با ما همراه باشید

بلاکتوپیا

کلید خصوصی (Private Key) چیست؟

کلید خصوصی (Private Key) شکل پیچیده ای از رمزنگاری است که به کاربر امکان دسترسی به رمز ارزهای خود را در آن شبکه می دهد.

منتشر شده

در

کلید خصوصی (Private Key) چیست؟

یک کلید خصوصی (Private Key) بخشی بنیادین از شبکه بیت کوین (Bitcoin) و سایر آلت کوین (Altcoins) هاست. کلید خصوصی موجب ایجاد امنیت بالایی برای رمز ارزها شده و آن را از سرقت و دسترسی غیر مجاز مصون می دارد.

کلید خصوصی (Private Key) شکل پیچیده ای از رمزنگاری است که به کاربر امکان دسترسی به رمز ارزهای خود را در آن شبکه می دهد.

مقایسه کلید خصوصی (Private Key) و کلید عمومی (Public Key)

هر کاربر به هنگام کار با یک ارز دیجیتال، یک نشانی عمومی و یک کلید خصوصی برای ارسال (Send) و دریافت (Recive) کوین یا توکن دریافت می کند.

نشانی عمومی نشانگر جایی است که ارز دیجیتال از آن ها برداشت شده و یا به آن واریز می شود. اما یک کاربر به صرف داشتن کوین یا توکن در آن نشانی نمی تواند پولی را از آن برداشت کند، مگر اینکه کلید خصوصی آن را داشته باشد.

کلید عمومی از طریق یک الگوریتم پیچیده ریاضیاتی از دل کلید خصوصی ایجاد می شود. با این وجود، ایجاد کلید خصوصی با استفاده از کلید عمومی تقریبا غیر ممکن است.

کلید خصوصی در بر دارنده ۵۱ کاراکتر ترکیبی (حروف الفبا و اعداد) است و همین سبب می شود حدس زدن آن برای هکرها تقریبا غیر ممکن شود.

نشانی عمومی یا همان کلید عمومی (Public Key) را می‌ توانید همانند یک صندوق پستی بدانید که کلید خصوصی نیز کلید باز کردن آن است. پستچی و هر کس دیگری می تواند داخل این صندوق، نامه یا بسته های پستی را بیاندازد.

با این وجود فقط کسی که به کلید ویژه باز کردن آن (یعنی همان کلید خصوصی) دسترسی دارد می تواند آن را باز کند. به همین دلیل باید کلید خصوصی را باید در جایی امن نگهداری کرد، زیرا در صورت سرقت رفتن یا گم شدن آن، امکان دسترسی به صندوق پستی (یا رمز ارز ذخیره شده) به هیچ عنوان وجود ندارد.

کلید خصوصی / Private Key چیست؟

یک کیف پول دیجیتال به ذخیره کلید خصوصی یک کاربر می پردازد. وقتی تراکنشی صورت می گیرد، نرم افزار کیف پول با پردازش تراکنش با کلید خصوصی، یک امضای دیجیتالی (Digital Signature) ایجاد می کند. این امضای دیجیتالی بر روی سیستمی امن آپلود (بارگذاری) می شود، زیرا تنها راه ایجاد یک امضای معتبر برای هر تراکنشی این است که از کلید خصوصی استفاده شود.

از این امضا برای تایید تراکنش صورت گرفته از سوی کاربر استفاده می شود و به این ترتیب اطمینان حاصل می شود که کاربر نمی تواند با ارز دیجیتال صرف شده خود در جایی دیگر یک بار دیگر خرید کند که در اصطلاح به آن دوبار خرج کردن (Double Spending) گفته می شود.

اگر یک کاربر کلید خصوصی خود را گم کند، دیگر نخواهد توانست به کیف پول خود دسترسی داشته باشد و از موجودی آن برای خرید استفاده کرده و یا پولی را از آن انتقال دهد.

به همین دلیل ضروری است کلید خصوصی را در جایی ایمن ذخیره کنیم. البته راهکارهایی برای جلوگیری از بروز چنین مشکلی وجود دارد.

برای نمونه، کلیدهای خصوصی را می توان بر روی کیف پول کاغذی ذخیره کرد. در این حالت، کلید خصوصی بر روی کاغذ به صورت  کیو آر کد (QR Code) پرینت می شود. با اسکن کردن این کد به راحتی می توان تراکنش مورد نظر را امضا کرد.

راه دیگر این است که کلید خصوصی را با استفاده از کیف پول سخت افزاری مانند CoolWallet S ذخیره کرد. کیف پول سخت افزاری یک کارت هوشمند کوچک یا دستگاه یو‌ اس بی (USB) است که می تواند از کلید خصوصی محافظت کند.

این کیف پول دارای بخشی آفلاین (Offline) برای ذخیره کلید خصوصی و بخشی آنلاین (Online) برای ذخیره کلیدهای عمومی است. در صورت استفاده از کیف پول آفلاین، تراکنش جدید ابتدا به بخش آفلاین منتقل می شود تا امضا شود و سپس به بخش‌ آنلاین باز می گردد تا وارد شبکه بلاکچین رمز ارز مورد نظر شود.

این شکل از ذخیره کلید خصوصی را در اصطلاح ذخیره سرد (Cold Storage) می نامند.

شکل دیگر کیف پول که ذخیره گرم (Hot Storage) نامیده می شود، کلید خصوصی را بر روی دستگاه و یا سیستمی متصل به اینترنت ذخیره می کند. برای نمونه می توان به کیف‌ پول ویژه ویندوزی، کیف پول ویژه موبایلی و یا کیف پول مبتنی بر وب اشاره کرد.

بلاکتوپیا

آشنایی با بانک مرکزی آمریکا، فدرال رزرو (Federal Reserve)

سیستم رزروی فدرال که به عنوان فدرال رزرو (Federal Reserve) یا فد (FED) نیز شناخته می شود، سیستم بانک مرکزی ایالات متحده آمریکا است. کنگره ایالات متحده سه هدف کلیدی را برای سیاست پولی در قانون سیستم رزروی فدرال تعیین کرده است. “حداکثر اشتغال، تثبیت قیمت ها و تعدیل در نرخ های بهره بلند مدت.”

منتشر شده

در

آشنایی با بانک مرکزی آمریکا، فدرال رزرو (Federal Reserve)

سیستم فدرال رزرو (FED) توسط کنگره ایالات متحده در ۱۹۱۳ تأسیس شد. اقدامات و سیاست های فدرال رزرو تأثیر عمده ای بر ارزش ارز دارد و بسیاری از معاملات که شامل دلار آمریکاست را تحت تأثیر قرار می دهد. تعداد بانک های مرکزی ایالتی در آمریکا ۱۲ عدد است که از بین روسای آن ها به صورت دوره ای ۴ تن حق رای در کمیته بازار باز فدرال (Federal Open Market Committee) را دارند. هر کدام از آن ها پس از ورود به کمیته، یکسال در این منصب باقی می مانند و سال بعد با یکی از روسای دیگر بانک های مرکزی ایالتی جایگزین می شوند.

در ادامه با اینوستورنت همراه باشید تا در مورد تاریخچه بانک مرکزی فدرال، تأثیر آن بر دلار و چگونگی معامله بر مبنای تصمیمات سیاست پولی فدرال رزرو (FED) آشنا شوید.

فدرال رزرو (Federal Reserve) چیست؟

سیستم رزروی فدرال که به عنوان فدرال رزرو (Federal Reserve) یا فد (FED) نیز شناخته می شود، سیستم بانک مرکزی ایالات متحده آمریکا است که در ۲۳ دسامبر سال ۱۹۱۳، با تصویب قانون فدرال رزرو توسط کنگره ایجاد شد. این اتفاق پس از یک سری هراس مالی (به ویژه در سال ۱۹۰۷) رخ داد که منجر به تلاش برای کنترل مرکزی سیستم پولی شد. در طول سال های گذشته رویدادهایی مانند رکود بزرگ دهه ۱۹۳۰ یا رکودهای دیگر در دهه ۲۰۰۰ منجر به گسترش نقش ها و مسئولیت های سیستم Federal Reserve شده است.

کنگره ایالات متحده سه هدف کلیدی را برای سیاست پولی در قانون سیستم رزروی فدرال تعیین کرده است. “حداکثر اشتغال، تثبیت قیمت ها و تعدیل در نرخ های بهره بلند مدت.” از دو هدف اول عمدتا به عنوان ماموریت های دوگانه فدرال رزرو یاد می شود. وظایف سیستم رزروی فدرال در طی سال ها گسترش یافته و در حال حاضر شامل نظارت و تنظیم بانک ها، حفظ ثبات سیستم مالی و ارائه خدمات مالی به موسسات سپرده گذاری، دولت ایالات متحده و موسسات رسمی خارجی است. همچنین فدرال رزرو تحقیقات متعددی در زمینه اقتصاد انجام می دهد که آن ها را به صورت کتاب بژ و یا پایگاه داده FRED منتشر می کند.

تاریخچه فدرال رزرو

تاریخچه فدرال رزرو به سال ۱۹۱۳ برمی گردد، زمانی که “قانون فدرال رزرو” توسط کنگره ایالات متحده به تصویب رسید و توسط رئیس جمهور وودرو ویلسون امضا شد. این اقدام در پاسخ به بحران های مالی مکرر و ناپایداری اقتصادی در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم انجام شد. فدرال رزرو به عنوان یک سیستم بانکی مرکزی متشکل از دوازده بانک منطقه ای طراحی شد تا نظارت و کنترل بیشتری بر عرضه پول و سیستم بانکی کشور اعمال کند.

در دهه های بعد، نقش فدرال رزرو در اقتصاد آمریکا افزایش یافت. در طول دوره رکود بزرگ در دهه ۱۹۳۰، فدرال رزرو نقش مهمی در تلاش های دولت برای تثبیت اقتصاد بازی کرد. قانون بانکداری سال ۱۹۳۵، اصلاحات بیشتری در ساختار و عملکرد فدرال رزرو ایجاد کرد و به آن اختیارات بیشتری در تنظیم سیاست های پولی داد.

