مکانیزم اثبات سهام (PoS) چیست؟

مفهوم "اثبات سهام" (PoS) اشاره دارد که یک فرد می تواند به تناسب تعداد توکن های خود، به استخراج و اعتبارسنجی بلاک های تراکنش بپردازد. یعنی هر چه کوین...

نوشته شده در مفاهیم پایه 5 دقیقه مدت مطالعه · >
مکانیزم اثبات سهام

مفهوم اثبات سهام (PoS) اشاره دارد که یک فرد می تواند به تناسب تعداد توکن های خود، به استخراج و اعتبارسنجی بلاک های تراکنش بپردازد. یعنی هر چه کوین های یک ماینر بیشتر باشد، توان استخراج او بیشتر خواهد بود. این مکانیزم به عنوان جایگزینی برای “اثبات کار” (PoW) به وجود آمد.

اثبات کار، الگوریتم اجماع ابتدایی در دنیای کریپتو است و از آن برای تأیید تراکنش ها و افزودن بلاک های جدید به بلاکچین استفاده می شود. استخراج در مکانیزم اثبات کار نیاز به حجم محاسباتی و منابع انرژی زیاد دارد. اما اثبات سهام قدرت محاسباتی را بر حسب درصد کوین های متعلق به یک ماینر تعیین می کند. اثبات سهام از لحاظ ریسک حمله به شبکه نیز امن تر است. زیرا حمله ماینرها به شبکه در این مکانیزم چندان سودآور نخواهد بود. (برای مطالعه در مورد مکانیزم اجماع کار می توانید به مقاله مربوطه در وبلاگ والبی مراجعه نمایید).

اثبات سهام یا اثبات کار؟

در الگوریتم اثبات کار بیت کوین، هر نود باید یک مسئله ریاضی را در شبکه حل کند. اولین نودی که مسئله را حل کند، اجازه خواهد داشت تا یک بلاک جدید را به شبکه بیفزاید. ماینرها به واسطه فعالیت خود در شبکه پاداش می گیرند. نودها همان بدنه مدیریتی شبکه هستند و اعتبار تراکنش ها در هر شبکه را تأیید می کنند. زمانی که یک بلاک تراکنش تأیید گردد، داده های آن وارد بلاکچین خواهد شد. به طور کلی، پروتکل اثبات سهام به عنوان یک مکانیزم جایگزین برای رفع مشکلات مقیاس پذیری ایجاد شده است.

مشکلات استخراج در شبکه های اثبات کار

فرآیند استخراج در اثبات کار نیاز به توان محاسباتی بالایی دارد تا محاسبات مختلف رمزنگاری را حل کند. این توان محاسباتی با قدرت سخت افزاری و منبع برق بالا تامین می شود.

در سال 2015 تخمین زده می شد که یک تراکنش بیت کوین نیاز به برق مصرفی 1.57 خانوار دارد. مسلماً این عدد تا به حال بالاتر رفته است. بر حسب شاخص الکتریسیته مصرفی دانشگاه کمبریج، سالانه حدود 119.87 تراوات برق برای استخراج بیت کوین مصرف می گردد. این مقدار برابر برق مصرفی سالانه کشورهایی چون امارات یا هلند است. برای پرداخت هزینه برق مصرفی معمولاً ماینرها اقدام به فروش پاداش خود و کسب ارز فیات می کنند. این کار باعث پایین آمدن قیمت ارز می شود.

همانطور که فهمیدید، الگوریتم اثبات کار چندان به صرفه نیست. مصرف انرژی زیاد در این الگوریتم چندان توجیه پذیر نبوده و می تواند مضر باشد. همچنین دستگاه های “اسیک” (ASIC) که برای این کار استفاده می شوند، اصولاً کارایی دیگری ندارند.

طبق آمار منتشر شده، تا ژوئن 2021 مصرف انرژی شبکه بیت کوین به 132.5 تراوات رسیده است. همچنین طبق محاسبات، یک تراکنش بیت کوین در 2021 نیاز به میزان انرژی معادل با مصرف برق یک خانوار در 57.25 روز دارد. ماینرهای بیت کوین اصولاً پاداش خود را در قالب BTC دریافت می کنند. اما آنها مجبور اند مخارج خود را در قالب ارز فیات پرداخت کنند. به همین دلیل، فعالیت ماینرها در صرافی های دیجیتال می تواند تأثیر بسزایی بر قیمت و سودآوری چنین ارزی داشته باشد.

“براساس تحقیقات انجام شده در سال 2021، تمایل به خرید دستگاه های محاسباتی بیت کوین افزایش یافته است. این افزایش به دلیل رشد قیمت بیت کوین بوده است”.

نحوه توزیع توان استخراج در اثبات سهام

الگوریتم اثبات سهام در تلاش است تا این مشکلات را حل کند. این الگوریتم می خواهد فرآیند “استیک” را جایگزین توان محاسباتی کند. در این حالت، توان استخراج هر فرد به اندازه سهم استیک او خواهد بود. بدین ترتیب، دیگر نیازی به مصرف انرژی و استفاده از دستگاه های تک کاربردی ASIC نیست.

