اثبات سهام نمایندگی شده
والبی بلاگ » آرشیو پست ها » آموزش » اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) چیست؟
آموزش آموزش بلاک چین

اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) چیست؟

بیت کوین از پروتکل اثبات کار به عنوان روش اجماع خود استفاده کرد. اما از زمان ایجاد بیت کوین، مدل های اجماع دیگری نیز توسعه یافته اند. حتی این مدل های مختلف گاهی موضوعِ بحث کاربران ارزهای دیجیتال قرار می گیرد. آنان تلاش دارند تا بهترین مدل اجماع را پیدا کنند. در این مقاله قصد داریم تا نگاهی به مدل اجماع “اثبات سهام نمایندگی شده” (Delegated Proof of Stake) بیندازیم.

واقعیت این است که هر کدام از مدل ها دارای فواید و معایبی هستند. انتخابِ بهترین مکانیزم اجماع باید خصوصیاتی همچون کاربرد و نوع شبکه را در کنار مسائل امنیتی، تمرکززدایی و مقیاس پذیری در نظر بگیرد.

یکی از مدل های نسبتاً مشهور “اثبات سهام نمایندگی شده” (DPoS) است. این مکانیزم در 2014 توسط دن لریمر (Dan Larimer) برای “بیت شرز” (Bitshares) مورد استفاده قرار گرفت. بعدها از این پروتکل برای دیگر پلتفرم ها نیز به صورت های مختلف استفاده شد. اثبات سهام نمایندگی شده یک مدل اجماع دمکراتیک است که دارای تغییرات بخصوصی نسبت به روش اثبات سهام است. این تفاوت اول از همه در مسائل تمرکززدایی و مقیاس پذیری نمود می یابد.

 

نحوه کار اثبات سهام نمایندگی شده

اثبات سهام نمایندگی شده از دارندگان سهام برای تأیید بلاکچین و حلّ مشکلات اجماع استفاده می کند. برای حلّ مسائل از مدلی کاملاً دمکراتیک استفاده می شود. هر سهامدار در DPoS، حتی با مقدار اندکی توکن، می تواند در فرآیند رأی گیری شرکت کند. در این فرآیندهای رأی، تولیدکنندگان بلاک در شبکه انتخاب میشوند.

یکی از تفاوت های اصلی “اثبات سهام نمایندگی شده” (DPoS) با “اثبات سهام” (PoS) در همینجاست. در سیستم DPoS، محدودیتی در خصوص حداقل توکن مورد نیاز برای مشارکت وجود ندارد. تفاوت دیگر را باید در اعتبار رأی آنها یافت. در اثبات سهام نمایندگی شده، اعتبار رأی بستگی به مقدار استیک فرد دارد. در حالیکه در اثبات سهام، این اعتبار به بلاک های تولیدی سهامدار و حجم توکن های آن بستگی دارد.

هدف ایجاد این مکانیزم نیز بهبود پروتکل اجماع “اثبات سهام” بود. اثبات سهام نمایندگی شده تأکید خاصی برا مسئله مقیاس پذیری دارد. این راه حل قادر است تا تراکنش های شبکه را در چند ثانیه پردازش کند. هم اکنون این روش از بهترین راهکارهای مقیاس پذیری تلقی می شود.

 

مراحل ایجاد اجماع در اثبات سهام نمایندگی شده

فلسفه این مدل بر پایه فرآیندهای رأی گیری آنی است که به اجماع می رسند. علاوه بر اجماع، مسئله انتخاب شاهدان یا تولیدکنندگان بلاک نیز با این رأی گیری ها حل می گردد. در این مدل، قدرت همیشه در اختیار سهامداران (استیک کنندگان) است. آنان براساس اعتبار خود قادرند تا شاهدی را حذف کرده یا اضافه کنند. شاهدان (witnesses)، یا همان تولیدکنندگان بلاک، مسئول تأیید و اعلانِ بلاکها هستند. آنان باید تضمین کنند که مسئله “دو بار خرج کردن” (double spending) رخ نداده است.

