بیکن چین (Beacon Chain) اتریوم در می ماه 2022 یک سازمان دهی مجدد 7 بلوکی را تجربه کرد. در این سازمان دهی مجدد هفت بلوک از زنجیره بیکن حذف شد. اما واقعا چه خبر است؟ مفهوم Proposer Boost در اجماع اتریوم چیست؟ این مفهوم در واقع به راه حلی اشاره دارد که در مقابل حملاتی مانند ex post به کار گرفته می شود. برای آشنایی بیشتر با موضوع تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.
موضوع بازآرایی هفت بلوکی چیست؟
برای اینکه به مفهوم Proposer Boost بپردازیم باید به تاریخ 25 مراجعه کنیم. در 25 می، زنجیره بیکن اتریوم، زنجیره اثبات سهام که هنوز هیچ تراکنشی را انجام نمی دهد، با یک سازمان دهی مجدد 7 بلوکی مواجه شد. به عبارت دیگر، زنجیره بیکن، قبل از اینکه دوباره به یک زنجیره واحد سازماندهی شود به مدت یک دقیقه و نیم به دو قسمت تقسیم شد، بنابراین 7 بلوک که در این فاصله تولید شده بود، حذف شد. این اتفاق در توییتی توسط یکی از بنیانگذاران زنجیره Gnosis گزارش شد. براساس این بازآرایی هفت بلوک از زنجیره بیکن حذف شدند.
پرستون ون لون، توسعه دهنده هسته Ethereum، پیشنهاد کرد: «این سازماندهی 7 بلوکی مجدد نشان‌دهنده انتخاب ناقص فورک نیست، بلکه یک تقسیم‌بندی نرم‌افزار مشتری به‌روزرسانی شده در مقابل قدیمی است.»
پیش از مرج اتریوم که به طور آزمایشی در ماه آگوست انجام شد، زنجیره بیکن اتریوم روز چهارشنبه 25 می 2022، یک سازمان دهی مجدد هفت بلوکی یا بازآرایی را تجربه کرد. طبق داده های Beacon Scan، روز چهارشنبه، هفت بلوک از شماره 3,887,075 تا 3,887,081 بین ساعت 08:55:23 تا 08:56:35 صبح به وقت UTC از زنجیره بیکن حذف شدند.
اصطلاح reorg به رویدادی اشاره می‌کند که در آن بلوکی که بخشی از زنجیره متعارف بود، مانند زنجیره بیکن، به دلیل شکستن بلوک رقیب از زنجیره حذف می‌شود. این موضوع می تواند نتیجه یک حمله مخرب یک ماینر با منابع بالا یا یک باگ باشد. چنین حوادثی باعث می شود که زنجیره به طور ناخواسته فورک یا تکراری شود.
توسعه دهندگان در این اتفاق، بر این باورند که این مشکل به دلیل شرایط است نه یک چیز جدی مانند یک مشکل امنیتی یا نقص اساسی. اما در حال حاضر و به طور خاص "فورک proposer boost " به عنوان دلیل این رویداد برجسته شده است. اصطلاح و مفهوم proposer boost به روشی اشاره دارد که در آن پیشنهاد دهندگان خاصی برای انتخاب بلوک بعدی در بلاک چین اولویت دارند.
پرستون ون لون (Preston Van Loon)، توسعه‌دهنده هسته اتریوم اذعان کرد که این سازماندهی مجدد به دلیل «تقسیم‌بندی» نرم‌افزار نود مشتری جدید و قدیمی است و لزوماً هیچ چیز مخربی نیست. ویتالیک بوترین، بنیانگذار اتریوم نیز این نظریه را "فرضیه خوبی" نامید.
همانطور که گفته شد، یکی از بنیانگذاران زنجیره Gnosis (زنجیره ای سازگار با ماشین مجازی اتریوم (EVM)) با نام مارتین کوپلمن (Martin Köppelmann)، یکی از اولین کسانی بود که این اتفاق را صبح چهارشنبه از طریق توییتر عنوان کرد و اشاره کرد که «این موضوع نشان می‌دهد که استراتژی تأیید فعلی گره‌ها باید تجدید نظر شود. امیدوارم منجر به یک زنجیره پایدارتر شود!»
در پاسخ به کوپلمن، ون لون به طور آزمایشی سازماندهی مجدد را به فورک proposer boost نسبت داد که هنوز به طور کامل اجرا نشده بود و این مشکل به دلیل شرایط است، نه یک چیز جدی مانند یک مشکل امنیتی یا یک اشکال:
"ما گمان می کنیم که این موضوع به دلیل اجرای گزینه Proposer Boost است که به طور کامل در شبکه پخش نشده است. این سازماندهی مجدد نشانگر انتخاب ناقص فورک نیست، بلکه یک تقسیم بندی غیرجزئی از نرم افزار مشتری به روز شده در مقایسه با ورژن قدیمی است.»
