چالش عدالت در ترتیب تراکنش‌ها: از پارادوکس کندورسه تا پروتکل‌های نوین بلاکچین

تحقیقات در حوزه بلاکچین و سیستم‌های توزیع‌شده، به‌ویژه در زمینه اجماع بیزانسی و تکرار ماشین حالت، همواره بر دو هدف اصلی یعنی سازگاری و زنده‌بودن تأکید داشته‌اند. سازگاری به معنای توافق همه گره‌ها بر ترتیب یکسان تراکنش‌ها و زنده‌بودن تضمین ادامه افزودن تراکنش‌هاست. با این وجود، این دو ویژگی به تنهایی مانع سوءاستفاده بازیگران مخرب برای تغییر ترتیب تراکنش‌ها پس از دریافت آنها نمی‌شود.

در بلاکچین‌های عمومی، این خلا باعث ایجاد مشکلی جدی شده است؛ بازیگران خاصی مانند اعتباردهندگان و سازندگان بلاک می‌توانند با دستکاری ترتیب تراکنش‌ها به نفع مالی خود، پدیده‌ای تحت عنوان ارزش استخراجی ماکزیمم (MEV) را رقم بزنند. این دستکاری شامل تکنیک‌هایی مانند جلوزدن، عقب‌زدن و ساندویچ تراکنش‌هاست که به‌ویژه در برنامه‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi) تأثیر مستقیمی بر اعتبار و سودمندی شبکه دارد.

چالش‌های عدالت تراکنش و پارادوکس کندورسه در بلاکچین

برای رفع این نقص امنیتی، مفهوم عدالت تراکنش به عنوان ویژگی سوم در اجماع مطرح شده که تضمین می‌کند ترتیب نهایی تراکنش‌ها بر اساس عوامل خارجی و عینی مانند زمان دریافت باشد و در برابر تغییرات مخرب مقاومتی پایدار داشته باشد. اما به دلایل نظری، پارادوکس کندورسه نشان می‌دهد که دستیابی به عدالت کامل در ترتیب تراکنش‌ها در شبکه‌های ناهمزمان یا با تأخیرهای طولانی تقریباً غیرممکن است، چرا که ترجیحات اکثریت گره‌ها می‌تواند چرخه‌ای و ناسازگار شود.

به عنوان نمونه، پروتکل هِدِرا هَشگراف با استفاده از میانه زمان‌های محلی گره‌ها، سعی در تقریب عدالت ترتیب دارد اما این روش به سادگی توسط یک گره مخرب قابل دستکاری است. برای غلبه بر این محدودیت‌ها، پروتکل‌هایی همچون پروتکل Themis و Aequitas عدالت ترتیبی را در قالب «عدالت ترتیب بلوکی» (Batch-Order-Fairness) تعریف کرده‌اند؛ به این صورت که تراکنش‌های ناسازگار را در یک بلوک گروه‌بندی کرده و با استفاده از روش‌هایی مانند بازگشایی دسته‌ای و تأخیر در ترتیب‌دهی، از توقف سیستم جلوگیری می‌کنند.

پیشرفت‌های پروتکل Themis در تضمین عدالت تراکنش

نسخه بهینه‌شده پروتکل Themis با بهره‌گیری از اثبات‌های رمزنگاری کوتاه‌شده (SNARK) توانسته مقیاس‌پذیری و کارایی ارتباطی را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. این پیشرفت‌ها نشان می‌دهد که تحقق عدالت واقعی در ترتیب تراکنش‌ها باید مبتنی بر تضمین‌های رمزنگاری باشد و نه بر اعتماد به اعتباردهندگان یا کنترل‌های مجوزی، تا شفافیت و اعتماد در شبکه‌های بلاکچین حفظ گردد.