فناوری بلاکچین با شعار تمرکززدایی ایجاد شد و این هدف را باید ستون فقرات تمامی شبکه‌های بلاکچینی به شمار آوریم. بلاکچین‌ها بدون تمرکززدایی، تمام کارآمدی‌های خود را از دست می‌دهند و حال سوال اینجاست که چگونه می‌توان سطح تمرکززدایی را در یک شبکه بلاکچین اندازه گرفت؟! دقیقاً در همین نقطه است که ضریب ناکاموتو (Nakamoto Coefficient) وارد ماجرا می‌شود؛ شاخصی که می‌توان از آن برای ارزیابی میزان تمرکز در یک شبکه بلاکچین کمک گرفت.
اگر نسبت به سطح تمرکززدایی یک شبکه بلاکچین و تهدیدات ناشی از آن مثل احتمال وقوع حمله 51 درصدی یا سانسور تراکنش‌ها نگران هستید، این مقاله مختص شماست. ما در این مقاله از بلاگ کیف پول من به سراغ بررسی جامع ضریب ناکاموتو رفته‌ایم تا تصویری جامع‌تر از وضعیت تمرکز در شبکه‌های بلاکچینی را در اختیار شما قرار دهیم؛ پس با ما همراه باشید.
ضریب ناکاموتو چیست؟
ضریب ناکاموتو (Nakamoto Coefficient) را باید نوعی شاخص کمی معرفی کرد که از آن برای ارزیابی میزان تمرکززدایی یک شبکه بلاکچینی کمک گرفته می‌شود. این ضریب ناکاموتو است که مشخص می‌کند حداقل چند نهاد مستقل باید با هم تبانی کنند تا بتوانند کنترل کامل شبکه را در دست گرفته یا اختلال اساسی در عملکرد آن شبکه ایجاد کنند. هرچه عدد ضریب ناکاموتو بزرگ‌تر باشد، این بدان معناست که شبکه بلاکچین موردنظر غیرمتمرکزتر بوده و از مقاومت خوبی در برابر تهدیدات احتمالی برخوردار است.
ضریب ناکاموتو برای اولین بار توسط شخصی به نام بالاجی سرینیواسان (Balaji Srinivasan)، مدیر فناوری سابق صرافی کوین‌بیس، معرفی شد. هدف او از نام‌گذاری این شاخص به ضریب ناکاموتو، احترام به خالق ناشناس بیت‌کوین است که با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو شناخته می‌شود و در اصل نشان داد که این شاخص معیاری برای پایبندی واقعی به اصول ساتوشی در حوزه تمرکززدایی است.
در یک کلام، ضریب ناکاموتو نشان می‌دهد که برای در هم شکستن یک بلاکچین، چند بازیگر مستقل باید دست به تبانی با هم بزنند. با استفاده از ضریب ناکاموتو می‌توان بلاکچین‌های واقعاً متمرکز را از آن‌هایی که فقط وانمود می‌کنند غیرمتمرکز هستند، تفکیک کرد.
چرا ضریب ناکاموتو مهم است؟
ضریب ناکاموتو را نباید صرفاً یک عدد آماری به شمار آورد؛ بلکه، این ضریب شاخصی کلیدی برای ارزیابی سطح امنیت، آسیب‌پذیری و تاب‌آوری یک شبکه بلاکچین در برابر حملات هماهنگ است. هرچه ضریب ناکاموتو بالاتر باشد، احتمال وقوع حملات مخرب مثل دابل اسپندینگ، سانسور تراکنش‌ها و بازنویسی زنجیره، به شدت کاهش پیدا می‌کند. در مقابل ضریب ناکاموتو پایین نشان‌دهنده امنیت پایین شبکه است؛ چراکه برای مختل کردن عملکرد آن، تبانی تعداد کمی از بازیگران کلیدی کافی است.
یک نمونه واقعی در این حوزه، شبکه Ronin یا همان زنجیره جانبی Axie Infinity است که این شبکه فقط دارای 9 گره تأییدکننده بود. در سال 2022 میلادی هکرها توانستند با کنترل 5 گره، بیش از 600 میلیون دلار دارایی دیجیتال از این شبکه بلاکچین به سرقت ببرند. این حادثه تلخ به روشنی نشان داد که تمرکزگرایی پنهان می‌تواند به چه فاجعه‌های امنیتی گسترده‌ای تبدیل شود و ضریب ناکاموتو ابزاری برای شناسایی این ریسک است.
