عدد نانس (Nonce) در بلاک چین چیست؟

Nonce مخفف کلمه “تک عدد” است که در زمینه استخراج ارز دیجیتال استفاده می شود. شاید این سوال پیش روی شما مطرح شود شماره نانس در بلاک چین چیست؟ عدد اول عددی است که به یک بلوک هش شده یا رمزگذاری شده در یک بلاک چین اضافه می‌شود که در صورت هش مجدد، محدودیت‌های سطح دشواری را برآورده می‌کند. عدد اول عددی است که استخراج کنندگان بلاک چین آن را حل می کنند. هنگامی که راه حل پیدا شد، استخراج کنندگان بلاک چین ارز دیجیتال دریافت می کنند.

درک مفهوم Nance number در بلاک چین

بلاک چین سنگ بنای ارزهای دیجیتال است. برای ایمن نگه داشتن بلاک چین، داده‌های بلوک‌های قبلی رمزگذاری شده یا در مجموعه‌ای از اعداد و حروف “هش” می‌شوند. این کار با پردازش ورودی بلوک از طریق تابعی انجام می شود که یک خروجی با طول ثابت تولید می کند.

تابع مورد استفاده برای تولید هش قطعی است، به این معنی که هر بار از ورودی یکسان استفاده می شود، همان نتیجه را ایجاد می کند. این همچنین به این معنی است که این تابع می تواند به طور موثر داده های هش شده را تولید کند و تعیین ورودی را سخت کند (که منجر به امنیت بلاک چین می شود) و تغییرات کوچکی در ورودی ایجاد کند که منجر به هش بسیار متفاوتی می شود. این سیستم پیچیده حریم خصوصی شبکه بلاک چین را ایجاد می کند.

نکته: افزودن تراکنش ها به بلاک چین به قدرت محاسباتی قابل توجهی نیاز دارد. افراد و شرکت هایی که بلوک ها را پردازش می کنند، ماینر نامیده می شوند. ماینرها تنها زمانی پاداش می گیرند که اولین کسانی باشند که هش ایجاد می کنند و مجموعه ای از الزامات به نام هش هدف را برآورده می کند. فرآیند حدس زدن هش در هدر بلوک شروع می شود. این شامل شماره نسخه بلوک، مهر زمانی، هش استفاده شده در بلوک قبلی، هش Merkle زیربنایی، nonce و هش هدف است.

اگر هش الزامات مشخص شده در هدف را برآورده کند، بلاک به بلاک چین اضافه می شود. اجرای این چرخه تصمیم گیری برای حدس زدن عدد نانس، اثبات کار نامیده می شود و استخراج کننده ای که بتواند ارزش را پیدا کند، یک بلوک دریافت می کند و یک پاداش ارز دیجیتال دریافت می کند.

یک عدد نانس طلایی منجر به یک مقدار هش می شود که کمتر از دشواری هدف است، به این معنی که نیاز بلوک بعدی را برآورده می کند.

برنامه Nance Number در بلاک چین و ارزهای دیجیتال

ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین از زنجیره بلوک به عنوان یک دفتر کل دیجیتال غیرمتمرکز، توزیع شده و عمومی استفاده می کنند که تمام تراکنش های بیت کوین را ثبت می کند. بلاک چین دارای یک ویژگی منحصر به فرد در ذخیره ارزش بلوک قبلی به عنوان یک مقدار هش در بلوک فعلی است که تغییر هر بلوکی را بدون تغییر تمام بلوک های بعدی غیرممکن می کند.

ماینرها یک بلوک را ایجاد و تأیید می کنند و برای استفاده از قدرت CPU خود برای انجام این کار پاداش دریافت می کنند. بلوکی که بیش از 50٪ اجماع داشته باشد به زنجیره بلوک اضافه می شود.

در طول تأیید بلوک، ماینرها یک اثبات کار را تکمیل می کنند که تمام داده های بلوک را پوشش می دهد و تأیید می کند که مقدار هش بلاک فعلی کمتر از هدف است.

برای ایجاد بلوکی که توسط اکثر شرکت کنندگان شبکه پذیرفته شود، ماینرها با یکدیگر رقابت می کنند تا اثبات کار را در اسرع وقت تکمیل کنند. این سختی حداقل 10 دقیقه در هر بلوک طول می کشد، که در مورد شبکه بیت کوین به زمان استاندارد اضافه کردن یک بلاک به بلاک چین تبدیل شده است.

