دانشنامهمفاهیم پایه

الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

الگوریتم به‌کار رفته در فرایند اثبات سهام، از روشی بسیار متفاوت نسبت به اثبات کار برای تایید تراکنش‌ها و اجماع در شبکه استفاده می‌کند.

در سیستم اثبات کار، ماینرها در ازای حل معادلات پیچیده ریاضی پاداش دریافت می‌کنند. اما در سیستم  اثبات سهام، کاربرانی که مقداری سهم در شبکه به اشتراک می‌گذارند، قادر خواهند بود در ایجاد بلاک بعدی مشارکت داشته باشند.

اگر بخواهیم فرایند اثبات سهام را به زبان ساده تر بیان کنیم. روشی برای ثبات امنیت در شبکه بلاک‌چین و یک راه‌حل هوشمندانه در مقایسه با اثبات کار (استخراج) است.

در الگوریتم اثبات سهام مشارکت‌کنندگان فعال شبکه، ارز دیجیتال اصلی پلتفرم را خریداری کرده و در اختیار شبکه قرار می‌دهند. شبکه در ازای مقدار دارایی و مدت زمان نگهداری شده، به اعتبار‌سنج‌ها پاداشی از همان ارز دیجیتال اختصاص می‌دهد.

What is Proof of Stake PoS  1024x576 - الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

الگوریتم اجماع چیست؟

شبکه بلاک‌چین به مثابه یک دفتر کل توزیع شده است.کاربران مشارکت‌کننده در شبکه، مسئولیت تامین امنیت آن را بر عهده دارند. به دلیل اینکه بلاک‌چین غیر متمرکز است، هیچ نهاد و سازمانی نمی‌تواند بر آن نظارت داشته باشد. بنابراین الگوریتم اجماع عامل تصمیم گیرنده درباره صحت و تایید کننده اعتبار یک بلاک است.

مقایسه اثبات کار و اثبات سهام

در بیت‌کوین الگوریتم اجماع شبکه، اثبات کار (Proof Of Work) است. هر کاربری قصد تولید بلاک را داشته باشد باید با پرداخت هزینه‌ای ( مصرف برق و استفاده از سخت افزارهای پردازشی) صداقت خود در شبکه را به اثبات رسانده و در کنار سایر اعتبارسنج‌ها (ماینرها) برای به‌دست آوردن پاداش به رقابت بپردازد.

بدین‌ترتیب هر عامل مخربی برای انجام فعالیت مخرب خود، باید قدرت پردازشی بیش از کاربران ‌صادق (تمامی ماینرها) را فراهم‌کند که در عمل چنین‌روشی غیرممکن است.

اما در الگوریتم اثبات‌سهام، اعتبار‌سنج‌ها باید اقدام به خرید توکن کرده و در اختیار شبکه قرار دهند تا بتوانند بلاک جدید ایجاد کرده و پاداش دریافت کنند. به بیان دیگر در شبکه سهام گذاری (Stake) نمایند.

سهام گذاری در شبکه با قفل‌کردن توکن‌ها در شبکه بلاک‌چین امکان‌پذیر است. اعتبارسنج‌ها به میزان سهم خود پاداش دریافت می‌کنند. پاداش دریافتی براساس بازده سرمایه‌گذاری (RIO) صورت می‌گیرد.

در این میان، نودها (Node) که همان اعتبارسنج‌های شبکه هستند وظیفه اعتبارسنجی شبکه را برعهده دارند. هر عامل مخرب برای ضربه زدن به شبکه باید بخش اعظم توکن‌ها را در اختیار داشته باشد. با توجه به میزان عرضه و تقاضا انجام چنین کاری در عمل تقریبا غیر ممکن است. اگر هم چنین حمله‌ای رخ دهد به سرعت قیمت توکن‌ها ریزش کرده و عامل مخرب متحمل ضرر اقتصادی بسیار کلانی خواهد شد.