توجه داشته باشید که در شبکه‌های بلاکچینی با ضریب ناکاموتو بالا مثل پولکادات، در دست گرفتن عملکرد شبکه یا ایجاد اختلال در آن، نیازمند تمهیدات اقتصادی و فنی قابل توجهی است و به همین علت گفته می‌شود که احتمال نابودی شبکه‌هایی مثل شبکه بیت‌کوین، پولکادات و سولانا با حمله 51 درصدی وجود ندارد.
نحوه محاسبه ضریب ناکاموتو در شبکه‌های بلاکچینی مختلف
ضریب ناکاموتو متناسب با نوع الگوریتم اجماع شبکه بلاکچین، دارای شیوه‌های محاسبه مختلفی است. البته این تفاوت فقط در شیوه محاسبه آن بوده و در اصل ضریب ناکاموتو در تمامی شبکه‌های بلاکچین مشخص‌کننده تعداد بازیگرانی است که با در اختیار داشتن حد بحرانی می‌توانند کنترل کامل شبکه را در اختیار بگیرند. در ادامه به بررسی جامع شیوه محاسبه ضریب ناکاموتو در شبکه‌های بلاکچینی با مکانیزم اجماع مختلف می‌پردازیم:
محاسبه ضریب ناکاموتو در شبکه‌های با الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW)
در شبکه‌های بلاکچینی مبتنی بر الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) مثل بیت‌کوین، امنیت شبکه از طریق هش‌ریت یا همان قدرت پردازش استخراج‌کنندگان تأمین می‌شود. هرچه ماینری سهم بیشتری از هش‌ریت شبکه را در اختیار داشته باشد، به همان میزان از شانس بالاتری برای تولید بلاک‌های جدید برخوردار است و طبیعتاً با توجه به قدرت خود می‌تواند اختلالاتی را در عملکرد شبکه ایجاد کند.
برای محاسبه ضریب ناکاموتو در چنین شبکه‌های بلاکچینی با سه مرحله زیر مواجه هستیم:
- در قدم اول کلیه نهادهای استخراج‌کننده اعم از ماینیگ‌پول‌ها و نودهای مستقل، متناسب با سهمی که در هش‌ریت شبکه دارند، رتبه‌بندی می‌شوند.
- از صدر لیست، سهم هر نهاد به صورت تجمعی، با همدیگر جمع می‌شوند.
- به محض این که مجموع سهم ماینرهای بالای لیست از 50 درصد هش‌ریت شبکه فراتر رفت، تعداد آن‌ها به عنوان ضریب ناکاموتو در نظر گرفته می‌شود.
برای درک بهتر ماجرا یک مثال عملی از ضریب ناکاموتو بلاکچین بیت‌کوین را مورد بررسی قرار می‌دهیم. در تاریخ‌های مختلف، استخرهای ماینینگ سهم مهمی از هش‌ریت شبکه بیت‌کوین را در اختیار داشته‌اند که سهم هر یک از آن‌ها به شرح جدول زیر است:
استخر ماینینگ | سهم تقریبی از هش‌ریت شبکه |
Foundry USA | 30 درصد |
AntPool | 20 درصد |
F2Pool | 12 درصد |
ViaBTC | 10 درصد |
در این مثال مجموع سهم دو استخر ماینیگ Foundry USA و AntPool، برابر با 50 درصد است؛ بنابراین، ضریب ناکاموتو برای بیت‌کوین در این زمان برابر با 2 بوده است! این بدان معناست که تبانی 2 استخر بزرگ برای حمله 51 درصدی به این شبکه بلاکچینی کافیست. البته در عمل چنین حمله‌ای به دلیل ساختار غیرمتمرکز مالکیت استخرهای ماینینگ بسیار بعید و حتی غیرممکن به نظر می‌رسد.
محاسبه ضریب ناکاموتو در شبکه‌های با الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS)
در شبکه‌های بلاکچینی مبتنی بر الگوریتم اجماع اثبات سهام (Proof of Stake)، خبری از قدرت پردازش گفته‌شده درباره ماینرها در الگوریتم PoW وجود ندارد! آنچه به نودها قدرت می‌دهد، مقدار توکنی بوده که آن‌ها در شبکه بلاکچین استیک و قفل کرده‌اند. این توکن‌های استیک‌شده به نوعی وثیقه‌ای بوده که نشان‌دهنده سطح تعهد ولیدیتورها به داشتن رفتار صادقانه است.