مکانیزم اجماع اتریوم چیست؟
در بحث مفهوم Proposer Boost به مکانیزم اجماع می رسیم. وقتی صحبت از بلاک چین هایی مانند اتریوم می شود که در اصل پایگاه های داده توزیع شده هستند، گره های شبکه باید در مورد وضعیت فعلی شبکه به توافق برسند. این توافق با استفاده از مکانیسم های اجماع حاصل می شود.
اگرچه مکانیسم‌های اجماع مستقیماً با ساخت یک dapp مرتبط نیستند، اما درک آنها مفاهیم مرتبط با تجربه کاربران را روشن می‌کند، مانند قیمت گس و زمان تراکنش.
منظور ما از اجماع این است که یک توافق کلی حاصل شده است. گروهی از مردم را در نظر بگیرید که به سینما می روند. اگر در مورد انتخاب پیشنهادی فیلم اختلاف نظر وجود نداشته باشد، اجماع حاصل می شود. در حالت اختلاف شدید، گروه در نهایت تقسیم خواهد شد.
در رابطه با بلاک چین، این فرآیند رسمی شده است و رسیدن به توافق به این معنی است که حداقل 51 درصد از گره‌های شبکه در مورد وضعیت عمومی بعدی شبکه توافق دارند.
این مکانیسم ها برای ایجاد اجماع بین گره های پایگاه داده، سرورهای برنامه و سایر زیرساخت های سازمانی مورد استفاده قرار گرفته اند. در سال‌های اخیر، مکانیسم‌های اجماع جدیدی ابداع شده‌اند تا به سیستم‌های ارزهای دیجیتال، مانند اتریوم، اجازه دهند تا در مورد وضعیت شبکه به توافق برسند.
یک مکانیسم اجماع در یک سیستم ارز دیجیتال مانند اتریوم همچنین به جلوگیری از انواع خاصی از حملات اقتصادی کمک می کند. در تئوری، یک مهاجم می تواند با کنترل 51 درصد از شبکه، اجماع را به خطر بیاندازد. مکانیسم‌های اجماع برای غیرممکن کردن این «حمله ۵۱ درصدی» طراحی شده‌اند.
در این میان ممکن است با توجه به مکانیزم اجماع اتریوم، امکان چند حمله احتمالی به شبکه وجود داشته باشد. حملاتی مانند بازآرایی (reorg) ex post و ex ante.
حمله ex post به عنوان حمله reorg شناخته می شود یک مهاجم سعی می کند هر چه سریع‌تر بلوک جدیدی را بر روی بلوک پیشنهادی خود، بسازد. در این صورت زنجیره را روی آن گسترش داده و می تواند آخرین بلوک ایجاد شده را فورک کند.
بازآرایی (reorg) چیست؟
همانطور که گفته شد یک سازمان دهی مجدد یا در اصطلاح بازآرایی (reorg) را می توان به عنوان یک عمل روی یک زنجیره نام برد که در آن یک بلوک روی زنجیره، درست مانند زنجیره بیکن، به دلیل یک بلوک رقابتی در برابر آن یا از طریق حمله مخرب یک ماینر با منابع بالا یا مشکلات شبکه، (که می تواند یک باگ باشد) از بین می رود. این موضوع منجر به یک نسخه تکراری موقت از یک بلاک چین می شود و سطح بالاتری از خطر امنیتی بالقوه را به همراه دارد.
مثلا با توجه به اخبار Beaconscan در زنجیره بیکن، در روز چهارشنبه از ساعت 08:55:23 تا 08:56:35 صبح UTC، هفت بلوک، از بلوک 3887075 تا 3887081 از زنجیره خارج شدند.
Proposer Boost، راهکار مقابله با حملات
برای مقابله با حمله ex post یا بازآرایی (reorg)، راه حلی که اندیشیده شده است، مفهوم Proposer Boost است. اجماع PBFT یا مفهوم Proposer Boost، ذاتا غیر همزمان بوده و برای مقابله با چنین حملاتی یک گلوگاه زمانی ایجاد می کند. به این صورت که به سازندگان بلوکی که به موقع و در بازه زمانی مشخص شده ای، بلوک پیشنهادی خود را ارئه می کنند، وزن امتیاز بیشتری می دهد. در واقع در ایده به روزرسانی Proposer Boost هدف این بود که وزن بیشتری به بلوک‌هایی که به موقع پیشنهاد می‌شوند به جای آنهایی که با تأخیر ارائه می‌شوند، داده شود. در نتیجه و با استفاده از این گلوگاه زمانی، از برهم زدن نظم طبیعی بلوک ها جلوگیری شده و در واقع از انتشار بلوک‌های ساخته شده ای که با انگیزه انتشار در آینده و اختلال شبکه ایجاد می شوند ممانعت می کند.