شماره نانس در بلاک چین مرکز این امر اثبات کار است. Nonce یک عدد کاملا تصادفی و یک فیلد 32 بیتی (4 بایت) است که توسط ماینرها تنظیم می شود تا به یک عدد معتبر تبدیل شود که برای هش مقدار بلاک استفاده می شود. Nance number در بلاک چین عددی است که فقط یک بار می توان از آن استفاده کرد. هنگامی که Nonce کامل پیدا شد، به بلوک هش شده اضافه می شود. همراه با این عدد، مقدار هش آن بلوک مجدداً هش می شود و یک الگوریتم دشوار ایجاد می کند.

سپس با هدف موجود مقایسه می شود، خواه کمتر از هدف فعلی یا مساوی باشد. ماینرها میلیون ها نونس را در ثانیه آزمایش می کنند و دور می اندازند تا زمانی که آن نانس طلایی معتبر را پیدا کنند. برای تأیید سریعتر از دیگران، ماینرها با استفاده از قدرت هش رایانه خود با یکدیگر رقابت می کنند. هنگامی که تعداد ننس های طلا پیدا شد، می توانند بلوک را تکمیل کنند و آن را به زنجیره بلوک اضافه کنند، جایی که پاداش بلوک را دریافت خواهند کرد.

این امکان تکرار یا استفاده مجدد از یک بیت کوین را از بین می برد. صرف نظر از اینکه آیا سایر زمینه ها تغییر می کنند یا خیر، Nonce تغییر خواهد کرد زیرا منحصر به فرد است و بنابراین مهمترین مؤلفه Proof of Work است. در کریپتوکارنسی، nonce یک عدد تصادفی است که فقط یک بار می تواند در یک ارتباط رمزنگاری استفاده شود، یک عدد تصادفی که در یک پروتکل احراز هویت صادر می شود تا اطمینان حاصل شود که همان ارتباط دوباره استفاده نخواهد شد.

مقداری اطلاعات ثابت، مهر زمانی، مقدار سختی هش و عدد nonce وجود خواهد داشت که با عبور از الگوریتم Hash – SHA256 به یک بلوک جدید تبدیل می‌شود. اینجا شماره نانس در بلاک چین نقش بسیار مهمی دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، میلیون ها نونس تا زمانی که نون طلایی پیدا شود، محاکمه می شوند. مقدار هش هدف به عنوان سختی شبکه تعریف می شود و محاسبه مجدد مقدار هش نیاز به استخراج منابع کامپیوتری دارد. فقط با مقدار Nonce صحیح می توان اثبات کار ایجاد کرد و در نتیجه یک بلوک جدید در زنجیره بلاک ایجاد کرد.

مقادیر Nance را می توان برای انواع برنامه های IT استفاده کرد، از جمله موارد زیر:

احراز هویت: پروتکل های احراز هویت از مقادیر nonce استفاده می کنند تا اطمینان حاصل شود که اتصالات قدیمی نمی توانند دوباره پردازش شوند.

Hashing: سیستم‌های اثبات کار از مقادیر nance برای تغییر ورودی به یک تابع هش رمزنگاری استفاده می‌کنند که به ایجاد دشواری مورد نظر و برآوردن شرایط مورد نظر کمک می‌کند.

Initialization: بردار مقداردهی اولیه یک nonce است که فقط یک بار برای رمزگذاری داده ها استفاده می شود و از تکرار توالی در متن رمزی جلوگیری می کند.

امضای الکترونیکی: ابزارهای امضای الکترونیکی گاهی اوقات از مقادیر غیر مخفی برای ایجاد، مقایسه و تأیید امضاها استفاده می کنند.

چگونه شماره Nance را در بلاک چین پیدا کنیم؟

تعیین اینکه از کدام رشته به عنوان nonce استفاده شود نیاز به آزمون و خطای قابل توجهی دارد زیرا رشته کاملاً تصادفی است. ماینر باید nonce را حدس بزند، آن را به هش اصلی فعلی اضافه کند، مقدار را بازنویسی کند و آن را با هش هدف مقایسه کند. اگر مقدار هش حاصل با الزامات مطابقت داشته باشد، ماینر یک راه حل ایجاد می کند و بلوک را دریافت می کند.