پس از جنگ جهانی دوم، فدرال رزرو با چالش های جدیدی مانند کنترل تورم و مدیریت رشد اقتصادی مواجه شد. در دهه ۱۹۷۰، با بحران نفتی و رکود تورمی، نقش فدرال رزرو در سیاست گذاری پولی اهمیت بیشتری پیدا کرد. سیاست های پولی سختگیرانه رئیس وقت فدرال رزرو، پل ولکر، در کاهش تورم نقش مهمی داشت.

در اوایل قرن بیست و یکم، فدرال رزرو با بحران مالی ۲۰۰۸ مواجه شد، که منجر به اتخاذ سیاست های پولی انبساطی شدید و اجرای برنامه های خرید دارایی برای تثبیت سیستم مالی شد. این اقدامات، که به عنوان تسهیل کمی شناخته می شوند، به عنوان بخشی از تلاش های فدرال رزرو برای احیای اقتصاد پس از رکود بزرگ مورد توجه قرار گرفتند.

تاریخچه فدرال رزرو نشان دهنده تطبیق و تغییرات مداوم این نهاد با شرایط اقتصادی و مالی مختلف است. از زمان تأسیس تا کنون، فدرال رزرو نقش حیاتی در تنظیم و هدایت سیاست های پولی و حمایت از ثبات اقتصادی در ایالات متحده ایفا کرده است.

اهداف فدرال رزرو

همانطور که گفته شد انگیزه اصلی برای ایجاد سیستم رزروی فدرال، رسیدگی به هراس بانکی بود. با این حال در طی زمان وظایف این نهاد گسترش پیدا کرده است. در حال حاضر وظایف فدرال رزرو عبارتند از:

  • رفع مشکل هراس بانکی
  • خدمت به عنوان یک بانک مرکزی برای ایالات متحده
  • ایجاد تعادل بین منافع خصوصی بانک ها و مسئولیت متمرکز دولت
    • نظارت بر موسسات بانکی
    • حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  • مدیریت عرضه پول کشور از طریق سیاست های پولی برای دستیابی به اهداف گاه متناقض
    • حداکثر اشتغال
    • ثبات قیمت ها از جمله جلوگیری از تورم مثبت یا منفی
    • مدیریت نرخ بهره (Interest Rate) بلند مدت
  • ارائه خدمات مالی به مؤسسات سپرده گذاری، دولت ایالات متحده و مؤسسات رسمی خارجی، از جمله ایفای نقش عمده در سیستم پرداخت کشور
    • تسهیل مبادله پرداخت ها بین مناطق
    • پاسخگویی به نیازهای نقدینگی محلی
  • تقویت جایگاه ایالات متحده در اقتصاد جهانی

جلوگیری از هراس بانکی

موسسات بانکی در ایالات متحده ملزم به نگهداری ذخایر هستند. این ذخایر، ارز و سپرده هایی است که بانک ها در اختیار دارند و معمولاً تنها کسری از کل طلب بانک ها از مشتریان است. این یک روش بانکداری است که به بانکداری با ذخایر کسری معروف است. در نتیجه، بانک ها معمولاً بیشتر از سپرده سپرده گذاران وام می دهند که یعنی اگر تمام افرادی که در بانک حساب دارند، قصد برداشت پول خود را داشته باشند، بانک نمی تواند تمام این پول را باز پس بدهد.

این اتفاق در موارد نادری رخ می دهد و منجر به هراس بانکی می شود که مشکلات اجتماعی و اقتصادی زیادی ایجاد می کند. سیستم رزروی فدرال برای جلوگیری یا به حداقل رساندن هراس بانکی، طراحی شده است. بسیاری از اقتصاددانان معتقدند یکی از دلایل هراس بانکی در دهه ۱۹۲۹ که در نهایت با تعطیلی گسترده تمام بانک ها خاتمه یافت، عدم حمایت سیستم رزروی فدرال از بانک های کوچک بود.

سیستم شفاف برای چک ها

از آنجایی که برخی از بانک ها در زمان عدم اطمینان اقتصادی از تسویه چک های بانک های دیگر خودداری می کنند، یک سیستم تسویه چک در فدرال رزرو ایجاد شد. این سیستم به بانک ها اجازه می داد تا بدون مشکل چک های خود را ایجاد کرده و آن ها را با سایر بانک ها تهاتر کنند. بدین ترتیب سیستم رزروی فدرال علاوه بر ایجاد یک ارز کشسان، (ارزی که در سراسر کشور مطابق با شرایط اقتصادی افزایش یا کاهش یابد) یک سیستم جامع، کارآمد و عادلانه برای تسویه چک ها ایجاد کرد.

آخرین وام دهنده

در ایالات متحده، فدرال رزرو به عنوان آخرین وام دهنده برای مؤسساتی عمل می کند که نمی توانند از هیچ جای دیگر اعتبار دریافت کنند و سقوط آن ها پیامدهای جدی برای اقتصاد خواهد داشت. این نقش را پیش از شروع به کار سیستم رزروی فدرال، خانه های تسویه حساب بر عهده داشتند.

کاهش نوسانات

سیستم رزروی فدرال از طریق عملیات اعتباری خود، نقدینگی را در اختیار بانک ها قرار می دهد تا نیازهای کوتاه مدت ناشی از نوسانات فصلی در سپرده ها یا برداشت های غیرمنتظره را برآورده کنند. نقدینگی بلند مدت نیز ممکن است در شرایط استثنایی ایجاد شود. نرخی که فدرال رزرو برای این وام ها دریافت می کند، نرخ تنزیل نامیده می شود.

بانک دولتی

فدرال رزرو در نقش خود به عنوان بانک مرکزی ایالات متحده، برای ادارات دولتی نیز به عنوان یک بانک عمل می کند. درست مانند افرادی که در حساب های بانکی سپرده دارند، وزارت خزانه داری نیز نزد بانک مرکزی حساب دارد که مالیات های فدرال به‌ آن واریز شده و پرداخت های دولتی از آن خارج می شود. همچنین سیستم رزروی فدرال موظف است ضرب سکه و چاپ اسکناس را انجام دهد.

وجوه فدرال

وجوه فدرال همان تراز ذخایر (یا سپرده های سیستم رزروی فدرال) است که بانک های خصوصی آن را نزد بانک فدرال رزرو محلی خود نگه می دارند. هدف از نگه داری این وجوه نزد فدرال رزرو ایجاد مکانیسمی برای وام دادن بانک های خصوصی به یکدیگر است. این بازار نقش مهمی در سیستم رزروی فدرال دارد، زیرا این بازار به عنوان پایه ای برای سیاست های پولی سیستم رزروی فدرال استفاده می شود. بانک های خصوصی که مازاد ذخایر داشته باشند، می توانند آن را نزد فدرال رزرو قرار داده و بانک هایی که کسری ذخایر داشته باشند، می توانند از سیستم رزروی فدرال وام بگیرند، فدرال رزرو نیز می تواند با تعیین نرخ وام ستان و وام دهی در این سیستم و همچنین میزان وجوه در سیستم، سیاست های پولی را تنظیم کند.

تنظیم مقررات بانکی

سیستم رزروی فدرال تلاش خود را می کند تا بانک ها و سایر شرکت ها در سیستم مالی نتوانند فلسفه رقابت را خدشه دار کنند. با این حال این کار نسبتاً مشکلی است چرا که اعضای فدرال رزرو توسط دولت انتخاب شده و توسط مجلس تأیید می شوند بنابراین ممکن است تضاد منافعی میان دولت و بخش خصوصی ایجاد شود. با این حال، ساختار خصوصی-متمرکز فدرال رزرو این امکان را به این نهاد می دهد که تا حد امکان به دور از منافع دولتی اقدام به تنظیم مقررات برای بخش خصوصی کند. سیستم رزروی فدرال وظیفه نظارت بر بانک ها و همچنین بانک های فدرال رزرو منطقه ای را دارد تا اطمینان حاصل کند بانک های فدرال رزرو منطقه ای نیز از وظیفه اصلی خود منحرف نمی شوند.

با این حال، خود فدرال رزرو نیز توسط ادره حسابرسی دولت یا GAO حسابرسی می شود. این نهاد اختیاری برای حسابرسی پردازش چک ها، ارزهای ذخیره شده و محموله ها در کنار برخی دیگر از وظایف نظارتی و بازرسی را دارد.

سیستم پرداخت ملی

سیستم رزروی فدرال در عملکرد سیستم پرداخت ایالات متحده نیز نقش دارد. دوازده بانک منطقه ای فدرال رزرو خدمات بانکی را به مؤسسات سپرده گذاری و دولت فدرال ارائه می کنند. این خدمات شامل جمع آوری چک ها، انتقال الکترونیکی وجوه، توزیع و دریافت ارز و سکه می باشد. در سال ۱۹۸۰، کنگره با تصویب قانون مقررات زدایی و کنترل پولی موسسات سپرده گذاری تایید کرد که سیستم رزروی فدرال باید یک سیستم کارآمد پرداخت در سراسر کشور ایجاد و ترویج کند. این قانون همه مؤسسات سپرده گذاری را مشمول رعایت الزامات ذخیره ای کرد و به آن ها امکان دسترسی برابر به خدمات پرداخت فدرال رزرو را داد.

ساختار فدرال رزرو (Federal Reserve)

بانک فدرال، هم یک نهاد خصوصی و هم دولتی است. هیئت مدیره شامل یک سازمان دولتی است، در حالی که خود بانک ها مانند شرکت های خصوصی ساختار یافته اند – بانک های عضو سهام دارند و سود سهام دریافت می کنند.

ساختار فدرال رزرو (Federal Reserve)

از اوت ۲۰۱۹، رئیس فدرال رزرو جروم پاول (Jerome Powell) است که از پنجم فوریه ۲۰۱۸ در این دفتر فعالیت دارد. او ۱۶ امین شخصی است که این سمت را به عهده داشته است و برای دوره ۴ ساله خدمت خواهد کرد. قبل از انتصاب به سمت ریاست، آقای پاول از ۲۵ ماه مه ۲۰۱۲ به عنوان عضو هیئت مدیره مشغول به کار بود. وی همچنین در حال حاضر به عنوان رئیس کمیته فدرال عملیات بازار باز فعالیت می کند و ناظر بر سیاست های پولی است.

