاد مفاهیم نوین، امکان انتخاب تصادفی نیز وجود دارد. تکامل این پروتکل از طریق تجزیه و تحلیل امنیتی دقیق و تکرار های جدید، ایجاد می شود.

پاداش ها و مشوق ها

پروتکل اوروبوروس، از مکانیزم تشویقی برای اطمینان از پایداری شبکه های بلاک چین، بهره می برد و به مشارکت کنندگان پاداش می دهد. این مکانیزم می تواند به شکل یک استخر سهام یا واگذاری یک سهام در آدا به یک استخر سهام، باشد. کاربران می توانند از طریق هر یک از این سهام ها، پاداش هایی در قالب توکن آدا دریافت کنند.

نمایندگی سهام و استخرهای سهام

همانطور که گفته شد، اوروبوروس یک پروتکل اثبات سهام می باشد و کنترل شبکه را در میان استخرهای سهام توزیع می کند. اپراتورهای گره نیز با زیرساخت مورد نیاز برای اطمینان از اتصال ثابت و قابل اعتماد به شبکه می باشند.

یک مخزن سهام برای هر شکاف، به عنوان رهبر شکاف اختصاص یافته است و برای اضافه کردن یک بلوک به زنجیره، پاداش می گیرد. دارندگان توکن آدا می توانند سهام خود را به یک مجموعه سهام خاص، تفویض کنند و به این صورت شانس خود را برای انتخاب شدن به عنوان رهبر جایگاه، افزایش دهند و همچنین در جوایز استخر سهام شریک شوند.

انرژی کارآمد

Ouroboros بزرگ ترین چالش بلاک چین که نیاز به انرژی بیشتر برای دستیابی به اجماع می باشد را برطرف کرده است. با استفاده از اوروبوروس، کاردانو می تواند به صورت ایمن، اخلاقی و پایدار، مقیاس بندی کند و همچنین راندمان انرژی آن 4 میلیون برابر بیت کوین می باشد.

بلاک چین، دو پروتکل اصلی به نام اثبات سهام و اثبات کار دارد. این پروتکل ها، الگوریتم های اجماع برای شبکه های توزیع شده هستند. اثبات کار، یک پروتکل بلاک چین است که بیت کوین از آن استفاده می کند. اثبات کار، آغازگر یک انقلاب است که امکان ایجاد شبکه های توزیع شده ایمن بدون مجوز را ایجاد می کند. اثبات کار همچنین برای دستیابی به اجماع برای هر بلوک، به انرژی زیادی نیاز دارد. بلاک چین های پشتیبانی شده تلاش می کنند تا به حفظ و گسترش نیاز های عملکرد شبکه های جهانی بپردازد.

اثبات سهام به چالش های عملکرد و مصرف انرژی در اثبات کار پاسخ می دهد و به راه حل های پایدارتری دست پیدا می کند. اثبات سهام به جای تکیه بر ماینرها برای حل معاملات پیچیده محاسباتی برای ایجاد بلوک های جدید، اقدام به انتخاب شرکت کنندگان کرد. شبکه ها می توانند به صورت افقی مقیاس شوند و با افزودن سخت افزار قدرتمندتر، منجر به افزایش عملکرد با ترکیب گره های اضافی به جای عمودی می شود. میزان تفاوت در انرژی مصرف شده را می توان با مثال تفاوت میزان مصرف انرژی توسط یا خانواده با یک کشور نشان داد. همچنین POS در مقیاس بازار انبوه قرار دارد.

پیاده سازی های اوروبوروس

اوروبوروس در پنج نسخه مختلف ارائه می شود:

1- Classic

2- BFT

3- Praos

4- Genesis

5- Hydra 

Ouroboros Classic 

اولین اجرای اوروبورس به سه نقطه عطف اصلی دست می یابد:

• پایه و اساس یک پروتکل کارآمد انرژی برای رقابت با proof of work
• معرفی چارچوب ریاضی برای تجزیه و تحلیل proof of stake
• اجرای یک مکانیسم انگیزشی جدید برای ارائه پاداش به شرکت کنندگان در یک محیط اثبات سهام

توانایی اوروبوروس در ایجاد تصادفی و بی طرفانه در الگوریتم انتخاب رهبر پروتکل و همچنین تضمین های امنیتی بعدی، باعث متمایز شدن اوروبوروس با سایر پروتکل های بلاک چین می شود. تصادفی بودن مانع از تشکیل الگوها می شود، در نتیجه برای حفظ امنیت پروتکل بسیار مهم است. اوروبوروس اولین پروتکل بلاک چین توسعه یافته از طریق تجزیه و تحلیل امنیتی می باشد.