سهامداران نه تنها می توانند خودِ شاهد را عوض کنند، بلکه میتوانند تعداد شاهدین را نیز تغییر دهند. این اختیارات باعث می شود که شاهدان همیشه به درستی رفتار کنند. زیرا اگر آنان از انجام رفتار درست تخطی کنند، سهدامداران می توانند آنان را حذف کنند.

تحقق اجماع در پروتکل اثبات سهام نمایندگی شده در چهار مرحله صورت می گیرد:

  1. تولیدکنندگان بلاک (شاهدان) توسط سهامداران انتخاب می شوند.
  2. سپس شاهدان وارد یک مرحله چرخشی می شوند. در این مرحله، تعدادی بلاک متناسب با تعداد شاهدان وجود دارد. تعداد برابر باعث افزایش اعتبار مراحل خواهد شد. بدین ترتیب، هر مرحله تبدیل به یک رقابت اقتصادی خواهد شد.
  3. شاهدان بلاک ها را تأیید و منتشر می کنند.
  4. اجماع تحقق می یابد و این فرآیند از ابتدا صورت می گیرد.

شاهدان به ازای ایجاد یک بلاک پاداش می گیرند. شاهدان نمی توانند جزئیات تراکنش را تغییر دهند. هرچند اگر آنان بخواهند با یکدیگر تبانی کنند، می توانند از ورود تراکنش ها به بلاک ها جلوگیری کنند.

چنین رفتار توطئه وارانه ای مطمئناً باعث رأی به اخراجِ آنان در مرحله بعد خواهد شد. علاوه بر این، جلوگیری از ورود تراکنش ها به بلاک ها در بلندمدت مؤثر نخواهد بود. زیرا در هر صورت آن تراکنش در بلاک دیگری قرار خواهد گرفت که توسط شاهد قابل اعتمادی درست شده است.

 

تشویق نودها به مشارکت صادقانه

اثبات سهام نمایندگی شده به طور خاص برای تشویق نودها به مشارکتِ صد درصد صادقانه طراحی شد. طولانی ترین زنجیره در چنین شبکه ای باید زنجیره ای باشد که بیشترین رأی اکثریت را به خود اختصاص داده است. یعنی در زنجیره ای که نودها رفتار توطئه گرایانه ای دارند (که احتمالش کم است)، سهامداران متوجه خواهند شد که تأیید آن بلاک ها به صورت 100 درصد درست انجام نشده است.

در چنین مواردی، سهامداران (استیک کنندگان) رأی به حذف کلّ آن گروه شاهدان خواهند داد. و خب مسلماً زنجیره ای کوچکتر با مشارکت صادقانه 100 درصد اعضا جایگزینِ تمام زنجیره هایی میشود که مشارکتی کمتر از 100 درصد داشته اند. فرآیند رأی گیری های تأییدی همچنین تضمین می کند که حتی شخصی با 50 درصد قدرت رأی نیز قادر به انتخاب خودسرانه یک شاهد نباشد.

این نوع طراحی را میتوان کلید اصلی امنیت این ساختار دانست. در این طراحی، سهامداران قادرند تا هرگاه خواستند شاهدان را کنار بگذارند. این یعنی شاهدان هیچ قدرت واقعی در شبکه ندارند. زیرا انتخاب آنان نیز از سوی سهامداران کنترل می شود. سهامداران همچنین می توانند رأی های خود را به افراد دیگر واگذار کنند. به این فرآیند “رأی نیابتی” (proxy voting) گفته می شود. این ساختار قدرت بسیار زیادی را به سهامداران می دهد. همچنین بدین ترتیب، شبکه ای انعطاف پذیر شکل خواهد گرفت.