اولین ارز دیجیتالی که الگوریتم اثبات سهام را به کار برد پییرکوین (Peercoin) نام دارد. اکنون بسیاری از پلتفرم های بلاک‌چین همانند ایاس، تزوس، پولکادات، کاردانو و ده‌ها ارز دیجیتال دیگر از روش اثبات سهام و یا از مدل‌های تغییر کرده آن استفاده می‌کنند.

PoW PoS1 e1632642242302 - الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

مزایای استفاده از الگوریتم اثبات سهام

امنیت

در حالت کلی اعتبارسنج‌ها به دو دلیل اصلی اقدام به مشارکت صادقانه در بلاک‌ها و تایید تراکنش‌ها می کنند.

اول اینکه اگر هر اعتبار‌سنجی قصد انجام فعالیت‌های خرابکارانه در شبکه را داشته باشد و اقدام به ایجاد بلاک‌های جعلی نماید، به‌دلیل وجود سازو کار قفل شدن توکن‌ها، اعتبار‌سنج‌ها اسلش (Slash) می‌شوند. بدین معنی که توکن های قفل شده اعتبارسنج‌ها از او گرفته خواهد شد. لازم به ذکر است که سازوکار اسلشینگ ممکن است در بخش‌هایی از پروتکل به اجرا گذاشته نشود.

دوم اینکه اگر اعتبارسنج‌ها بخشی از توکن‌ها را در اختیار شبکه گذاشته باشند و بخش دیگر هنوز قفل نشده باشد، باز هم اعتبارسنج‌ها برای منافع اقتصادی خود اقدام به تامین امنیت شبکه خواهند کرد. در غیر این صورت ضعف امنیتی باعث افت قیمت توکن‌ها خواهد شد و در این میان اعتبارسنج‌ها متضرر خواهند شد.

عملکرد

در الگوریتم اثبات سهام تراکنش‌ها در کم‌ترین زمان ممکن‌نهایی می‌شود. برای مثال در اکوسیستم ایاس، مدت زمان مورد نیاز برای نهایی شدن هر تراکنش‌حداکثر 2 الی 3 ثانیه است. درحالی که در بلاک‌چین بیت‌کوین برای ایجاد بلاک جدید 10 دقیقه زمان لازم است و فرایند نهایی شدن هر تراکنش بیش از یک ساعت به‌طول می‌انجامد.

از این‌رو در اثبات‌سهام، توافق و اجماع نودها و اعتبارسنج‌های شبکه با سرعت بسیار بیشتری نسبت به اثبات‌کار انجام می‌شود. بنابراین از نظر تعداد تراکنش‌های درون زنجیره‌ای در هر ثانیه (TPS) از عملکرد مناسب تری برخوردار است.

پاداش برای مشارکت

اعتبار سنج می تواند برای افزایش امنیت شبکه بخشی از سهام کاربر را دریافت کند. در این حالت اعتبارسنج در ازای مشارکت در شبکه، به کاربر پاداش پرداخت می‌کند. در واقع اعتبارسنج بخشی از کوین‌هایی را که نمایندگی کرده و سود بدست آورده است را به کاربر اختصاص می‌دهد.

دریافت پاداش می‌تواند بر اساس دیدگاه اعتبارسنج و یا اینکه به صورت خودکار و مبتنی بر پروتکل تعریف شده باشد.

معایب الگوریتم اثبات کار چیست؟

برخی از تحلیلگران برای این باور هستند که اثبات سهام باعث ثروتمند شدن ثروتمندان می‌شود. یعنی هر چه میزان توانایی در اختیار گذاشتن توکن در شبکه بیشتر باشد در ازای آن درآمد بیشتری نصیب مشارکت کننده پلتفرم خواهد شد.

درآمد حاصل از اثبات سهام نسبت به اثبات کار پایین‌تر است. به‌طوریکه درآمد در اثبات‌سهام چیزی در حدود 6 الی 10 درصد در یک‌سال است و این یعنی تنها در صورت سرمایه‌گذاری بلند مدت می‌توان به سود آن‌امیدوار بود که این امر باعث وارد آمدن انتقاداتی به این‌الگوریتم شده‌است.