ساختار سیستم رزروی فدرال، هم خصوصی و هم عمومی است. به طوری که اگرچه نوعی ساختار دولتی محسوب می شود اما نیازی به بودجه عمومی ندارد و می تواند مستقل از دولت نیز به کار خود ادامه دهد. سیستم رزروی فدرال از چندین لایه تشکیل شده است. بالاترین مقام این نهاد، هیئت حکام یا هیئت مدیره است که توسط رئیس جمهور منصوب می شوند. همچنین فدرال رزرو ۱۲ بانک منطقه ای دارد که در شهرهای سراسر کشور وظیفه نظارت بر بانک های تجاری خصوصی را بر عهده دارند. بانک های تجاری دارای مجوز ملی، ملزم به نگهداری سهام بانک فدرال رزرو منطقه خود هستند و می توانند برخی از اعضای هیئت مدیره بانک مرکزی منطقه خود را انتخاب کنند.

به طور کلی فدرال رزرو از چهار جز‌ء اصلی تشکیل شده است. اول هیئت مدیره فدرال رزرو، دوم کمیته بازار باز فدرال، سوم دوازده بانک فدرال رزرو منطقه ای و چهارم بانک های عضو فدرال در سراسر کشور که هرکدام در درجات مختلفی از قدرت قرار دارند.

هیئت مدیره فدرال رزرو

هیئت مدیره فدرال رزرو شامل هفت فرد است که نظارت و تنظیم گری بر سیستم بانکی ایالات متحده را بر عهده دارند. این افراد توسط رئیس جمهور ایالات متحده انتخاب و توسط سنا برای دوره های ۱۴ ساله تأیید می شوند.

دوره های خدمت، هر دو سال یکبار و در اول فوریه سال های زوج آغاز می شود و اعضایی که یک دوره کامل را خدمت کرده اند نمی توانند برای دوره دوم نامزد شوند. اعضای هیئت مدیره پس از انقضای مدت مسئولیت خود تا تعیین جانشینان و احراز صلاحیت آن ها توسط سنا به کار خود ادامه خواهند داد.

رئیس جمهور نمی تواند اعضای هیئت مدیره را برکنار کند، مگر در شرایط خاص که در قانون پیش بینی شده است. هیئت مدیره موظف است هر سال گزارشی از عملکرد خود را به رئیس مجلس نمایندگان ارائه کند و کمیته پولی و بانکی سنا به صورت ماهانه (و یا هر زمان که اعضای کمیته صلاح دانستند) می تواند اعضای هیئت مدیره فدرال رزرو را برای ارائه توضیحات به سنا فرا بخواند.

رئیس و نایب رئیس توسط رئیس جمهور از بین رؤسای فدرال رزرو منطقه ای منصوب می شوند. دوره خدمت آن ها چهار ساله است و می توانند برای دو دوره متوالی نامزد شوند.

کمیته بازار آزاد یا FOMC

کمیته بازار آزاد یا FOMC وظیفه تعیین سیاست های پولی سیستم رزروی فدرال را بر عهده دارد. این کمیته شامل هفت عضو هیئت مدیره فدرال رزرو و دوازده رئیس بانک های فدرال رزرو منطقه ای است که از این دوازده نفر تنها پنج نفر در هر سال حق رأی دارند. رئیس فدرال رزرو نیویورک به صورت دائمی حق رأی دارد و چهار نفر دیگر به صورت دوره ای از بین ۱۱ رئیس سیستم رزروی فدرال دیگر انتخاب می شوند. ۱۱ عضو سیستم رزروی فدرال منطقه ای به صورت چرخشی هر سال با یکدیگر تعویض می شوند. فدرال رزروهایی که حق رأی‌ آن ها با یکدیگر تعویض می شوند به قرار زیر است.

  • کلیولند و شیکاگو
  • فیلادلفیا، ریچموند و بوستون
  • دالاس، سنت لوئیس و آتلانتا
  • مینیاپولیس، سان فرانسیسکو و کانزاس سیتی

ابزار اصلی FOMC برای تاثیر بر بازار، عملیات بازار باز است. این عملیات بر میزان دسترسی مؤسسات سپرده گذاری بر وجوه فدرال رزرو تاثیر می گذارد و در نتیجه شرایط کلی پولی و اعتباری را تحت تاثیر خود قرار می دهد. همچنین این کمیته عملیات انجام شده توسط فدرال رزرو در بازارهای ارز را هدایت می کند. برای هر تصمیم، این کمیته باید به اجماع برسد. این کمیته معمولاً هر سال ۸ جلسه برگزار می کند. در کنار آن هشت بار دیگر نیز جلسات تلفنی تشکیل می شود. با این حال، اعضا می توانند در صورت نیاز جلسات بیشتری برگزار کنند.

12 Federal Reserve Banks

فدرال رزرو از ۱۲ بانک منطقه ای تشکیل شده است که هرکدام نقش کلیدی در تصمیمات این بانک دارند. این ۱۲ بانک منطقه ای عبارت اند از: نیویورک، بوستون، فیلادلفیا، کلیولند، ریچموند، آتلانتا، شیکاگو، سنت لوئیس، مینیاپولیس، کانزاس سیتی، دالاس و سن فرانسیسکو.

اندازه هر منطقه بر اساس توزیع جمعیت تعیین شده است. اساسنامه هر بانک فدرال رزرو طبق قانون تعیین شده است و توسط بانک های عضو قابل تغییر نیست. با این حال، بانک های عضو، شش نفر از نه عضو هیئت مدیره بانک های فدرال رزرو منطقه ای را تعیین می کنند.

هر فدرال رزرو منطقه ای یک رئیس دارد که مدیر اجرایی آن است، این فرد توسط هیئت مدیره بانک خود معرفی می شود، اما این نامزدی منوط به تایید هیئت مدیره فدرال رزرو است. روسای منطقه ای در دوره های پنج ساله خدمت می کنند و می توانند دوبار نامزد شوند.

هیئت مدیره بانک های منطقه ای از ۹ عضو تشکیل شده است. اعضا به سه کلاس A، B و C تقسیم می شوند. در هر کلاس، سه عضو هیئت مدیره وجود دارد. اعضای کلاس A توسط بانک های منطقه ای انتخاب می شود. بانک های منطقه ای نیز به سه دسته بزرگ، متوسط و کوچک تقسیم می شوند. هر دسته سه عضو از کلاس A را انتخاب می کند. اعضای کلاس B نیز به همین صورت انتخاب می شود اما تفاوت این است که اعضای کلاس A باید منافع بانک ها را نمایندگی کنند اما اعضای کلاس B منافع عمومی را مدیریت می کنند. اعضای کلاس C توسط هیئت مدیره سیستم رزروی فدرال و برای نمایندگی منافع عمومی انتخاب می شوند.

بانک های عضو

بانک های عضو فدرال رزرو، مؤسسات خصوصی ای هستند که در بانک فدرال رزرو منطقه ای خود دارای سهام هستند. همه بانک های دارای مجوز ملی در یکی از بانک های فدرال رزرو سهام دارند. مقدار سهامی که یک بانک عضور باید در اختیار داشته باشد، معادل سه درصد از مجموع سرمایه و مازاد آن است. با این حال، نگهداری سهام در بانک فدرال رزرو مانند داشتن سهام یک شرکت سهامی عام نیست. بانک ها نمی توانند این سهام را بفروشند یا داد و ستد کنند. همچنین بانک‌های عضو، به دلیل داشتن این سهام، نمی‌توانند ادعای کنترل بر فدرال رزرو داشته باشند.

اما فدرال رزرو موظف است سود سالانه خود را بین بانک های عضو تقسیم کند. به عنوان مثال در سال ۲۰۱۵، بانک های سیستم رزروی فدرال حدود ۱۰۰ میلیارد دلار سود کسب کردند و ۲.۵ میلیارد دلار آن را به بانک های عضو پرداخت کرده و باقی مانده را به خزانه داری ایالات متحده بازگرداندند.

طبق آخرین اطلاعات، حدود ۳۸ درصد از بانک های ایالات متحده عضو بانک فدرال رزرو منطقه ای خود هستند.

سیاست های پولی فدرال رزرو (Federal Reserve)

سیاست های پولی (Monetary Policy) مجموعه اقداماتی است که بانک های مرکزی مانند فدرال رزرو برای تأثیرگذاری بر هزینه پول و اعتبار انجام می دهند تا اهداف مشخص اقتصادی را پیش ببرند. هدف سیستم رزروی فدرال از انجام این اقدامات در وهله اول کنترل تورم و کاهش بیکاری است با این حال اهداف ثانویه دیگری از جمله بهبود رشد اقتصادی و… را نیز دنبال می کند.

سه ابزار اصلی برای سیاست های پولی وجود دارد که فدرال رزرو از آن ها برای تاثیرگذاری بر میزان ذخایر در بانک های خصوصی استفاده می کند.

ابزار

توضیحات

عملیات بازار باز خرید و فروش اوراق خزانه داری ایالات متحدهابزار اصلی سیستم رزروی فدرال، عملیات بازار آزاد است. هدف فدرال رزرو از این عملیات در طول سال ها متفاوت بوده است. از دهه ۱۹۸۰، تمرکز برای دستیابی به نرخ وجوه فدرال معینی بوده است.
نرخ تنزیلنرخ سودی است که از بانک های تجاری و سایر موسسات بابت وام هایی که از فدرال رزرو منطقه ای خود دریافت می کنند، اخذ می شود.
الزامات ذخیره ایمقدار وجوهی که یک موسسه سپرده گذاری باید در قبال بدهی های سپرده خود به عنوان ذخیره نگه دارد.

نرخ وجوه فدرال رزرو عملیات بازار باز

سیستم رزروی فدرال سیاست های پولی را عمدتاً با هدف قرار دادن نرخ وجوه فدرال اجرا می کند. نرخ وجوه فدرال نرخ بهره ای که بانک ها برای وام های یک شبه پرداخت می کنند. این نرخ اگرچه توسط بازار تعیین می شود اما فدرال رزرو می تواند با افزودن یا کاستن عرضه پول به بازار بین بانکی آن را کاهش یا افزایش دهد.