 

ویژگی های تمرکز زدایی و مقیاس پذیری در DPoS

مدل DPoS همچنین برای ایجاد توازنی مناسب میان تمرکززدایی و مقیاس پذیری شکل گرفت. میتوان تمرکززدایی را به بهترین صورت در پلتفرم هایی همچون بیتکوین و اتریوم دید. اما از سوی دیگر، این شبکه ها دارای مقیاس پذیری محدود خواهند شد. در ساختار “اثبات سهام نمایندگی شده”، اجازه داده میشود تا اندکی تمرکز در شبکه ایجاد گردد. در نتیجه، مقیاس پذیری شبکه افزایش می یابد و به حدّ مطلوب می رسد.

با اینحال، اجزای متمرکز در این مدل کاملاً شفاف و مشخص عمل می کنند. این اجزا می توانند حتی به صلاحدید سهامداران حذف گردند. تمرکززدایی در اجتماع اعضای سهامداران بسیار بیشتر دیده می شود. قدرت این مدل بر پایه همین عامل “تمرکززدایی” است.

یکی دیگر از ویژگی های مهم “اثبات سهام نمایندگی شده” آن است که هر پارامتری در این سیستم می تواند از طریق رأی سهامداران تغییر کند. از جمله این پارامترها می توان به زمان ساخت و اندازه بلاک ها، کارمزدهای تراکنش، پاداش شاهدان و حتی تعداد آنها اشاره کرد. اینگونه، انعطاف پذیری شبکه بسیار بیشتر میشود. بدین ترتیب، شبکه می تواند به سرعت برحسب نیازهای توسعه خود تغییر کند.

 

 

مزایای اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS)

مدل DPoS توسط  بلاکچین های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است. شاید بدیهی ترین کاربرد این پروتکل را باید در صرفه جویی انرژی آن نسبت به اثبات کار دید.

علاوه بر این، مکانیزم رأی گیری در اثبات سهام نمایندگی شده باعث میشود که شبکه همیشه آماده به روز رسانی باشد. این تغییرات می توانند در قالب حاکمیت رسمی مدل ظهور پیدا کنند. حاکمیت درون زنجیره ای به سیستم DPoS کمک می کند تا دستخوش فورک های مضاعف نشوند. مشکل فورک در سال های اخیر گریبانِ برخی از بزرگترین ارزهای دیجیتال را نیز گرفته است.

مزایای اثبات سهام نمایندگی شده
مقایسه اثبات سهام نمایندگی شده با اثبات کار

اما در نهایت یکی دیگر از مهمترین فواید اثبات سهام نمایندگی در خصوص مسئله “نداشتن چیزی برای از دست دادن” (Nothing-at-stake) است. این مشکل در پروتکل اثبات سهام (PoS) نیز وجود دارد. البته این استراتژی نزد اعتبارسنج ها جایگاه والایی دارد. اما با اینحال در ساز و کار شبکه، این مشکل می تواند منجر به بروز مشکل “دو بار خرج کردن” شود.

در “اثبات سهام نمایندگی شده، این مشکل از طریق اعطای حقّ رأی به سهامداران (استیک کنندگان) برطرف می گردد. در این پروتکل، سهامداران به جایِ تولید بلاک در خصوص تولیدکنندگان بلاک ها رأی می دهند. طولانی ترین زنجیره همیشه زنجیره معتبر تلقی میشود. بدین ترتیب، تولیدکنندگان خاطی نخواهند توانست فورکی را برای تسلط بر آن زنجیره اصلی ایجاد کنند. دلیل این محدودیت را باید در تعداد و ترتیب تولیدکنندگان در هر مرحله یافت، که به صورت برنامه ریزی شده و دقیق پیش می روند.

 

معایب اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS)

مطمئناً انتقاداتی نیز در خصوص این پروتکل وجود داشته است. مهمترین انتقادات در خصوص مسئله تمرکز زدایی و نیازِ این شبکه به اعتماد به برخی اعضا می باشد. البته برخی از این مشکلات در خصوص تمام مکانیزم های اجماع صدق می کنند. کنار گذاشتنِ ویژگی تمرکززدایی برای ایجاد مقیاس پذیری بیشتر قطعاً برای بیتکوین بسیار گران تمام خواهد شد. بیت کوین برای جلوگیری از حمله به شبکه به ویژگی تمرکززدایی نیاز مبرم دارد.