Ouroboros BFT

Ouroboros BFT که مخفف Byzantine Fault Tolerance می باشد، به عنوان دومین نسخه پیاده سازی پروتکل شناخته شده و در طول بروزرسانی بایرون، مورد استفاده قرار گرفته شده است. اوروبوروس BFT علاوه بر فعال کردن ارتباط همزمان بین شبکه ای از سرورهای فدرال، به ارائه قطعی تر و ساده تر اجماع دفتر کل نیز می پردازد.

Ouroboros Praos

Ouroboros Praos در مرحله پیاده سازی اوروبوروس کلاسیک، بهبودهای امنیتی و مقیاس پذیری را معرفی کرده است. Praos با تقسیم زنجیره ها به اسلات ها، بلوک های تراکنش هایی را پردازش می کند که در دوره ها جمع می شوند اما برخلاف Ouroboros Classic، اوروبوروس پراس در یک محیط نیمه همزمان، تجزیه و تحلیل می شود و در برابر مهاجمان تطبیقی ایمن می باشد. با استفاده از انتخاب رهبر خصوصی و امضاهای کلیدی در حال تکامل با امنیت رو به جلو، اطمینان حاصل می کند که یک دشمن قوی نمی تواند رهبر اسلات بعدی را پیش بینی و راه اندازی کند.

Ouroboros Genesis

با افزودن یک قانون جدید انتخاب زنجیره ای، به طرفین امکان می دهد که بوت استرپ را بدون نیاز به نقاط بازرسی قابل اعتماد یا فرضیات در مورد در دسترس بودن گذشته، انجام دهند. مقاله Genesis، اثباتی بر ترکیب پذیری جهانی پروتکل ارائه می دهد که ثابت می کند می توان پروتکل را با سایر پروتکل ها در تنظیمات دلخواه و در یک محیط واقعی، ترکیب کرد بدون این که ویژگی های امنیتی خود را از دست دهد.

Ouroboros Hydra

آخرین نسخه اوروبوروس هایدرا می باشد که یک معماری مقیاس پذیری خارج از زنجیره است و 3 چالش کلیدی مقیاس پذیری را بررسی می کند:

• توان عملیاتی بالا، تاخیر کم و حداقل فضای ذخیره سازی در هر گره.
• کاردانو با کمک Ouroboros Hydra می تواند مقیاس بندی را به صورت افقی انجام دهد و با افزودن سخت افزار قدرتمندتر و با ترکیب گره های اضافی به جای عمودی، عملکرد را افزایش دهد.
• شبیه سازی های اولیه نشان می دهد که هر head می تواند تا 1000 TPS را انجام دهد و با 1000 هد می تواند به یک میلیون TPS برسد. 

اوروبوروس چگونه کار می کند؟

اوروبوروس بلوک‌های تراکنش را با تقسیم زنجیره‌ها به دوره‌ها پردازش می‌کند که بیشتر به زمان‌بندی تقسیم می‌شوند. یک رهبر اسلات برای هر شکاف زمانی انتخاب می شود و مسئول اضافه کردن یک بلوک به زنجیره است. برای محافظت در برابر تلاش‌های تخریب گران برای براندازی پروتکل، هر رهبر شکاف جدید، باید چند بلوک آخر زنجیره دریافتی را گذرا در نظر بگیرد و فقط زنجیره‌ای که قبل از تعداد مشخصی از بلوک‌های گذرا قرار دارد، تسویه‌ شده در نظر گرفته می‌شود. به این تاخیر تسویه حساب نیز گفته می شود و مکانیزمی است که از طریق آن دفتر کل به طور ایمن، بین شرکت کنندگان منتقل می شود.

Ouroboros ترکیبی از فناوری و فلسفه نوآورانه است. تحقیقات آن به بررسی چگونگی رفتار ما به عنوان یک جامعه، برای کشف تعادل ایده آل (که از طریق نظریه بازی تعریف شده است) بین منافع فردی و جمعی می پردازد. مکانیسم تشویقی اوروبوروس به شرکت‌کنندگان بخاطر مشارکت صادقانه‌شان پاداش می‌دهد و بازیگران نادرست را حذف می کند. این یک پایه پایدار برای شبکه های مجوز است.