عملیات بازار باز به سیستم رزروی فدرال اجازه می دهد تا مقدار پول در سیستم بانکی را برای رسیدن به اهداف دوگانه خود (کاهش بیکاری و تورم) متعادل کند. این عملیات از طریق خرید و فروش اوراق خزانه داری انجام می شود.

فدرال رزرو اوراق خزانه داری را از نمایندگی های اصلی خود خریداری می کند و به این ترتیب نقدینگی در بازار بین بانکی را افزایش می دهد که منجر به کاهش نرخ وجوه فدرال می شود. در طرف دیگر با فروش این اوراق می تواند نرخ وجوه فدرال را افزایش دهد چرا که نقدینگی در بازار کاهش می یابد.

قراردادهای بازخرید

از آنجایی که مداخله فدرال رزرو در بازار بین بانکی موقتی و کوتاه مدت است، این مداخله از طریق قراردادهای بازخرید (Repurchase Agreement) انجام می شود. این قراردادها که به آن ها ریپو (Repo) گفته می شود، وام های کوتاه مدتی هستند که با وثیقه اوراق خزانه داری و توسط فدرال رزرو ارائه می شوند. بانک ها تعهد می کنند که اوراق خزانه داری را در ازای مبلغ مشخصی وام کوتاه مدت به خزانه داری بسپارند و سپس این اوراق را در زمان مشخص و با قیمت مشخص بازخرید کنند.

نرخ تنزیل

نرخ تنزیل، که به نرخ سیاستی نیز معروف است، میزان بهره ای است که بانک های عضو برای وام های یک شبه مستقیماً از فدرال رزرو می گیرند. این نرخ معمولاً ۱۰۰ نقطه پایه بالاتر از نرخ هدف وجوه فدرال است. دلیل بالا بودن این نرخ آن است که بانک ها قبل از استفاده از آن به دنبال منابع مالی جایگزین باشند. بانک مرکزی اروپا (ECB) این نرخ را به عنوان “تسهیلات وام نهایی” معرفی می کند.

الزامات ذخیره ای

یکی دیگر از ابزارهای فدرال رزرو، الزامات ذخیره ای است. این الزامات نسبت ذخیره مورد نیازی است که بانک ها باید در ازای بدهی های خود داشته باشند تا بانک ها نتوانند به صورت بی پروا وام دهی کنند. بدون این الزامات، بانک ها برای وام دهی نیاز به هیچ ذخیره ای ندارند و می توانند بدون داشتن حتی یک دلار پول، میلیاردها دلار وام بدهند.

ساز و کار به این صورت است که بانک ها در ازای هر وامی که می دهند، یک وثیقه دریافت می کنند. در نتیجه ترازنامه آن ها متعادل باقی می ماند. هنگامی که وام بازپرداخت شد، می توانند وثیقه را از ترازنامه خالی کنند و بدین ترتیب بدون هیچ مشکلی می توانند وام دهی و وام ستانی کنند. در بحران مالی سال ۲۰۰۸، بانک ها وام های پر ریسک زیادی داده بودند که منجر به بی ثباتی بازار اعتباری شد. در نتیجه فدرال رزرو الزامات ذخیره ای خود را شدیدتر کرد تا بانک ها نتوانند بدون بررسی ریسک وام ها، وام دهی کنند.

در مارس ۲۰۲۰، فدرال رزرو الزامات ذخیره ای بانک ها را برداشت تا در بحبوحه همه گیری کرونا، بانک ها بتوانند راحت تر وام بدهند. برداشته شدن این الزامات بدان معنی بود که بانک ها بدون توجه به میزان ذخیره ای که دارند می توانند وام بدهند. اگرچه این الزامات پس از بهبود همه گیری دوباره بازگردانده شد.

ابزار جدید

به منظور رسیدگی به مشکلات مربوط به بحران وام مسکن ایالات متحده، فدرال رزرو چندین ابزار جدید معرفی کرد. یکی از این ابزار، تسهیلات مزایده مدت دار (Term auction Facility) بود. همچنین ابزارهای دیگری مانند تسهیلات اوراق بهادار مدت دار (Term securities Lending Facility)، تسهیلات اعتباری واسطه اولیه (Primary Dealer Credit Facility) و تسهیلات سپرده مدت دار (Term deposit Facility) نیز معرفی شد که تعریف آن ها در حوصله این مطلب نمی گنجد.

اختیارات کلیدی اقتصادی فدرال رزرو

سیاست‌ های پولی ایالات متحده اصلی ترین اختیارات بانک فدرال رزرو است. اهداف قانونی این سیاست پولی توسط کنگره تشریح شده و عبارتند از:

  • حداکثر اشتغال

سیاست پولی تعیین شده توسط FOMC باید اطمینان حاصل کند که نرخ بیکاری پائین بماند و در صورت لزوم برای تقویت اقتصاد تلاش می کند تا کسب و کارها شکوفا شوند، سود کسب کنند و کارمندان بیشتری را برای رشد استخدام کنند.

  • ثبات قیمت

فدرال رزرو ثبات قیمت را به عنوان نرخ تورم ۲٪ در درازمدت تعریف می کند.

  • تنظیم و تغییر نرخ بهره بلند مدت

این بند در کنار ثبات قیمت کار می کند – وقتی یک اقتصاد پایدار است، نرخ بهره بلند مدت در سطح متوسط باقی می ماند.

سیستم رزروی فدرال قصد دارد با تاثیرگذاری خود بر نرخ بهره و وضعیت کلی مالی، به اهداف سیاست پولی خود برسد. این امر می تواند منجر به نوسانات سریع دلار آمریکا در ساعات پیش از اعلامیه های فدرال رزرو و تغییر سیاست ها شود.

چگونه نرخ بهره بین بانکی (شبانه) بر دلار آمریکا تأثیر می گذارد؟

نرخ بهره فدرال رزرو که به عنوان نرخ بهره بین بانکی (یا نرخ بهره شبانه) نیز شناخته می شود، توسط هیئت مدیره سیستم رزروی فدرال تنظیم می شود. نرخ بهره فعلی و انتظارات از تغییر نرخ بهره در آینده می تواند هر دو بر ارزش دلار آمریکا تأثیر بگذارد. اگر معامله گران بتوانند تغییر نرخ بهره را بر اساس اطلاعیه های هیئت مدیره پیش بینی کنند، این امر می تواند باعث کاهش یا افزایش ارزش دلار در مقابل سایر ارزها شود.

سناریوهای زیر نشان می دهد که انتظارات بازار و نتایج محقق‌شده چگونه می تواند بر ارزش دلار تأثیر بگذارد.

 

انتظارات بازارنتایج واقعیتاثیر FX از بازار
افزایش نرخ بهرهثابت ماندن نرخ بهرهکاهش ارز
کاهش نرخ بهرهثابت ماندن نرخ بهرهافزایش ارز
ثابت ماندن نرخ بهرهافزایش نرخ بهرهافزایش ارز
ثابت ماندن نرخ بهرهکاهش نرخ بهرهکاهش ارز

 

همانطور که در نمودار زیر مشاهده می کنید، دلار در برابر ین به‌دلیل اعلام نرخ بهره بانک فدرال در دسامبر سال ۲۰۱۶ تقویت شد؛ زیرا انتظار می رفت نرخ بهره فدرال افزایش یابد. این جفت ارز در روز اعلام نرخ بهره، ۱۴ دسامبر ۲۰۱۶، به حدود ۱۱۸.۳۷۱ رسید.

Federal Reserve Bank USDJPY

چگونه بر مبنای تصمیمات سیاست پولی فدرال رزرو ترید (معامله) کنیم؟

به منظور آماده بودن برای تصمیمات تغییر نرخ بهره، معامله گران باید این دو قدم اساسی را دنبال کنند.

  1. اخبار فدرال رزرو را پیگیر باشید. FOMC به صورت منظم هشت جلسه در سال برگزار می کند که در آن، سیاست ها و نرخ بهره مورد بحث و گفتگو قرار می گیرند. پیگیری اخبار پیش از این جلسات بهترین راه برای پیش بینی نرخ بهره و تصمیم گیری برای خرید یا فروش دلار است.
  2. پیگیر اخبار بازارها باشید. مطمئن باشید که این فقط شما نخواهید بود که درباره نرخ بهره حدس و گمان زده اید! پیش از جلسات و اطلاعیه های فدرال رزرو، بسیاری از معامله گران بازار فارکس (Forex) کاملاً پیگیر بوده و مراقب اتفاقاتی هستند که می افتند. پیش بینی های دیگران را دنبال کنید و به اندازه کافی آگاهی داشته باشید تا قدرت تصمیم گیری داشته باشید و منطق خود را در مقابل دیگران مقایسه کنید.

هیچ‌ روش کاملاً دقیقی برای پیش بینی تصمیمات نرخ بهره وجود ندارد و همواره موارد غافلگیرکننده ای پیش روی شما خواهد بود. همیشه محافظت از خود در معامله گری فارکس مهم است، بنابراین اطمینان حاصل کنید در ابتدای معامله، برای خود حد ضرر تعیین کرده اید تا وقتی که در خلاف جهت حرکت بازار قرار گرفتید، کمتر ضرر کنید.

به یاد داشته باشید که به برنامه معاملاتی (Trading Plan) خود پایبند باشید و هرگز معامله ای را انجام ندهید که نتوانید از پس زیان آن برآیید. معاملات می توانند در هرکدام از ممکن دو سمت پیش بروند. مهم نیست که چقدر احساس اطمینان می‌کنید که این روند به نفع شما عمل خواهد کرد. همیشه این احتمال وجود دارد که ضرر کنید.