در این مکانیزم اجماع، نهایی‌سازی بلاک به تأیید بیش از ولیدیتورها و اعتبارسنج‌ها نیاز دارد؛ بنابراین، اگر یک یا چند نهاد بتوانند بیش از 33.33 درصد از مجموع سهام را در اختیار داشته باشند، قادر به متوقف ساختن شبکه خواهند بود. با کنترل 66.67 درصدی سهام نیز قادر خواهند بود که بلاک‌های دلخواه خود را تأیید کرده یا حتی تراکنش‌ها را بازنویسی کنند. برای محاسبه ضریب ناکاموتو (NC) در این الگوریتم اجماع با مراحل زیر مواجه هستیم:
- اعتبارسنج‌ها متناسب با درصد سهم آن‌ها از کل توکن‌های استیک‌شده در شبکه رتبه‌بندی می‌شوند.
- از صدر لیست شروع به جمع کردن درصدها با هم می‌کنیم.
- به محض رسیدن مجموع درصدها به 33.34 درصد، تعداد اعتبارسنج‌های تا آن نقطه را به عنوان ضریب ناکاموتو شبکه بلاکچین در نظر می‌گیریم.
به عنوان مثال در برخی مقاطع تاریخی، 19 اعتبارسنج بیش از 33.34 درصد از کل سهام را در شبکه سولانا کنترل می‌کردند؛ این بدان معناست که ضریب ناکاموتو در این زمان برای سولانا برابر با 19 بود.
محاسبه ضریب ناکاموتو در DAOها و رأی‌گیری‌های بلاکچینی
در سازمان‌های خودگردان غیرمتمرکز (DAO) و سیستم‌های رأی‌گیری بلاکچینی، قدرت تصمیم‌گیری کاربران به میزان توکن یا رأی تخصیص یافته به شرکت‌کنندگان بستگی دارد. در این مدل نیز تمرکز قدرت می‌تواند مشکلاتی را ایجاد و مسیر رأی‌گیری را به سمت دیکتاتوری سوق دهد؛ چراکه نهنگ‌ها با در اختیار داشتن بخش اعظم قدرت می‌توانند مسیر پروژه را به سمت دلخواه خود هدایت کنند. نحوه محاسبه ضریب ناکاموتو در DAOها نیز به شرح زیر است:
- رأی‌دهندگان متناسب با تعداد توکن و قدرت رأی رتبه‌بندی می‌شوند.
- قدرت رأی‌دهندگان به صورت تجمعی با هم جمع می‌شود.
- تعداد رأی‌دهندگانی که رأی آن‌ها 50 درصد از آرا را به خود اختصاص داده، ضریب ناکاموتو DAO را شکل می‌دهند.
برای درک بهتر ماجرا به این مثال فرضی توجه کنید: در یک DAO با 100 میلیون توکن، شخص الف حدود 25 میلیون، شخص ب حدود 20 میلیون، شخص ج حدود 15 میلیون توکن در اختیار دارد. در اینجا مجموع سهم الف و ب برابر با 45 میلیون توکن خواهد بود که کافی نیست؛ اما با اضافه شدن سهم ج این میزان به 60 می‌رسد و در نتیجه باید گف که ضریب ناکاموتو در این DAO برابر با 3 است.
مقایسه ضریب ناکاموتو شبکه‌های بلاکچینی مختلف
در جدول زیر می‌توانید ضریب ناکاموتو 4 شبکه بلاکچین محبوب را مشاهده و آن‌ها را به لحاظ سطح تمرکززدایی با هم مقایسه کنید:
بلاکچین | الگوریتم اجماع | ضریب ناکاموتو (NC) | توضیح |
بیت‌کوین | PoW | کنترل 56 درصد هش‌ریت شبکه توسط 2 استخر ماینینگ | تمرکز هش‌ریت شبکه بلاکچین بیت‌کوین در ماینینگ‌پول‌های Founry و AntPool نقطه ضعف بزرگی برای بیت‌کوین است. |
اتریوم | PoS | 2 | استخرهای بزرگی مثل کوین‌بیس و Lido حدود 33.34 درصد از سهام استیک‌شده را کنترل می‌کنند. |
سولانا | PoS | 18 | به دلیل تعداد ولیدیتورهای کم، شبکه بلاکچینی نسبتاً متمرکزی به شمار می‌رود و بخش قابل توجهی از توکن‌های استیک شده تحت کنترل 18 ولیدیتور است. |
پولکادات | PoS | 132 | با بیشترین تنوع در اعتبارسنج‌ها یکی از غیرمتمرکزترین شبکه‌های بلاکچینی از لحاظ ضریب ناکاموتو است. |
محدودیت‌های شاخص NC و ضریب ناکاموتو
هرچند که ضریب ناکاموتو را باید ابزاری قدرتمند در زمینه ارزیابی سطح تمرکززدایی شبکه‌های بلاکچینی مختلف به شمار آوریم؛ اما این شاخص نیز به دور از محدودیت نیست! محدودیت‌های ضریب ناکاموتو که باید در انجام تحلیل‌ها به آن‌ها توجه کاملی داشته باشید، عبارتند از:
- عدم توجه به عوامل مهم دیگر: ضریب ناکاموتو فقط سطح تمرکز قدرت در الگوریتم اجماع شبکه را ارزیابی می‌کند و به موارد مهم دیگری مثل فرآیندهای حاکمیتی، مشارکت جامعه در تصمیم‌گیری‌ها، توسعه‌دهندگان اصلی و نحوه توزیع توکن توجهی ندارد. این در حالی بوده که تمامی پارامترهای یاد شده را باید در بررسی سلامت کلی اکوسیستم بلاکچین در نظر گرفت.