اما در ارزهای دیجیتال دیگری که تا این حد دچار مشکل و نگرانی نیستند، به خوبی می توان از مکانیزم اثبات سهام نمایندگی شده استفاده کرد. مقیاس پذیری و تمرکز متوسط در این مدل به خوبی پیاده سازی میشود. بنابراین، میتوان به خوبی از این مدل برای یک شبکه اجتماعی استفاده کرد. هر چند، کاربردِ آن برای یک شبکه مالی چندان خوشایند نیست.

یکی از خطرات موجود در DPoS مربوط به مشارکت اندک در رأی گیری هاست. خیلی ساده، شاید یک سهامدار با اندک کوین استیک شده چندان نیازی به مشارکت در رأی گیری نبیند. در نتیجه، بستر برای سوءِ استفاده نهنگ ها در آن شبکه فراهم خواهد شد. آنها همچنین می توانند تأثیر خود را با کنترل رأی های نیابتی افزایش دهند.

با اینکه مکانیزم پاداش و فرآیند رأی گیری می توانند تا حدودی هر دو مشکل “افزایش مرکزیت” و “اعمال نفوذ در آرا” را از بین ببرند، اما همچنان نگرانی هایی پیرامون هر دو مسئله وجود دارد. مدل DPoS به گونه ای انعطاف پذیر ساخته شده است. بنابراین جالب خواهد بود که ببینیم شبکه های مختلفی که در آینده از این پروتکل استفاده خواهند کرد، چگونه با این مشکلات دست و پنجه نرم می کنند.

 

کاربرهای اثبات سهام نمایندگی شده

استفاده از “اثبات سهام نمایندگی شده” به عنوان مکانیزم اجماع در حال افزایش است. برخی از ارزهای دیجیتالی که از این مکانیزم استفاده می کنند، عبارتند از:

 

نتیجه گیری

ایجاد اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) به عنوان یک مکانیزم اجماع توانست جایگزین جذاب و جدیدی را برای روش مرسوم اثبات سهام (PoS) معرفی کند. با اینکه بیش از هفت سال از معرفی این مکانیزم می گذرد، همچنان باید منتظر پذیرش و تحول بیشتر آن باشیم. این تحول مرهونِ ذات انعطاف پذیر این مکانیزم است.

توازنی که این مکانیزم میان ویژگی های “مقیاس پذیری” و “تمرکززدایی” ایجاد می کند، گاهی همان مقدار مناسبی است که یک شبکه برای پیاده سازی نیاز دارد. بدین ترتیب، باید دید دنیای رمزارزها در آینده تا چه حد می تواند از ویژگی های این مکانیزم اجماع استفاده کند.

این مدل تا به اینجا توانسته است برخی پلتفرم های ارز دیجیتال را (همچون استیم و بیت شرز) خشنود سازد. برخی پروژه های بزرگتر و جاه طلبانه مانند ایاس، لیسک و کاردانو نیز از این مدل حمایت کرده اند. در آینده معلوم خواهد شد که اثبات سهام نمایندگی شده تا چه حد می تواند کمک بیشتری به حوزه رمز ارز داشته باشد.

می توان با نگاه به پروژه هایی که از این ساختار استفاده می کنند، به نتایج مهمی رسید. ذاتِ انعطاف پذیر پروتکل DPoS می تواند منجر به ظهور ویژگی ها و مزایای جدید در یک شبکه شود.

پست های مرتبط

معرفی بهترین ابزارهای مدیریت پسورد و رمز عبور

قوانین تحلیل تکنیکال ریچارد رودز

سردبیر والبی

فناوری بلاکچین چگونه می تواند امور مالی را متحول سازد؟

سردبیر والبی

درج دیدگاه

error: اجازه کپی ندارید