متغیرهای اقتصادی فدرال رزرو

فدرال رزرو حجم زیادی از داده ها را ثبت و منتشر می کند. بخشی از این داده ها در وب سایت های مختلف متعلق به سیستم رزروی فدرال از جمله فدرال رزرو سنت لوئیس منتشر می شود. همچنین سیستم رزروی فدرال تحقیقات اقتصادی در ایالات متحده را مورد حمایت قرار می دهد. این وضعیت باعث شده است که مخالفانی مانند لارنس وایت بگویند فدرال رزرو با حمایت از محققان باعث می شود پژوهشگران کمتر تمایل به تحقیقاتی داشته باشند که وضعیت موجود را به چالش می کشد.

چندین داده مهم را که توسط فدرال رزرو منتشر می شود را می توانید در ادامه مشاهده کنید.

دارایی خالص خانوارها و سازمان های غیرانتفاعی

ارزش خالص دارایی خانوارها و سازمان های غیر انتفاعی در گزارشی با عنوان جریان وجوه (Flow of Funds) منتشر می شود. این گزارش در پایان سه ماهه اول سال مالی ۲۰۱۴ ارزشی بالغ بر ۹۵.۵ تریلیون دلار را نشان می داد.

  • عرضه پول

معیارهای عرضه پول، یکی دیگر از معیارهایی است که توسط فدرال رزرو منتشر می شود. در جدول زیر متداول ترین معیارهای عرضه پول را می بینید.

معیار

تعریف

M0

مجموع تمام ارزهای فیزیکی، به علاوه حساب‌هایی که در بانک مرکزی قابل مبادله با ارز فیزیکی هستند.

M1

M0 + آن بخش هایی از M0 که به عنوان اندوخته یا وجه نقد نگهداری می شوند بعلاوه مبالغی که در حساب های جاری قرار دارد

M2

M1 + اکثر حساب های پس انداز، حساب های بازار پول و سپرده های مدت دار خرد (گواهی های سپرده کمتر از ۱۰۰ هزار دلار)

M3

M2 + سپرده های یورو-دلار و قراردادهای خرید مجدد

فدرال رزرو انتشار امار M3 را در مارس ۲۰۰۶ متوقف کرد و گفت که جمع آوری این داده ها هزینه زیادی دارد اما اطلاعات مفید قابل توجهی ارائه نمی دهد اما سه معیار دیگر همچنان به جزئیات ارائه می شود.

  • شاخص هزینه های مصرف کننده یا PCE

شاخص هزینه های مصرف کننده که به آن PCE نیز گفته می شود، یکی از معیارهای ارزش پول است. این شاخص در سراسر ایالات متحده از میانگین افزایش قیمت برای تمام مصارف شخصی محاسبه می شود. با استفاده از این داده‌ها می توان میزان تورم در ایالات متحده را سنجید.

از آنجایی که یکی از نقش های اصلی سیستم رزروی فدرال، حفظ ثبات قیمت است، توانایی فدرال رزرو برای پایین نگه داشتن تورم در بلند مدت مستلزم داشتن یک معیار مطمئن و دقیق برای بررسی سطح تورم بسیار مهم است. فدرال رزرو هدف خود را نگه داشتن شاخص PCE بین محدوده ۱.۵ تا ۲ درصد قرار داده است.

ترازنامه فدرال رزرو

ترازنامه سیستم رزروی فدرال شامل مجموع دارایی های فدرال رزرو است. این ترازنامه طیف متنوعی از دارایی ها را در خود جای داده است. فدرال رزرو موظف است هر هفته یکبار بیانیه تلفیقی وضعیت همه بانک های سیستم رزروی فدرال را منتشر کند. در زیر روند رشد ترازنامه فدرال رزرو را مشاهده می کنید.

Assets- Total Assets

بودجه فدرال رزرو

در پورتفوی فدرال رزرو مقدار بسیار زیادی اوراق خزانه داری و سایر اوراق بهادار است که هرساله برای سیستم رزروی فدرال سودآوری دارند. عمده بودجه فدرال رزرو از سود سالانه این اوراق است. همچنین فدرال رزرو با دریافت سود از عملیات بازار باز در بازار بین بانکی نیز کسب درآمد می کند. هیئت مدیره سیستم رزروی فدرال هرسال یکبار گزارش بودجه خود را به کنگره ارائه می کند. فدرال رزروهای منطقه ای موظف هستند بخشی از سود سالانه خود را به عنوان سود سهام به سهامداران خود که همان بانک های عضو هستند بپردازند. هر مقدار درآمد اضافی که در سیستم رزروی فدرال ایجاد شود، باید به خزانه داری ایالات متحده عودت داده شود.

Remittances

نقش فدرال رزرو در مدیریت بحران های مالی

فدرال رزرو در طول تاریخ خود نقش مهمی در مدیریت و پاسخ به بحران های مالی ایفا کرده است. یکی از مهم ترین این نقش ها، در بحران مالی ۲۰۰۸ بود. در این بحران، فدرال رزرو با اتخاذ سیاست های پولی انبساطی و برنامه های خرید دارایی، تلاش کرد تا نقدینگی را افزایش دهد و از فروپاشی سیستم مالی جلوگیری کند. این اقدامات شامل کاهش نرخ بهره به نزدیک صفر و اجرای برنامه های تسهیل کمی بود که به منظور تزریق پول به اقتصاد و حمایت از بانک ها و موسسات مالی انجام شد.

در بحران های پیشین نیز، فدرال رزرو اقدامات مشابهی انجام داده است. به عنوان مثال، در دوران رکود بزرگ دهه ۱۹۳۰، فدرال رزرو با کاهش نرخ بهره و تزریق نقدینگی به سیستم بانکی، تلاش کرد تا از بحران اقتصادی جلوگیری کند. با این حال، برخی معتقدند که اقدامات اولیه فدرال رزرو در این دوره ناکافی بود و نتوانست از عمق رکود جلوگیری کند.

فدرال رزرو همچنین در بحران های نفتی دهه ۱۹۷۰ و دوران رکود تورمی، نقش کلیدی داشت. در این دوره، فدرال رزرو با افزایش نرخ بهره تلاش کرد تا تورم را کنترل کند، اگرچه این اقدامات منجر به افزایش بیکاری و رکود اقتصادی شد. این تجارب نشان می دهد که تصمیم گیری های فدرال رزرو در مواجهه با بحران های مالی، همواره با چالش ها و پیامدهای پیچیده ای همراه بوده است.

در بحران همه گیری کووید-۱۹، فدرال رزرو با اتخاذ سیاست های پولی فوق العاده انبساطی، نرخ بهره را به صفر نزدیک کرد و برنامه های خرید دارایی های بزرگ مقیاس را آغاز کرد. این اقدامات برای حمایت از اقتصاد و جلوگیری از رکود عمیق انجام شد. همچنین، فدرال رزرو برنامه های وام دهی ویژه ای را برای حمایت از کسب‌ و کارها و بازارهای مالی راه اندازی کرد.

پس از همه گیری، فدرال رزرو با چالش های جدیدی مانند تورم پس از جنگ روسیه و اوکراین مواجه شد. افزایش قیمت کالاها و اختلالات زنجیره تامین جهانی منجر به افزایش تورم شد. فدرال رزرو با افزایش تدریجی نرخ بهره و کاهش برنامه های خرید دارایی، تلاش کرد تا تورم را کنترل کند. این اقدامات به منظور کاهش تقاضا و تعدیل فشارهای قیمتی انجام شد، اما نگرانی هایی درباره تأثیرات این سیاست ها بر رشد اقتصادی و بیکاری نیز وجود داشت.

به طور کلی، نقش فدرال رزرو در مدیریت بحران های مالی بسیار حیاتی است و تصمیمات این نهاد می تواند تاثیرات گسترده ای بر اقتصاد ملی و جهانی داشته باشد. این نقش، همواره مورد بررسی و نقد قرار گرفته و درس های مهمی برای آینده سیاست های پولی به همراه داشته است.

فدرال رزرو چگونه پاسخگوی عملکردش است؟

سیستم رزروی فدرال به مردم و همچنین به کنگره ایالات متحده پاسخگو است. رئیس و مقامات فدرال رزرو در مقابل کنگره شهادت می دهند، در حالی که سیستم تعیین سیاست های پولی به گونه ای طراحی شده است تا شفاف و بدون ابهام باشد. به منظور پاسخگویی، کمیته فدرال عملیات بازار باز (FOMC) پس از تمام جلسات سالیانه خود، بیانیه هایی را منتشر می کند. کلیه صورت های مالی نیز سالی یکبار به صورت مستقل به منظور جوابگویی مورد حسابرسی قرار می گیرد.

چالش‌ها و انتقادات

فدرال رزرو همواره با چالش ها و انتقادات مختلفی مواجه بوده است. یکی از بزرگترین چالش ها، توانایی پیش بینی و واکنش به تغییرات سریع اقتصادی است. سیاست های پولی فدرال رزرو می تواند تاثیرات گسترده ای بر اقتصاد داشته باشد و تصمیم گیری های اشتباه می تواند منجر به بحران های اقتصادی شود. برای مثال، برخی از منتقدان معتقدند که فدرال رزرو در دهه ۲۰۰۰ با حفظ نرخ بهره پایین، به ایجاد حباب در بازار مسکن و بحران مالی ۲۰۰۸ کمک کرد.

انتقاد دیگری که به فدرال رزرو وارد می شود، شفافیت و پاسخگویی این نهاد است. بسیاری از منتقدان بر این باورند که فدرال رزرو باید شفاف تر عمل کند و تصمیم گیری های خود را بهتر توضیح دهد. عدم شفافیت می تواند منجر به عدم اعتماد عمومی به این نهاد و سیاست های آن شود. علاوه بر این، برخی از سیاستمداران و اقتصاددانان معتقدند که فدرال رزرو قدرت بیش از حدی دارد و باید تحت نظارت بیشتری قرار گیرد.

فدرال رزرو همچنین با چالش هایی در تنظیم تورم و بیکاری مواجه است. تنظیم درست نرخ بهره برای کنترل تورم بدون افزایش بیکاری یکی از بزرگترین چالش های این نهاد است. در برخی موارد، تلاش های فدرال رزرو برای کنترل تورم منجر به رکود اقتصادی شده است، که به نوبه خود بیکاری را افزایش داده است. این تعادل سازی پیچیده و حساس، همواره مورد نقد و بررسی قرار می گیرد.

