سیستم پرداختی خرد

هش گراف یا همون هدرا هش گراف، بستری با هدف جایگزینی بلاک‌چینه که در سال ۲۰۱۶ توسط لیومون بیرد (Leemon Baird) اختراع شد. این پروژه تحت مالکیت معنوی شرکت سوئرلدزه که بنیانگذار این شرکت خود بیرد هست.

هش گراف خودش رو یک گزینه ی سریع‌ و ایمن‌تر از بلاک‌چین معرفی کرده که مبتنی بر فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) است. این شبکه توانایی پردازش سریع و ارزون معاملات رو داره. بنابراین هدرا هش گراف آرزو داره که به یک سیستم پرداخت خرد تبدیل بشه.

نوآوری در دل فناوری بلاک‌چین

در مقاله بلاک‎‌چین، خوندیم که سیستم بلاک‌چین مبتنی بر استخراج یا ماینه.

ماین به انرژی زیادی نیاز داره که کامپیوترهای پیشرفته باید به داد معادلات چندین و چند مجهولی بلاک‌چین برسن تا بلاک جدید ساخته بشه.

اما هش گراف با هدف حذف روش استخراج و استفاده از ساختار دفتر کل توزیع شده جدید، کمر همت به قتل بلاک‌چین بسته.

هش گراف بلاک‌چین نیست یعنی این فناوری بر بستر بلاک‌چین ساخته نشده. بهتره اون رو به صورت نمودار تصور کنیم.

در واقع فناوری اصلی که هش گراف بر اساس اون ساخته شده، DAG نام داره. DAG، مخفف دایرکت اسایکلیک گراف (Direct Acyclic Graph) یا نمودار غیر چرخشی مستقیمه.

در این شبکه سرعت تأیید تراکنش‌ها با افزودن تراکنش‌های بیشتر به شبکه افزایش می‌یابه.

یعنی هرچه قدر که تعداد تراکنش ها و درخواست ها در سیستم افزایش پیدا میکنه، سیستم هش گراف به شکل خودکار پرسرعت تر میشه و این پشتیبانی از حجم بالای تراکنش ویژگی شایسته ایه که فقط این پروتکل دارای اونه.

در هش گراف به دلیل اینکه تراکنش‌ها به صورت موازی پردازش می‌شن، هدرا هش گراف از بلاک‌چین بیت کوین و اتریوم سریع‌تره.

این فناوری برای دستیابی هش گراف به بیش از ۱۰۰۰۰۰ تراکنش در ثانیه طراحی شده. شبکه هدرا اکنون بیش از ۱.۵ میلیون تراکنش در روز رو پردازش می‌کنه.

درحالی‌که توانایی پردازش بیت کوین ۵ تراکنش در ثانیه و اتریوم حدود ۱۵ تراکنش در ثانیه است.

در نتیجه هش‌گراف یک الگوریتم جدید و ثبت امتیازه که مزایای بلاک چین (غیرمتمرکز بودن، توزیع‌شده بودن و امنیت از طریق هش) رو با سرعت بسیار بالا (۱.۵ میلیون تراکنش در روز) داره.

الگوریتم هش گراف

هش گراف از دو پروتکل گاسیپ و رای مجازی استفاده میکنه.

پروتکل گاسیپ (gossip)، یک کلاغ چهل کلاغ فناوری هش گراف

هش گراف از پروتکل گاسیپ استفاده می کنه.

در پروتکل گاسیپ هر نود می‌تونه اطلاعات امضا شده مربوط به تراکنش جدید و تراکنش‌های دیگه ای که از بقیه گرفته رو به نود جدید که به صورت تصادفی انتخاب شده، انتقال بده.

یعنی هر نود، ضمن در بر داشتن اطلاعات تمام تراکنش های قبلی در شبکه در صورت رویارویی با نود جدید، سیر تا پیاز سرگذشت تراکنش های شبکه رو به نود جدید منتقل میکنه.

در واقع هر نود دارای یک (آنچه گذشت) کامل و دقیقه.

نود جدید هم که بیکار نمی شینه. اون اطلاعاتی که گرفته رو با اطلاعاتی که از نودهای قدیمی به دست آورده جمع آوری می‌کنه و اون‌ها رو به صورت یک سری اطلاعاتی جدید در میاره و بعد اون رو به یک نود جدید اتفاقی، می‌فرسته.

این روند به همین صورت ادامه پیدا می‌کنه تا اینکه همه نودها از اطلاعاتی که از اول ساخته یا فرستاده شده اگاهی پیدا میکنن.

به دلیل همگرایی سریع اطلاعات در پروتکل گاسیپ (gossip) هر قسمت از اطلاعات جدید می‌تونه به سرعت به هر نود در شبکه برسه.