- عدم شناسایی ارتباط پشت‌پرده موجود میان نودها: ضریب ناکاموتو فقط براساس داده‌های بلاکچینی محاسبه می‌شود و قادر به تشخیص این موضوع که چند نود ممکن است توسط یک نهاد واحد کنترل شود، نبوده و نمی‌تواند به این سوال که آیا احتمال تبانی میان آن‌ها وجود دارد یا خیر، پاسخ دهد.
- ماهیت داینامیک و تغییرپذیری اعداد: ترکیب و سهم گره‌ها، هش‌ریت تحت کنترل آن‌ها و همچین میزان سهام استیک‌شده آن‌ها دائماً در حال تغییر است. در نتیجه باید توجه داشت که ضریب ناکاموتو همواره عدد ثابتی نبوده و باید آن را به صورت دوره‌ای به‌روز و تحلیل کرد.
نحوه ارتقا ضریب ناکاموتو در شبکه‌های بلاکچینی مختلف
برای ارتقا ضریب ناکاموتو در شبکه بلاکچین باید به سراغ پیشنهادهای فنی و مکانیزم‌های آینده‌نگرانه رفت. افزایش تعداد اعتبارسنج‌ها، توزیع عادلانه، شاردینگ، تمرکززدایی در سطح حاکمیت و رول‌آپ‌ها، همگی راهکارهایی هستند که می‌توانند در مسیر تمرکززدایی بهتر به شبکه‌های بلاکچینی کمک کنند.
به عنوان مثال در بحث شاردینگ (Sharding)، شبکه به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شود که هر یک از بخش‌ها به شکل مستقل، تراکنش‌ها را مورد پردازش قرار می‌دهند. این مسئله می‌تواند علاوه بر ایجاد تأثیرات مثبت در مقیاس‌پذیری شبکه، ضریب ناکاموتو آن را نیز ارتقا دهد. این موضوع در توزیع عادلانه توکن‌ها نیز تکرار شده و با انجام چنین توزیعی، کنترل بخش عمده شبکه در دستان چند نهاد بزرگ محصور نمی‌شود.
ضریب ناکاماتو؛ ابزاری برای سنجش سطح تمرکز در شبکه‌های بلاکچینی!
اگر به دنبال آن هستید که سطح امنیت یک بلاکچین را ارزیابی کنید، ضریب ناکاموتو همان ابزاری است که به شما در این مسیر کمک می‌کند؛ چراکه با استفاده از این شاخص است که می‌توانید متوجه شوید، تبانی چند نهاد مستقل برای به خطر افتادن عملکرد شبکه لازم است. هرچه عدد ضریب ناکاموتو بالاتر باشد، به معنای تمرکززدایی بهتر در آن بلاکچین است.
البته در تحلیل سلامت اکوسیستم یک بلاکچین نباید فقط به یک شاخص تکیه کرد و ضریب ناکاموتو با وجود کارآمدی توجهی به برخی پارامترهای کلیدی نظیر نحوه توزیع توکن ندارد. حال نظر شما درباره ضریب ناکاموتو چیست؟ آیا این شاخص را ابزار قابل اعتمادی برای بررسی شبکه‌های بلاکچینی می‌دانید؟ نظرات خود را برای ما بنویسید.