ادامه مطلب

آموزش

الگوریتم های zk-SNARK و zk-STARK (گواه های اثبات)

zk-SNARK یکی از تکنولوژی های اثبات دانش صفر (ZKP) به معنای دانش صفر مختصر غیرتعاملی است و zk-STARK نوع دیگری از فناوری های مبتنی بر ZKP است که به معنای دانش صفر مقیاس پذیر و شفاف است. دانش صفر به معنای اثبات یک مسئله بدون افشای اطلاعات است. یعنی ثابت کننده باید به تایید کننده موضوعی را ثابت کند و این کار را بدون ارائه هیچ اطلاعاتی انجام دهد.

منتشر شده

در

الگوریتم های zk-SNARK و zk-STARK (گواه های اثبات)

مفهوم اثبات دانش صفر (Zero Knowledge Proof) در دنیای بلاکچین در حال توسعه و گسترش است. روش های اثبات دانش صفر به ما کمک می کنند که صحت یک مسئله را به اثبات برسانیم، بدون آنکه اطلاعات و داده های محرمانه را منتشر کنیم. به بیان دیگر، ما به کمک این روش ثابت می کنیم که یک فرد مورد اعتماد در شبکه هستیم و همزمان محرمانگی اطلاعات را نیز حفظ می کنیم. این همان چیزی است که منجر به ایجاد تکنولوژی های دانش صفر شده است. دو مورد از مهمترین این تکنولوژی ها، الگوریتم zk-SNARK و الگوریتم zk-STARK نام دارند. فارغ از اینکه رویکرد الگوریتم zk-SNARK چیست و چگونه کار می کند، تفاوت آن با zk-STARK نیز از جمله موارد مهمی است که کسب اطلاعات در مورد آن می تواند به درک بهتر ما از فناوری ZKP کمک کند.

با اینوستورنت همراه باشید که در ادامه با رویکردی مقایسه ای در این مطلب به شرح و توضیح این دو فناوری مهم می پردازیم.

الگوریتم zk-SNARK چیست؟

برای آنکه بتوانیم قدم به دنیای فناوری اسنارک و استارک بگذاریم، ابتدا باید در مورد گواه اثبات دانش صفر (Zero-Knowledge Proof) صحبت کنیم. Zero-Knowledge Proof به طور مستقیم توسط پیمانکار سابق سازمان CIA یعنی ادوارد اسنودن (Edward Snowden) در توییتر بر سر زبان ها افتاد. اما به طور کلی ایده گواه دانش صفر به تحقیقات چندین محقق MIT در سال ۱۹۸۰ برمی گردد.

الگوریتم اثبات دانش صفر روشی منحصر به فرد است که در آن کاربر اثبات کننده می تواند به کاربر تایید کننده ثابت کند که چیزی را می داند؛ بدون اینکه بخواهد اطلاعاتی را افشا کند. در واقع این رویکرد به معنای اثبات داشتن دانش بدون افشای خودِ دانش است. اثبات کننده باید به شیوه ای به تایید کننده ثابت کند که اطلاعات را در اختیار دارد، ولی خود اطلاعات را منتشر نکند. گواه های اثبات بدون نیاز به دانش، به سرعت قابل تایید بوده و غالبا نسبت به یک تراکنش استاندارد بیت کوین (Bitcoin)، به داده های بسیار کمتری نیاز دارند. این امر باعث ایجاد مسیری جدید برای استفاده از zk-STARKs به عنوان راه حلی برای حریم خصوصی و مقیاس پذیری می شود.

zk-SNARK

همین توضیح مختصر هم کافی است تا بتوانیم به سراغ zk-SNARK برویم. این اصطلاح از سر واژه های Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge گرفته شده است که به معنی گواه اثبات دانش صفر اجمالی غیرتعاملی است. بد نیست هرکدام از این واژه ها را به شکلی مختصر بررسی کنیم.

  • Zero-Knowledge

در مورد دانش صفر، می توان ساعت ها صحبت کرد؛ اما در اینجا با ارائه مثال معروف غار علی بابا، این مفهوم را توضیح می دهیم. غاری حلقوی شکل را تصور کنید که یک ورودی دارد. دو مسیر جانبی در سمت چپ و راست این غار وجود دارند که در انتهای غار به کمک یک درب جادویی به هم متصل می شوند. برای رد شدن از درب جادویی، باید کلمه رمز صحیح را زمزمه کنید. فرض کنید آلیس می خواهد به باب ثابت کند که کلمات رمز را می داند و در عین حال آن ها را مخفی نگه دارد. بدین منظور، باب از آلیس می خواهد تا وارد غار شود و از یکی از دو مسیر حرکت کند. باب هم خودش بیرون غار منتظر می ماند. فرض کنیم آلیس مسیر ۱ را انتخاب می کند و باب از او می خواهد که از مسیر ۲ برگردد.

اگر آلیس رمز را نداند، هرگز نمی تواند از مسیر ۲ برگردد. اما اگر آلیس از مسیر ۱ رفته باشد و باب هم از او بخواهد که از همان مسیر برگردد، دیگر نیازی به آن نیست که آلیس رمز را بداند. پس اینجا به طور شانسی آلیس توانسته از غار خارج شود. برای اطمینان از اینکه آلیس همیشه نمی تواند با شانس از یک سمت حرکت کند و از همان سمت برگردد، این فرایند چندین بار تکرار می شود. با هر بار تکرار، میزان احتمال شانسی بودن فرایند هم کم و کمتر می شود. در نهایت آلیس بدون آنکه کلمه رمز را به باب بگوید، به او ثابت می کند که آن را می داند.

  • Succinct

در تعریف اسنارک ها، واژه Succinct‌ به معنی اجمالی و مختصر اهمیت فراوانی دارد. اما منظور از مختصر بودن چیست؟ گواه های اثبات دانش صفر مختصر، می توانند در چند میلی ثانیه تایید شوند. طول این گواه ها هم تنها چند صد بایت است. همین کوچک بودن Proof Size است که باعث سرعت این فناوری می شود.

  • Non-Interactive

در نسخه های ابتدایی پروتکل های دانش صفر، دو شخص ثابت کننده (Prover) و تایید کننده (Verifier) مجبور بودند چندین مرتبه یک فرایند را تکرار کنند و از طریق این تعامل، دسترسی به دانش را اثبات کنند؛ این مسئله، ویژگی تعاملی بودن را نشان می دهد. اما در SNARK ها که از دانش غیرتعاملی بهره می برند، گواه تنها متشکل از پیامی است که از اثبات کننده به تایید کننده ارسال می شود.

  • Arguments of Knowledge

حال به سراغ بخش پایانی سرواژه zk-SNARK می رویم. Zk-SNARKs عموما از لحاظ پردازشی، بی نقص در نظر گرفته می شوند؛ بدین معنی که یک اثبات کننده فریب کار، شانس بسیار کمی دارد تا بتواند سیستم را بدون داشتن اطلاعات (یا شاهد) فریب دهد. این ویژگی با عنوان بی نقص بودن شناخته شده و فرض را بر این می گذارد که ثابت کننده، قدرت پردازشی محدودی دارد. از لحاظ تئوری، یک اثبات کننده با داشتن قدرت پردازش کافی می تواند گواه های جعلی ایجاد کند. این یکی از دلایلی است که کامپیوترهای کوانتومی را به تهدیدی برای zk-SNARKs (و سیستم های بلاک چین) تبدیل می کند.

الگوریتم zk-STARK چیست؟

در سمت دیگر zk-STARK را داریم که مخفف Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge است. هر دو الگوریتم مذکور، برای افزایش حریم خصوصی مورد استفاده قرار می گیرند، اما با هم تفاوت هایی دارند. مثلا با وجود آنکه پروژه هایی نظیر استارک ور (StarkWare) از استارک استفاده می کنند، این تکنولوژی جامعه ای بسیار کوچکتر از اسنارک دارد. در این فناوری، دو واژه مقیاس پذیری و شفافیت بسیار مهم است که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

zk-STARK
  • Scalable

استارک به توسعه دهندگانش اجازه داده تا محاسبات و ذخیره داده ها را به صورت برون زنجیره ای انجام دهند. گواه های STARK به منظور تایید صحت محاسبات خارج از زنجیره، توسط سرویس های Off-Chain تولید می شوند. این ساز و کار موجب افزایش مقیاس پذیری می شود.

  • Transparent

برخلاف اسنارک، در zk-STARK خبری از تنظیمات مورد اعتماد (Trusted Setup) نیست. منظور از تنظیمات مورد اعتماد، فرایندی است که با هدف تولید پارامترهای استاندارد انجام می شود و پروتکل های رمزنگاری از آن پارامترها استفاده می کنند. این فرایند یک مرتبه صورت می گیرد و طی آن قطعه ای داده تولید می شود که با هر مرتبه اجرای پروتکل رمزنگاری، مورد استفاده قرار می گیرد. در اسنارک، به یک شخص مورد اعتماد نیاز است تا تنظیمات سیستم zk Proof را انجام دهد؛ اما در استارک ها با پارامترهای عمومی و تصادفی سر و کار داریم و همین امر شفافیت و ایمنی استارک ها را افزایش می دهد.

استارک ها برخلاف SNARK، تمرکز اصلی و ویژه ای روی توابع هش (Hash) دارند. همین مسئله بود که توانست برخی مزایا را در STARK پیاده کند که اسنارک فاقد آن ها بود. به طور کلی، استارک ها به این دلیل به وجود آمدند تا کاستی ها و معایب SNARK ها را برطرف کنند.

تاریخچه zk-SNARK‌ و zk-STARK

اسنارک از مفهوم دانش صفر گرفته شده است که نخستین بار در اواخر دهه ۱۹۸۰ معرفی شد. این فناوری که برای رفع مشکل ناشناس ماندن در بلاکچین بیت کوین به وجود آمد، اکنون در رمزارز زی کش (Zcash) مورد استفاده قرار گرفته است. در ژانویه سال ۲۰۱۲ (دی ۱۳۹۰)، پروفسور دانشگاه UC Berkeley با نام الساندرو کیه زا (Alessandro Chiesa) مقاله ای را با همکاری ران کانتی (Ran Canetti)، نیر بیتانسکی (Nir Bitansky) و ارن ترومر (Eran Tromer) منتشر کرد و در آن از اصطلاح zk-SNARK برای تعریف نوع جدیدی از گواه های دانش صفر استفاده کرد.