پروتکل رای مجازی

تکنیک دوم هش‌گراف رأی مجازیه و هدف اون دستیابی به اجماع در مورد ترتیب تراکنش‌هاست.

در گام اول، حوادث بر تعداد دور تقسیم می‌شن. زمانی که یک دور ایجاد می‌شه، الگوریتم هش‌گراف یک پاسخ ریاضی قطعی داره.

تصور کنید که یک دور دارای حدود ۱۰ رویداده. اکنون هر عضو برای تعیین اینکه چه رویدادی باید به‌عنوان یک “شاهد معروف” شناخته بشه، رأی می‌ده.

تصور کنید که هر یک از اعضا، از یک رویداد در دور بعدی به هرکدوم از رویدادها در دور فعلی نگاه می‌کنه تا ببینه آیا می‌تونه مسیر خودش رو به رویداد کنونی ردیابی کنه. اگه بتونه پیشینه خودش رو به یک رویداد ردیابی کنه، برای اون رویداد رأی مثبت می‌ده، و در غیر این صورت رأی منفی نصیب اون رویداد خواهد شد. رویداد دور فعلی با بیشترین آرا، شاهد معروف برای دور فعلیه و نظم نهایی تراکنش‌ها رو فراهم می‌کنه.

چهار سرویس اصلی هش گراف

شبکه هدرا هش گراف از چهار مولفه یا سرویس اصلی تشکیل شده. این سرویس‌ها با هم کار می‌کنن تا انتقال ارزش، ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند، انتقال پرونده و موارد دیگه رو امکان پذیر کنن.

سرویس های هش گراف:

• HBAR: ارز دیجیتالی که برای امکان معاملات کم هزینه در هش گراف استفاده می‌شه.
• قراردادهای هوشمند: برای اجرای خودکار و ساخت برنامه های غیر متمرکز یا DApp ها استفاده می‌شه.
• سرویس ذخیره سازی: برای ذخیره سازی فایل‌های پرونده استفاده میشه مثل ضمیمه و حذف.
• سرویس اجماع: برای دستیابی به اجماع سریع، منصفانه و ایمن در هر کاربردی که نیاز به اعتماد داره.

تفاوت فناوری هش گراف با فناوری بلاک‌چین

تفاوت اصلی هدراهش گراف با سیستم عامل‌هایی که بر بستر بلاک‌چین قرار دارن اینه که به اثبات کار احتیاج نداره.

ادعای امنیتی هش گراف

هش گراف مدعیه که به وسیله‌ی سیستمی به اسم BFT  که توسط گره‌ها استفاده می‌شه،حتی اگه در شبکه عوامل مخرب وجود داشته باشه هم به بالاترین سطح امنیتی می‌رسه.

زبان برنامه نویسی هش گراف

پلتفرم هدرا هش گراف از زبان برنامه نویسی سالیدیتی (Solidity) پشتیبانی می‌کنه که اتریوم نیز از اون استفاده می‌کنه. این زبان برنامه نویسی معمولاً برای قراردادهای هوشمند استفاده می‌شه. با فعال کردن قراردادهای هوشمند، از این پلتفرم می‌شه برای ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز (dapp) استفاده کرد.

کارمزد هش گراف

کارمزد پایین و معاملات سریع از دیگر بهره مندی‌های شبکه هش گرافه. معاملات در عرض چند ثانیه کاملاً قطعی می‌شن و کارمزد معاملات زیر ۱ سنته!

تأیید معاملات بیت کوین حدود ۱۰ دقیقه طول میکشه و متوسط هزینه معامله بیش از ۱ دلار رو در بیشتر سال ۲۰۲۰ حفظ کرده.

سخن آخر

بعد از آشنایی با ساختار و مزایای هش گراف، لازمه نکته مهمی رو به یادمون باشه:

هشدار: خیلی زود عنان از کف ندهید!

درسته که هش گراف مزایای بسیار زیادی داره اما باید یادمون باشه که وجود و حضور بلاک‌چین، به هش گراف فرصت تولد داد.

در حقیقت مقیاس پذیری همچنان یک مشکلی اساسیه که بلاک‌چین‌های عمومی با اون مواجهن.

البته برای رفع این مشکل راه حل های زیادی ارائه شده. مثل اتریوم در پروتکل کسپر (Casper) خود از الگوریتم POS استفاده می‌کنه یا تیم نئو (NEO) از پروتکل dBFT استفاده می‌کنه و شبکه EOS از یک راه حل مبتنی بر dPoS استفاده می‌کنه.

اما همه این راه حل ها معایب و مزایای خودشون رو دارن.

در نتیجه این شبکه و سایر بلاک‌چین ها، به زمان بیشتری برای توسعه و رسیدن به ثبات عملکرد نیاز دارن.