اثبات سهام، قدرت استخراج را به تناسب کوین های یک ماینر صادر می کند. در این حالت به جای استفاده از انرژی برای حلّ مسائل، یک ماینر اثبات سهام تنها استخراج یک محدوده تراکنش را بر عهده خواهد داشت که بر حسب مقدار توکن های هولد شده او (استیک) تعیین شده است. برای مثال، ماینری که 3 درصد از کوین های موجود را در اختیار داشته باشد می تواند از لحاظ نظری تنها 3 درصد از بلاک ها را استخراج کند.

خطر حمله به شبکه

بیت کوین از یک سیستم اثبات کار استفاده می کند که مستعد “تراژدی عوام” (Tragedy of Commons) است. تراژدی عوام به زمانی در آینده گفته می شود که تعداد ماینرهای بیت کوین به دلیل پاداش بسیار پایین استخراج، کم خواهد شد. در آن زمان، تنها کارمزد تراکنش ها وجود خواهد داشت. این کارمزدها نیز به مرور زمان کاهش می یابند. زیرا کاربران راضی به پرداخت کارمزدهای کمتر برای تراکنش ها خواهند بود.

با ساده تر شدنِ استخراج، احتمال “حمله 51 درصدی” افزایش خواهد یافت. حمله 51 درصدی به زمانی گفته می شود که یک ماینر یا یک استخر استخراج بتواند 51 درصد از توان محاسباتی شبکه را به دست آورد. در نتیجه، آنها خواهند توانست بلاک های تراکنش نادرستی را وارد بلاکچین کنند.

اما برای پیشبرد چنین حمله ای در اثبات سهام، فرد باید 51 درصد از رمز ارز های پروژه را در اختیار داشته باشد. بدین ترتیب، انجام چنین حمله ای سود چندانی برای فرد خاطی نخواهد داشت. کسب 51 درصد از یک رمز ارز معتبر بسیار هزینه بر خواهد بود. اما حتی در صورت استیک 51 درصد نیز مطمئناً عاقلانه نیست که چنین فردی با حمله به آن شبکه از اعتبار آن کم کند. اگر قیمت آن رمز ارز کاهش یابد، یعنی قیمت دارایی های وی نیز کاهش یافته است. بدین ترتیب، چنین فردی باید به دوام شبکه کمک کند.

علاوه بر بیت کوین، شبکه لایت کوین نیز از اثبات کار استفاده می کند. شبکه نکست (NXT) یکی از شبکه هایی است که از اثبات سهام استفاده می کند. برخی کوین ها مانند پیر کوین (PPC) نیز از یک سیستم تلفیقی استفاده می کنند. اتریوم هم اکنون در حال گذار به اثبات سهام می باشد.

سوالات متداول

در این بخش از مقاله به چند مورد از رایج ترین سوالات در مورد اثبات سهام پاسخ می دهیم.

تفاوت اثبات سهام با اثبات کار در چیست؟

اثبات سهام به عنوان جایگزینی برای اثبات کار ایجاد شد. اثبات کار الگوریتم اصلی اجماع در شبکه های بلاکچین است. از این الگوریتم برای تأیید تراکنش ها و افزودن بلاک های جدید به زنجیره استفاده می شود.

چه کوین هایی از اثبات سهام استفاده می کنند؟

پیر کوین، نکست، بلک کوین (Blackcoin)، و شدو کوین (ShadowCoin) همگی از اثبات سهام استفاده می کنند.

آیا الگوریتم اثبات سهام امن است؟

از لحاظ احتمال حمله ماینرها به شبکه می توان گفت که اثبات سهام امن محسوب می شود. این مکانیزم تلاش می کند که سود حاصل از حمله به شبکه را بسیار کاهش دهد.

آیا بیت کوین می تواند به اثبات سهام تبدیل شود؟

از لحاظ فنی، به نظر می رسد که بیت کوین هیچگاه نتواند از مکانیزم اثبات سهام استفاده کند. اما از لحاظ نظری، بسیاری از ایده پردازان بر این عقیده هستند که در آینده بیت کوین از یک مدل اثبات سهام استفاده خواهد کرد.

مطالب مرتبط

مکانیزم اثبات کار

مکانیزم اثبات کار (PoW) چیست؟

نوشته شده در مفاهیم پایه
  ·   5 دقیقه مدت مطالعه
همه چیز درباره توکن و کوین

تفاوت بین توکن و کوین

نوشته شده در مفاهیم پایه
  ·   3 دقیقه مدت مطالعه
استیبل کوین چیست؟

استیبل کوین چیست؟

نوشته شده در مفاهیم پایه
  ·   14 دقیقه مدت مطالعه

دیدگاهتان را بنویسید

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