برای آگاهی از آغاز پیدایش zk-STARK باید به سال ۱۹۹۰ برگردیم؛ تحقیقات ابتدایی در مورد این فناوری به همان زمان برمی گردد. البته آن سیستم های ابتدایی عملی نبودند. سرانجام در سال ۲۰۱۸ الی بن ساسون (Eli Ben Sasson)، ایدو بنتوف (Iddo bentov)، ینون هورش (Yinon horesh) و مایکل ریابزف (Michael Ryabzev) اثر مشترک خود را با عنوان “Scalable, transparent, and post-quantum secure computational integrity” منتشر کردند. این اثر در نوع خود بی نظیر بود؛ چرا که ساختار رمزنگاری مستحکمی را نشان می داد که بسیار بهتر از آزمایش های معروف zk-SNARK در زی کش بود. این فناوری‌ هم ایمن تر از همتایان خود بود و هم پیاده سازی آسان تری داشت.

  • هدف از راه اندازی اسنارک (SNARK‌) و استارک (STARK) چه بود؟

بسیاری از افرادی که به دنبال حریم خصوصی هستند بر این باورند که این ویژگی مهم، بسیار فراتر از یک شاخصه بوده و حتی از آن به عنوان یک حق بنیادی بشر یاد می کنند. همین مسئله اهمیت فناوری های مبتنی بر دانش صفر را پررنگ می کند. به طور مثال می توان از zk-SNARK‌ ها به عنوان مکانیزم انتقال پول در حریم خصوصی مؤسسات استفاده کرد.

به طور مشابه با درآمیخته شدن zk-SNARK‌ ها با شبکه های اجتماعی، می توان مانع از فروش اطلاعات کاربران این شبکه ها به شرکت های تبلیغاتی شد. کاربران (به طور مثال موسسات اقتصادی) می توانند با بهره گیری از پلتفرم های تکنولوژی، به تعاملات مالی و دارایی خود به صورت محرمانه دست یابند و امکان اینکه به پروتکل های ارزهای دیجیتال حریم خصوصی مثل Zcash دسترسی داشته باشند نیز برایشان فراهم خواهد شد.

پس اگر بخواهیم به ایده و اهداف این تکنولوژی ها اشاره کنیم، باید پاسخ را در حریم شخصی جستجو کنیم. ارائه دهندگان استارک می خواستند ساز و کاری جدید را با رویکردی بسیار اساسی تر در مورد چگونگی ایجاد آزمون های دانش صفر انجام بدهند. آنچه که به نظر با اصول امنیتی در رمزارزها مغایرت دارد، در این سیستم جدید اعمال شد (عدم شفافیت)؛ اما در همان زمان، این تصمیمات پیچیدگی سیستم را کم کرد، پیاده سازی آن را آسان کرد و در عین حال امنیت را فدا نکرد؛ بلکه راه های جدیدی را برای امنیت بالاتر فراهم کرد.

اینگونه بود که محققان توانستند به کمک رمزنگاری هم ریختی (Homomorphic Encryption)، محاسبات چند جانبه امن (MPC) و آزمایش های تعاملی، این فناوری جدید را طراحی کنند.

به طور کلی هدف هر دو پروتکل کمک به حریم شخصی است؛ اما STARK با هدف بهینه سازی SNARK به وجود آمد. البته این به آن معنا نیست که استارک از اسنارک بهتر است. بهتر یا بدتر بودن یک فاکتور نسبی است. به ویژه آنکه zk-SNARK هم جامعه بزرگتری دارد و هم از محبوبیت بیشتری برخوردار است اما نمی توان با قطعیت آن را تایید و یا انکار کرد. در بخش های بعدی که این دو الگوریتم را با هم مقایسه کردیم، این مسئله بهتر مشخص می شود.

نحوه کارکرد zk-SNARK

هم اسنارک و هم استارک هر دو بر اساس Zero Knowledge Proof عمل می کنند. ساختار Zk-Snark ها با پارامترهایی گره خورده است که به دنبال سنجش اعتبار مجموعه ای از داده ها هستند. برای تولید این پارامترها نیاز به Trusted Setup داریم؛ اما اگر این پارامترها به درستی مدیریت نشوند، یک بازیگر مخرب در شبکه این امکان را دارد که تعداد نامحدودی توکن بومی را بدون اطلاع سایر افراد حاضر در شبکه، مینت کند.

با اینکه تنظیمات ابتدایی مورد اعتماد در پیاده سازی zk-SNARKs ضروری هستند، محققان به دنبال یافتن جایگزین های دیگری به منظور کاهش میزان اعتماد مورد نیاز در این فرآیند هستند. اگر کسی بتواند به ایجاد تصادفی پارامترها دسترسی پیدا کند، می تواند گواه های جعلی ایجاد کند که در نظر تایید‌ کننده معتبر به نظر بیایند.

zk-SNARK ها با مجموعه متمایزی از پارامترهای شبکه،‌ بر یکسری از توابع ریاضی تکیه می کنند. این توابع عمل محاسبات را به مدارهای حسابی (Arithmetic Circuits) تقسیم می کنند که مجموعه ورودی های جداگانه ای را دریافت می کنند. در نتیجه، استفاده از تکنیک های نسبتا متفاوت رمزنگاری مانند تعهدات هم ریختی (Homomorphic Commitment)، ارزیابی بی چون و چرای چند جمله ای ها (Blind Evaluation of Polynomials) و جفت منحنی های بیضوی با نگاشت های دوخطی (Bilinear Pairings of Elliptic Curves)، منجر به جدا شدن ارتباطات میان دو طرف تراکنش در یک شبکه رمزارزی می شود.

مثلا اگر آلیس و باب بخواهند در یک شبکه رمزارزی با هم تراکنش داشته باشند و به حریم خصوصی تمام و کمال دست پیدا کنند، نیاز به پنهان سازی این عناصر در تراکنش خواهند داشت.

  • فرستنده
  • گیرنده
  • میزان تراکنش
  • آدرس IP

استفاده از zk-SNARK هر ارتباط معناداری میان گیرنده، فرستنده و میزان تراکنش را کمرنگ می کند. همچنین می تواند با بهبود دهنده های حریم شخصی لایه شبکه مانند TOR یا ++Dandelion ترکیب شود. این کار موجب مخفی شدن لوکیشن آی پی (IP) کاربر خواهد شد.

تراکنش ها در بیشتر انواع رمزارزها از طریق بررسی شبکه اعتبارسنجی می شوند؛ یعنی باید شرایط خاصی برقرار شود و الزامات مشخصی وجود داشته باشد تا بتوان یک تراکنش را معتبر نامید. مهم است که فرستنده واقعا مبلغی را که قصد ارسال آن را دارد، در اختیار داشته باشد و با ارائه کلید خصوصی (Private Key) صحیح نشان دهد که وجوه برای اوست. فناوری zk-SNARK به فرستنده تراکنش اجازه می دهد که این کار را با دانش صفر انجام دهد؛‌ یعنی بدون آنکه میزان وجوه یا آدرس ها را افشا کند، ثابت کند که دارایی را در اختیار دارد و خودش مالک آن هاست. در طی فرایند تراکنش، اسنارک ها اطلاعات مورد نیاز برای اثبات را به معادله تبدیل می کنند. در چنین بستری، این معادله بدون افشای هرگونه اطلاعاتی حل می شود.

تصویر زیر تفاوت رمزنگاری بین اسنارک ها و استارک ها را نشان می دهد. همانطور که مشخص است، SNARK از زوج های منحنی بیضوی استفاده می کند؛ در حالی که STARK با توابع هش سر و کار دارد.

مقایسه zk-SNARK با دیگر پروتکل های حریم خصوصی

نام zk-SNARK ها با زی کش گره خورده است. حال سوالی که پیش می آید این است که فناوری اسنارک و Zcash تا چه حد قوی هستند؟ هر کدام از پروتکل های حریم خصوصی، از یک استراتژی متفاوت برای مخفی کردن اطلاعات تراکنش استفاده می کنند.

همانطور که در مورد Zcash گفتیم، این رمزارز از zk-SNARK استفاده می کند. اما پروتکل رقیب زی کش یعنی مونرو (Monero)، از یک فناوری به نام امضاهای حلقوی (Ring Signatures)  استفاده می کند تا هویت امضاکنندگان دیجیتال را مخفی نگه دارد. همچنین رمزارز PIVX از پروتکل Zero Coin استفاده می کند؛ یک پروتکل حریم خصوصی که به عنوان افزونه ای برای پروتکل بیت کوین طراحی شده است تا به ناشناس تراکنش ها در این شبکه کمک کند. هرچند این پروتکل اکنون با بیت کوین سازگاری ندارد.

هرکدام از این تکنولوژی ها طرفداران خود را دارند؛ اما با این همه، اینطور به نظر می رسد که افراد بی طرف zk-SNARKs را گزینه ای بهتر می دانند. البته نباید اینطور تصور کرد که زی کش با تکیه بر اسنارک، کاملا بی عیب و نقص است. Zcash با یک عیب بالقوه متولد شد. تمام بلوک های ایجاد شده برای چند سال اول شامل ۲۰ درصد “مالیات” هستند که به طور خودکار به بنیانگذاران این رمزارز تعلق می گیرد. این مسئله با نام “مالیات بنیانگذار” شناخته می شود.

علاوه بر این، به دلیل ماهیت zk-SNARK، اثبات شده‌ است که “اگر بنیانگذاران این رمزارز با هم تبانی کنند، می توانند تعداد نامحدودی از توکن ها را بدون اطلاع سایرین بدست آورند. این به این دلیل است که در حال حاضر هیچ راهی برای دانستن میزان دقیق Zcash وجود ندارد.”