همانطور که گفتیم، بسیار بعید است که یک ماینر در اولین تلاش موفق شود شماره نانس در بلاک چین حدس زدن، به این معنی که ماینر به طور بالقوه می تواند تعداد زیادی از اعداد نانس را قبل از درست کردن آن آزمایش و خطا کند. هرچه سختی (معیار سختی ایجاد هش کوچکتر از هدف) بیشتر باشد، احتمالاً تولید یک راه حل بیشتر طول می کشد.

سختی بلاک در سراسر شبکه یکسان است، به این معنی که همه ماینرها شانس یکسانی برای یافتن هش صحیح دارند. شبکه‌های ارزهای دیجیتال معمولاً تعداد بلوک‌های هدفی را که می‌خواهند در یک بازه زمانی مشخص پردازش شوند تعیین می‌کنند و به‌طور دوره‌ای سختی را تنظیم می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که این هدف برآورده شده است. اگر تعداد بلوک های پردازش شده این هدف را برآورده نکند، دشواری کاهش می یابد.

شماره نانس کجاست؟

شماره Nance یک عدد نیمه تصادفی یا تصادفی است که معمولاً در فناوری اطلاعات و مسائل رمزنگاری استفاده می شود. با گذشت زمان، ارزش nance تغییر می کند تا اطمینان حاصل شود که مقادیر بیش از یک بار استفاده نمی شوند. بسته به نوع برنامه، در مقادیر عدد Nance تفاوت هایی وجود دارد. یکی از رایج ترین کاربردهای این عدد در الگوریتم های اجماع است. Nance در الگوریتم‌های اجماع برای اطمینان از عدم تکرار پردازش ارتباط قبلی استفاده می‌شود. استفاده از Nance برای اثبات اصالت کالا در سایت های تجارت الکترونیک نمونه ای از این موارد است. عدد نانس در درخت مرکل نیز استفاده می شود. درخت مرکل به عنوان ساختار داده در برنامه های کاربردی علوم کامپیوتر استفاده می شود. درختان مرکل در بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال برای رمزگذاری داده های بلاک چین کارآمدتر و ایمن تر کار می کنند. آنها همچنین “Binary Hash Trees” نامیده می شوند و برای حل مشکلات فضای ذخیره سازی بلاک چین پیشنهاد شده اند. بنابراین، می توان گفت که درخت مرکل نمونه مفیدی از طرح تعهد رمزنگاری است. بنابراین ریشه درخت یک commit در نظر گرفته می شود و ممکن است گره های برگ نیز بخشی از commit ریشه باشند. مفهوم درخت هش پس از رالف مرکل که آن را در سال 1979 ثبت اختراع کرد نامگذاری شده است. هدر مهمترین قسمت این درخت است. یک سری اطلاعات در هدر ثبت می شود، از جمله: یک عدد واحد، یک هش پایه و یک هش بلوک. هنگامی که یک بلوک در بلاک چین استخراج می شود و سپس تایید می شود، می توان گفت که درخت مرکل ایجاد شده است. تمام اطلاعات مربوط به درخت مرکل در شماره Nance ثبت و ذخیره می شود.

نکات مهم در مورد شماره Nance در بلاک چین

• Nonce به اولین عددی اشاره دارد که یک ماینر بلاک چین باید قبل از حل یک بلوک در بلاک چین پیدا کند.
• هنگامی که محاسبات ریاضی توسط ماینر حل شد، به ازای زمان و مهارت خود، به او ارز دیجیتال پاداش داده می شود.
• به سختی می توان به Nonces دست یافت و به عنوان راهی برای از بین بردن معدنچیان با استعداد کمتر دیده می شود.
• دنیای رمزنگاری یک دنیای چالش برانگیز است و اغلب برای شروع تلاش برای حل یک مشکل به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد.
• Nonces برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی شبکه کامپیوتری، از جمله احراز هویت برای خرید، احراز هویت دو مرحله ای یا انواع دیگر بازیابی و شناسایی حساب، و امضای الکترونیکی استفاده می شود.