در یک سیستم متمرکز (Centralized system)، یک مرجع مرکزی مسئول نگهداری و به روز رسانی اطلاعات یا تصمیم گیری است. در مقابل، در یک سیستم غیر متمرکز (Decentralized system)، اجماع همه ذینفعان برای تصمیم گیری لازم است. در یک سیستم محاسباتی غیر متمرکز، ساز و کار اجماع فرآیندی است که برای دستیابی به اجماع بین گره‌ ها بر روی داده یا وضعیت شبکه استفاده می ‌شود (Baranwal et al., 2023). ساز و کار اجماع در یک شبکه بلاکچین (Blockchain) برای دستیابی به توافق بین همه شرکت کنندگان در مورد اعتبار تراکنش ها و وضعیت سیستم استفاده می شود. از این رو، فرایند اجماع یکپارچگی و امنیت داده های ذخیره شده در بلاکچین را تضمین می کند (Almadani et al., 2023).  ساز و کار اجماع (Consensus mechanism) مجموعه اصلی قوانینی است که توسط گره ‌ها دنبال می ‌شود، که مشخصه ‌های مهم مختلف زنجیره بلوکی مانند امنیت، مقیاس‌ پذیری و عدم تمرکز را تعیین می ‌کند. هدف ساز و کارهای اجماع، دستیابی به سوابق تراکنش های قابل اعتماد و مقاوم در برابر دستکاری در یک شبکه غیرمتمرکز است (Du et al., 2023). ساز و کار اجماع فرآیند دستیابی به توافق را برای هر شرکت کننده بلاکچین تعریف می کند (Wu et al., 2022). ساز و کار اجماع یک ساز و کار تحمل خطا (Fault-tolerant mechanism) است که در زنجیره بلوکی برای دستیابی به توافق پیرامون وضعیت شبکه ای از گره های توزیع شده، استفاده می شود. به عبارتی دیگر، ساز و کارهای اجماع، شیوه نامه هایی (Protocols) هستند که اطمینان حاصل می کنند که همه گره ها با یکدیگر همگام (Synchronized) هستند و در مورد تراکنش های قانونی ثبت شده در بلاکچین، توافق دارند.  وظیفه آنها اطمینان از اعتبار (Validity) و صحت (Authenticity) تراکنش ها است (Aggarwal & Kumar, 2021).

الگوریتم های اجماع (Consensus algorithms) سال ها در سیستم های توزیع شده (Distributed system) مورد مطالعه قرار گرفته اند. با این حال امروزه نقش پر رنگی در فناوری بلاکچین پیدا کرده اند (Mingxiao et al., 2017).  اجماع در بلاکچین برای اطمینان از توافق گره ها در مورد اعتبار یک بلوک (Block) استفاده می شود. روش ‌های اجماع طیف گسترده ای دارند. برای مثال برخی از آن ها مانند الگوریتم اثبات کار (Proof of Work (PoW)) ماهیتی کاملا پردازشی دارند و برخی مانند تحمل خطای بیزانس (Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT)) بر مبنای ارتباطات کار می کنند (Adere, 2022). بطور کلی، انواع مختلفی از الگوریتم های اجماع وجود دارد و هر کدام نقاط قوت و محدودیت های خاص خود را دارند (Hussein et al., 2023). سایر الگوریتم های اجماع مطرح شده عبارتند از اثبات سهام واگذار شده (Delegated proof-of-stake (DPoS))، اثبات ظرفیت (Proof-of-capacity (PoC))، اثبات فعالیت (Proof-of-activity (PoA))، اثبات انتشار (Proof-of-publication (PoP))، اثبات قابلیت بازیابی (Proof-of-retrievability (PoR))، اثبات اهمیت (Proof-of-importance (PoI))، اثبات سوختگی (Proof-of-burn (PoB))، اثبات زمان سپری شده (Proof-of-elapsed time  (PoET)) و اثبات مالکیت (Proof-of-ownership (PoO)) (Aggarwal & Kumar, 2021).

منابع

Adere, E. M. (2022). Blockchain in healthcare and IoT: A systematic literature review. Array, 14, 100139. https://doi.org/10.1016/j.array.2022.100139

Aggarwal, S., & Kumar, N. (2021). Chapter Eleven – Cryptographic consensus mechanisms☆☆Introduction to blockchain. In S. Aggarwal, N. Kumar, & P. B. T.-A. in C. Raj (Reds), The Blockchain Technology for Secure and Smart Applications across Industry Verticals (Vol 121, bll 211–226). Elsevier. https://doi.org/10.1016/bs.adcom.2020.08.011

Almadani, M. S., Alotaibi, S., Alsobhi, H., Hussain, O. K., & Hussain, F. K. (2023). Blockchain-based multi-factor authentication: A systematic literature review. Internet of Things, 23, 100844. https://doi.org/10.1016/j.iot.2023.100844

Baranwal, G., Kumar, D., & Vidyarthi, D. P. (2023). Blockchain based resource allocation in cloud and distributed edge computing: A survey. Computer Communications, 209, 469–498. https://doi.org/10.1016/j.comcom.2023.07.023

Du, Y., Wang, Z., Li, J., Shi, L., Jayakody, D. N. K., Chen, Q., Chen, W., & Han, Z. (2023). Blockchain-Aided Edge Computing Market: Smart Contract and Consensus Mechanisms. IEEE Transactions on Mobile Computing, 22(6), 3193–3208. https://doi.org/10.1109/TMC.2021.3140080

Hussein, Z., Salama, M. A., & El-Rahman, S. A. (2023). Evolution of blockchain consensus algorithms: a review on the latest milestones of blockchain consensus algorithms. Cybersecurity, 6(1), 30. https://doi.org/10.1186/s42400-023-00163-y

Mingxiao, D., Xiaofeng, M., Zhe, Z., Xiangwei, W., & Qijun, C. (2017). A review on consensus algorithm of blockchain. 2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2567–2572. https://doi.org/10.1109/SMC.2017.8123011

Wu, H. Y., Yang, X., Yue, C., Paik, H.-Y., & Kanhere, S. S. (2022). Chain or DAG? Underlying data structures, architectures, topologies and consensus in distributed ledger technology: A review, taxonomy and research issues. Journal of Systems Architecture, 131, 102720. https://doi.org/10.1016/j.sysarc.2022.102720