ورود اسنارک به دنیای رمز ارزها

به جز Zcash در رمزارزهای دیگری نیز از فناوری zk-SNARK استفاده شده است. دو نمونه از مهمترین این موارد را در ادامه با هم مرور می کنیم.

  • بیت کوین پرایوت (Bitcoin Private)

در پاسخ به مالیات بنیانگذار و با توجه به ریسک این امر، گروهی از افراد فورکی از Zcash را با نام Zclassic معرفی کردند. توسعه دهندگان هم تحت یک پروژه بازسازی، نام Zclassic را به Bitcoin Private تغییر دادند. Bitcoin Private از بلاک چین اصلی بیت کوین استفاده می کند و برخی از به روز رسانی ها و تغییرات از جمله پیاده سازی zk-SNARK را نیز شامل می شود.

  • اتریوم (Ethereum)

زمانی که اتریوم (ETH) وارد فاز متروپلیس شد، zk-SNARK را به بلاکچین (Blockchain) خود اضافه کرد. هرچند در حال حاضر zk-SNARK برای همه تراکنش های اتریوم استفاده نمی شود و فقط یک ابزار در جعبه ابزار است. اگر اتریوم بتواند این تکنولوژی را برای استفاده های گسترده تر پیاده سازی کند، همه‌ تراکنش های آن به طور یکسان، محرمانه خواهند بود.

ویژگی‌ الگوریتم های دانش صفر SNARK و STARK

با توضیحاتی که در مورد ساز و کار این دو تکنولوژی اثبات دانش صفر بیان کردیم، تا حدودی با ویژگی های آن ها هم آشنا شدیم. از آنجا که این دو فناوری از دانش صفر (ZKP) استفاده می کنند، می توان ویژگی های Zero-Knowledge را برای آن ها نیز بیان کرد. از جمله این موارد می توان به تمامیت (Completeness) و صحت (Soundness) اشاره کرد. جدول زیر ویژگی های این دو فناوری را به صورت مقایسه ای به خوبی نشان می دهد.

ویژگی هااسنارک (SNARK)استارک (STARK)
فناوریرمزنگاری منحنی بیضویتوابع هش
نیاز به تنظیمات مورد اعتمادداردندارد
اندازه گواهکوچکتر از استارکبسیار بزرگتر از اسنارک
پیچیدگی اثبات کننده و تایید کنندهکمزیاد
هزینه گس تایید روی اتریومپایینبالا
مقاومت در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومیاحتمال حمله کامپیوترهای کوانتومی وجود دارد؛ چرا که اسنارک ها از جفت کلیدهای عمومی و خصوصی استفاده می کنند.بله
مقیاس پذیریکمتر از zk-STARKبیشتر از zk-SNARK
اندازه تخمینی برای ۱ تراکنشتراکنش: ۲۰۰ بایت، کلید: ۵۰ مگابایت۴۵ کیلوبایت
اندازه تخمینی برا ۱۰ هزار تراکنشتراکنش:‌۲۰۰ بایت، کلید: ۵۰۰ گیگابایت۱۳۵ کیلوبایت

دو فناوری مذکور بر مبنای گواه دانش صفر عمل می کنند؛ پس جزء راهکارهای لایه دو (Layer 2) هستند که به دنبال مقیاس پذیری بلاکچین اتریوم هستند. همچنین به طور ویژه کاربرد فناوری های استارک و اسنارک، در افزایش حریم خصوصی خلاصه می شود.

مزایا و معایب اسنارک (SNARK) و استارک (STARK)

در این قسمت، نگاهی به مزایا و معایب zk-SNARK‌ و zk-STARK‌ می اندازیم تا دیدگاه بهتری نسبت به این دو فناوری داشته باشیم.

مزایای SNARK

  • توان عملیاتی بالا

توان عملیاتی بالا در پی کاهش پردازش روی شبکه اتریوم، افزایش پیدا می کند. در نتیجه ازدحام در بلاکچین اصلی کمتر، تراکنش ها سریع تر و متعاقب آن هزینه های گس (GAS) هم کمتر می شود.

  • ابعاد کوچکتر گواه

گواه‌های SNARK به دلیل اندازه متوسطی که دارند، در زنجیره اصلی ساده تر تایید می شوند. در اتریوم این مسئله منجر به کاهش کارمزد برای تایید تراکنش های برون زنجیره ای می شود. اتفاقی که خود به کم شدن هزینه های رول آپ (Rollup) منتهی می شود.

  • ایمنی

روال های امنیتی رمزنگاری که در zk-SNARK ها به کار گرفته می شوند، دلیل اصلی امنیت بالای رول آپ های دانش صفر (ZK Rollup) در مقایسه با سایر پروژه های مقیاس پذیری هستند. گواه zk-SNARK به لحاظ محاسباتی و پردازشی بی نقص است و نمی توان به صورت تصادفی به آن دست یافت؛‌ به این ترتیب تایید کنندگان گمراه و رفتارهای بدخواهانه را به چالش می کشد و اجازه نمی دهد به سادگی دست به تخریب اکوسیستم بزنند.

معایب SNARK

  • مشکلات مربوط به تنظیمات مورد اعتماد

این بزرگترین ایرادی است که می توان به zk-SNARK ها گرفت. در طول این مقاله بارها به این مورد اشاره کردیم و گفتیم که این پارامترها به صورت خصوصی باید ایجاد شوند؛ پارامترهایی که امکان ایجاد ارتباط خصوصی میان تایید کننده و ثابت کننده را فراهم می کنند. مشکل اینجاست که وجود یک بازیگر مخرب در شبکه، می تواند منجر به تولید گواه اثبات اعتبار (Validity Proof) نادرست شود. دقت کنید این امر با آنچه که در مورد بی نقص بودن اسنارک ها به لحاظ محاسباتی گفتیم، متفاوت است.

  • احتمال قرار گرفتن در معرض حملات کامپیوترهای کوانتومی

اسنارک ها بر اساس منحنی های بیضوی عمل می کنند تا بتوانند گواه های اثبات اعتبار را تولید کنند. درست است که رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) ایمن است، اما محاسبات کوانتومی می تواند در برابر معماری امنیتی این رمزنگاری ها پیروز شود.

SNARK vs STARK

مزایای STARK

  • عدم نیاز به تنظیمات قابل اعتماد

استارک ها در این مورد، نقطه مقابل SNARK هستند؛ چرا که به تنظیمات تصادفی عمومی (Publicly Randomness) نیاز دارند و دیگر خبری از Trusted Setup‌ در آن ها نیست. این مسئله منجر به افزایش ایمنی استارک ها می شود.

  • ویژگی های مقیاس پذیری

 استارک ها (STARK) در مقایسه با اسنارک ها (SNARK) می توانند به سرعت محاسبه و تایید شوند.

  • توان عملیاتی حداکثری

استارک ها هم مثل اسنارک ها می توانند با فراهم کردن محاسبات برون زنجیره ای قابل اعتماد و ایمن، حداکثر توان عملیاتی را به کار بگیرند.

  • تضامین امنیتی پیشرفته

استفاده از هش های مقاوم در برابر برخورد (Collision Resistance) امنیت استارک ها را بالا می برد. منظور از Collision Resistance عدم وجود تناظر میان ورودی و خروجی تابع هش است؛ به این معنا که نمی توان دو ورودی را با خروجی یکسان پیدا کرد.

معایب STARK

  • اندازه های بزرگتر گواه

تا اینجا که مزایای استارک ها را بررسی کردیم، به نظر بهتر از SNARK بودند. اما مسئله مهم این است که در zk-STARK گواه ها اندازه های بزرگتری دارند. این مسئله باعث می شود که تایید گواه های استارک در اتریوم طولانی تر و در نتیجه‌ گران تر باشد.

  • پذیرش کمتر

از وقتی که zk-SNARK ها نخستین بار در بلاکچین به کار گرفته شدند، سهم بازار بیشتری نسبت به zk-STARK ها به دست آوردند. محیط توسعه و ابزارهای اسنارک بر اساس گواه های اثبات دانش صفر بزرگتر است. همچنین zk-SNARK ها به شکل عمده در رول آپ های zk مورد استفاده قرار می گیرند. در سمت مقابل، zk-STARK ها پذیرش کمتری دارند. توسعه دهندگان هم ممکن است هنگام ایجاد پروژه های ZK، با ابزارها و پشتیبانی های کمتری مواجه شوند.

در انتها

zk-SNARK یکی از تکنولوژی های اثبات دانش صفر (Zero Knowledge Proof یا به اختصار ZKP) به معنای دانش صفر مختصر غیرتعاملی است. zk-STARK نوع دیگری از فناوری های مبتنی بر ZKP است که به معنای دانش صفر مقیاس پذیر و شفاف است. دانش صفر به معنای اثبات یک مسئله بدون افشای اطلاعات است. یعنی ثابت کننده باید به تایید کننده موضوعی را ثابت کند و این کار را بدون ارائه هیچ اطلاعاتی انجام دهد.

این دو فناوری هر دو بر مبنای دانش صفر عمل می کنند اما تفاوت هایی دارند. مهمترین تفاوت این است که اسنارک ها نیاز به تنظیمات مورد اعتماد دارند و در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی آسیب پذیر هستند؛‌ اما استارک ها به چنین تنظیماتی نیاز ندارند و نسبت به حملات کامپیوترهای کوانتومی مقاوم هستند. همچنین مقیاس پذیری zk-STARK ها بیشتر از zk–SNARK هاست.

در حال حاضر zk-SNARK ها محبوبیت و پذیرش بیشتری نسبت به zk-STARK ها دارند. یکی از دلایل این امر قدمت بیشتر اسنارک ها و البته پیچیدگی کم آن هاست. با این حال، zk-STARK ها را می توان آینده فناوری های مبتنی بر دانش صفر دانست. بسیاری از افراد معتقدند که استارک ها می توانند به مرور زمان راه خود را پیدا کنند و به محبوبیت و مقبولیت قابل توجهی دست پیدا کنند.

ادامه مطلب

عضویت در خبرنامه

تبلیغات

برترین ها