استانداردهای جدید در الگوریتم اثبات سهام

بلاک چین‌هایی که از الگوریتم اجماع کار بهره می‌برند، می‌توانند با ایجاد تحولاتی در این الگوریتم باعث تسریع تراکنش‌ها در یک باز زمانی مشخص شوند. ظهور ایده‌های خلاقانه‌ای همچون اثبات سهام ضمانت‌دار(bonded Pos)، اثبات سهام نمایندگی شده (delegated Pos)، اثبات سهام بر زمان سپری شده (PoET) و راهکارهای نوین دیگر که برای رفع نیازهای شبکه ایجاد شده است را می توان نمونه‌هایی از این تحولات ایجاد شده دانست.

برخی از بلاک‌چین‌ها از ابتدای پیدایش از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کنند که از نمونه بارز آنها می توان به ارز دیجیتال ایاس و کاردانو اشاره کرد. برخی دیگر نیز همانند اتریوم نیز در حال گذار به سمت اثبات سهام  هستند.

proof of stake e1632642383738 - الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

اثبات سهام نمایندگی شده (delegated Pos)

در این نوع از اثبات سهام، بلاک‌ها توسط نمایندگان منتخب امضا می‌شوند. مشارکت کنندگانی که بیشترین موجودی را دارند نمایندگان را انتخاب می‌کنند. هر نمایند بسته به تعداد کوین‌هایی که در اختیار دارند وارد شورا می‌شوند.

اگر نماینده‌ای نتوانند در موعد مقرر بلاک خود را امضای نماید، از ریاست شورا کنار گذاشته شده و نماینده مناسب‌تری جایگزین او می‌شود. با واگذاری حق‌انتخاب، صاحبان حساب وظیفه نظارتی‌خود را از دست نمی دهند و هر موقع که نیاز بدانند می‌توانند اقدام به باز پس‌گیری حق‌خود کنند.

در این نوع الگوریتم صاحبان تنها حق رای خود را از دست می دهند و هیچ تغییری در منابع واقعی کاربران روی نمی‌دهد. همچنین باکاهش تعداد اعتبارسنج‌ها و عملکردهای غیرضروری، تراکنش‌ها  با‌ سرعت بالاتر و هزینه‌های بسیار کمتری انجام می‌شود.

اثبات سهام بر زمان سپری شده (PoET)

این الگوریتم  برای اولین بار در سال 2016 توسط شرکت تولید کننده تراشه اینتل به عنوان یک سازو کار اجماع کارآمد معرفی شد.

اثبات سهام بر زمان سپری شده مانع از مصرف زیاد انرژی و منابع می شود. با اتکا به یک سیستم انتخاب احتمالی (قرعه کشی) که به صورت منصافانه صورت می‌گیرد، امکان برنده شدن مشارکت کنندگان شبکه را به طور مساوی افزایش می دهد به طوریکه هر گره شانس برابری برای برنده شدن دارند.

شرکت‌کنندگان هر گره شبکه باید منتظر یک‌دوره زمانی تصادفی انتخاب شده باشند. اولین گره‌ای که زمان انتظارش به اتمام‌رسیده است به عنوان‌ برنده انتخاب شده و می تواند بلاک جدید را بسازد.

بلاکی که زمان انتطار اندکی را سپری کرده است بلاک جدید را به بلاک‌چین شبکه می‌افزاید. در این حالت اطلاعات مورد نیاز در کل شبکه پخش می‌شود. این فرایند برای کشف بلوک‌ بعدی نیز اتفاق می‌افتد.

جمع بندی

ارائه پروتکل‌ها و الگوریتم‌ها درباره نحوه استخراج رمز ارزها در ابتدای مسیر قرار دارد. به باور بسیاری از تحلیل‌گران شبکه‌های بلاک‌چین، کسی نمی‌تواند با قاطعیت بگوید که کدام روش بر دیگری ارجحیت دارد. اما راه‌حل‌های ارائه شده روزبه‌روز در حال پیشرفت هستند و به روز رسانی‌های تکنولوژی در مورد هر کدام، می تواند آینده شبکه بلاک‌چین را  به طور کلی تغییر دهد.

.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا