الگوریتم X11 یک تابع هش اثبات کار به حساب می‌آید که به منظور استخراج ارز دیجیتال توسعه یافته است. در واقع، زمان ایجاد این مفهوم به سال ۲۰۱۴ میلادی برمی‌گردد و توسط ایوان دافیلد توسعه داده شده است. این تابع هش در پروتکل Darkcoin در سال ۲۰۱۴ پیاده سازی شد و بعدا به DASH تغییر نام داد. این الگوریتم توسط دافیلد به عنوان الگوریتم منتخب به دلیل مقاومت ذاتی که در آن زمان نسبت به مدارهای مجتمع خاص برنامه یا بیشتر به نام ASIC داشت، توسعه یافت و انتخاب شد. تصور تیم توسعه دارک کوین به گونه‌ای بود که یک الگوریتم اثبات کار پیچیده‌تر به طور قابل توجهی طول زمان یک ASIC را که قادر به استخراج کارآمد الگوریتم X11 است، افزایش می‌دهد.
الگوریتم X11 چگونه کار می‌کند؟
سوالی که ممکن است برایتان ایجاد شود این است که یک الگوریتم استخراج ارز دیجیتال مانند X11 چگونه کار می‌کند؟ باید بدانید که X11 از نظر الگوریتمی پیچیده نیست. در واقع، X11 با ترکیب 11 تابع هش منفرد در یک الگوریتم کار می‌کند. می‌توان گفت دلیل وجود عدد 11 در این الگوریتم هم همین است. هنگامی که یک مقدار ارسال می‌شود، اولین تابع یک هش تولید می‌کند و سپس برای تولید هش دیگر به توابع زیر ارسال می‌شود. الگوریتم X11 از توابع هش زیر تشکیل شده است:
- BLAKE- بلیک
- BLUE MIDNIGHT WISH (BMW)
- Grostl - گروستل
- JH - جی اچ
- Keccak - کچک
- Skin - اسکین
- Loofah - لوفا
- CubeHash - کیوب هش
- SHavite-3
- SIMD
- ECHO - اکو
این الگوریتم‌ها به همین ترتیب در X11 اعمال می‌شوند و هدف این است که یک ماینر شروع به تولید یک Block ID یا Block Hash کند که از اولین هش شروع شده و به آخرین هش ختم می‌شود. اساسا کاری که انجام می‌دهد این است که با در نظر گرفتن سختی سیستم استخراج و هدف، اولین هش را با استفاده از BLAKE ایجاد می‌کند. وقتی این هش تولید و کار اثبات کار (PoW) سنگین‌تر شد، این هش جدید گرفته می‌شود و بقیه توابع هش روی آن اعمال می‌شوند تا هش مذکور تغییر کند. بنابراین هر بار که یک تابع هش جدید اعمال می‌کنیم، یک هش متفاوت ایجاد شده و این هش گرفته می‌شود. در نهایت تابع روی آن اعمال می‌شود تا زمانی که چرخه به پایان برسد.
نکته‌ی جالب در مورد این توابع این است که همه آن‌ها با بالاترین سطح امنیت ممکن ساخته شده‌اند. در واقع، تمام این توابع توسط NIST (موسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده) برای تا‌یید امنیت آن‌ها تجزیه و تحلیل شدند. با این کار می‌توانیم مطمئن باشیم که X11 الگوریتمی است که بر اساس فناوری ایمن و اثبات شده ساخته شده است.
مزایا و معایب الگوریتم X11
الگوریتم X11 سطح امنیت بالاتری در مقایسه با توابع هشی مانند SHA-256 یا Scrypt دارد. این ویژگی به این دلیل است که نه تنها از یک تابع هش استفاده می‌شود بلکه چندین مورد از آن‌ها در فرآیند دخیل هستند. این به شما امکان می‌دهد یک بازخورد امنیتی ایجاد کنید که در نهایت منجر به هش بلاک‌هایی می‌شود که امن‌تر هستند و تکثیر یا مهندسی معکوس آن دشوار است. از سوی دیگر، این الگوریتم برای برنامه ریزی و برنامه نویسی به اندازه ایجاد یک تابع هش جدید پیچیدگی ندارد. در عوض، کار توابع به صورت ایمن از قبل برای ایجاد یک سیستم امن‌تر استفاده می‌شود.
جالب است بدانید الگوریتم X11 از نظر توان محاسباتی و مصرف انرژی دوستانه‌تر است. همچنین X11 از نظر قدرت محاسباتی برای حل موفقیت آمیز تقاضای کمتری دارد. به طوری که عملکرد اولیه BLAKE در مقایسه با SHA-256 بسیار سریع و از نظر محاسباتی ارزان است و از این رو کاربرد سایر توابع همان سطح مصرف محاسباتی و الکترونیکی را حفظ می‌کند. امکان پیکربندی مجدد الگوریتم برای استفاده از توابع هش دیگر به جای 11 مورد مشخص شده در هنگام راه اندازی وجود دارد. حتی این امکان وجود دارد که توابع هش اضافی مانند X13 یا X17 را اضافه کنید که فقط انواع X11 با هش‌های فعال‌تر هستند. ناگفته نماند که این الگوریتم عملکرد استخراج عالی را در CPU و GPU ارائه می‌دهد و سطح خوبی از سود را برای کسانی که با این نوع دستگاه استخراج می‌کنند، ارائه می‌دهد.
حالا که به مزیت‌ها و ویژگی‌های مثبت الگوریتم X11 پرداختیم، بد نیست در مورد نقاط منفی این الگوریتم هم اطلاعات داشته باشیم. اگرچه X11 در ابتدا یک الگوریتم استخراج مقاوم در برابر ASIC بود اما این الگوریتم پشت سر گذاشته شده است. در حال حاضر چندین ماینر ASIC در بازار وجود دارد که می‌توانند قدرت استخراج بالایی را برای X11 ارائه دهند. با توجه به تعداد زیاد توابع هش ضمنی در الگوریتم، اصلاح آن برای بهبود عملکردهای خاص می‌تواند برای برنامه نویسان پیچیده باشد.
الگوریتم X11 از چه لحاظی آسیب پذیر است؟
جالب است بدانید آسیب پذیری‌هایی هم در مورد X11 وجود دارد. برای مثال، علیرغم استفاده از توابع هش مختلف در ساختار خود، X11 قربانی برخی از مسائل امنیتی قابل توجهی بوده است. در سال ۲۰۱۴، یک مشکل امنیتی کوچک با مدیریت nonce در سیستم که Dash را تحت تاثیر قرار داد و مشکلاتی را ایجاد کرد. در نهایت انجمن دش این مشکل را به سرعت مدیریت کرد و موفق به رفع آن شد. مشکل احتمالی دیگر مربوط به این مسئله است که یک تابع هش که X11 را تشکیل می‌دهد، می‌تواند تا حدی مورد حمله قرار گیرد که هش‌های آن ایمن نباشند.
بلاک چین و الگوریتم X11
در میان بلاک چین‌هایی که از X11 به عنوان الگوریتم ماینینگ استفاده می‌کنند، به ویژه می‌توان به Dash اشاره کرد که دلیل ایجاد این الگوریتم بود. با این حال، در حال حاضر Dash از یک سیستم ماینینگ ترکیبی استفاده می‌کند که PoW (X11) و سیستم Proof of Stake یا PoS (Masternodes) را به هم پیوند می‌دهد تا شبکه‌ای با قابلیت‌های منحصربه‌فرد ارائه کند.
فراتر از دش، الگوریتم X11 بیش از هر چیز توسط گروهی از بلاک چین ها و ارزهای جایگزین که ممکن است شت کوین در نظر گرفته شوند، به دلیل ارتباط کم و به دلیل این که به صورت مطلق در هیچ چیز دیگری نوآوری نمی‌کنند، استفاده می‌شود. برخی از این شت کوین‌ها CannabisCoin ،AX ،PinkCoin ،BolivarCoin یا ProxynNode هستند که سرمایه‌ی آن‌ها حداکثر ۲۰۰ هزار دلار است.