اثبات سهام یا POS چیست؟

پروتکل هایی مانند Polkadot، Solana، Cardano و Ethereum 2.0 در حال تبدیل شدن به نام های شناخته شده در جامعه کریپتو هستند، لدا ممکن است برخی ، این سوال را داشته باشند که آیا اثبات سهام (proof-of-stake  یا به اختصارpos) ارزهای دیجیتال را بهبود می بخشد و از نظر قیمت و گستره بازار و… بالا میبرد؟

سال‌هاست که پروتکل‌های اثبات سهام  در حال توسعه هستند، و جامعه ای  از توسعه‌دهندگان و  سرمایه‌گذاران و طرفداران را جذب خود کرده و همگی می‌خواهند شاهد موفقیت آن‌ باشند.

آیا الگوریتم اثبات سهام این ظرفیت را دارد که در آینده به مکانیسم غالب ،  تبدیل شود یا خیر؟ هنوز پاسخ به این سوال نیاز به زمان بیشتری دارد .

در ادامه ببینیم که ، الگوریتم اثبات سهام  POS  چیست ؟ و مزایا و معایب  آن چگونه است.

توضیح : ” سیستم اثبات کار ”  Proof-of-WORK  و به اختصار POW   همان عملیات استخراج توسط ماینر ها یا  ماینینگ است

و ” سیستم اثبات سهام ”   یا Proof-of-STAKE  و به اختصار POS  که در این مقاله به آن میپردازیم .

تاریخچه مختصر اثبات سهام

ایده اثبات سهام که در جولای 2011 توسط QuantumMechanic در یکی از انجمن های سایت bitcointalk  مطرح شد،اکنون به عنوان تاریخ مبدا ارزهای دیجیتال ثبت شده است.

POS  تلاش می‌کند تا راه‌حلی برای مشکلات بیت‌کوین باشد. پاسخ کاساسیوس به این سوال جالب است. پاسخ اول آینده این را در مورد دیگر انواع برنامه‌ها اعمال می‌کند و نه برای بیت‌کوین، که به نظر می‌رسد همینطور است.

وایت پیپر POS  در سال 2012، توسعه یافت که  در ابتدا ترکیبی از پروتکل های استخراج و اثبات کار و اثبات سهام را شامل میشد. سپس در سال 2014،   ویتالیک بوترین ، راه حلی برای مشکل  الگوریتم اثبات سهام و مستقل از استخراج را  منتشر شد. پس از آن کاردانو و پولکادات و چند پروژه دیگر، آن را توسعه دادند و به عنوان پروژه اصلی شروع به کار کردند و در حال حاضر از اثبات سهام استفاده می کنند .

سپس در سال 2019، شبکه اصلی Cosmos راه اندازی شد و جزئیات اتریوم2 تکمیل و منتشر شد. و با سرعت رشد قابل ملاحطه ای خود را به سال 2021 رساند و البته فعالان و کاربران  دنیای ارزهای دیجیتال از آن استقبال خوبی کردند که همین موضوع باعث شد تا  کاردانو و پولکادات به عنوان بزرگترین بلاکچین های اثبات سهام فعال در حال حاضر، رهبری این جامعه را بر غهده بگیرند .  پروژه‌های دیگری  نیز مانند سولانا   Neo، Algorand، Binance coin و دیگران نیز از POS  ( الگوریتم اثبات سهام ) استفاده میکنند ، لذا گذر زمان نشان خواهد داد که آیا الگوریتم اثبات سهام به مکانیزم غالب در بین پروژه‌های ارزهای دیجیتال تبدیل خواهد شد یا خیر ؟

الگوریتم اثبات سهام چیست؟

بیت کوین و برخی دیگر از شبکه های رمزنگاری بر اساس مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) عمل می کنند. به عبارت عامیانه قابل استخراج هستند و بایست توسط ماینرها  به اثبات برسند . در ارزهای دیجیتال، مکانیسم‌های اجماع یا همان ماین کردن ، به کل سیستم اجازه می‌دهد که با رایانه‌ها یا گره‌های جداگانه کار کند. آن‌ها از الگوریتم‌های مخصوص ماین ،  استفاده می‌کنند تا وضعیت فعلی مورد توافق شبکه را تایید کنند. این حیاتی است که هر گره باید دقیقاً یک نسخه از بلاک چین را داشته باشد و قوانین یکسانی را تأیید کند تا “در اجماع” باشد. فراموش نکنیم که بقای شبکه به فعالیت جامعه ماینر ها وابسته است .

یکی دیگر از ویژگی های اصلی POS   تمرکززدایی آن است . به این معنی که تحت نظارت هیچ مقام مرکزی قرار نگیرید، زیرا قوانین حاکم بر هر پروژه بلاک چین از ریاضیات و کدها تبعیت می کنند. و جایگزین برای آن، میتواند یک مرجع متمرکز باشد که نحوه اجرای پروژه را دیکته می‌کند،و می‌تواند تغییراتی در توافقات ایجاد کند، و جامعه کاربران را سانسور کند یا مورد تبعیض قراردهد .

فناوری بلاک چین به عنوان یک دفتر کل دیجیتال عمل می کند که همه می توانند آن را ببینند. چه چیزی مانع از دستکاری سایر کاربران در این دفتر کل دیجیتال می شود؟ در شبکه های قدیمی، این همان کاری است که مکانیزم اثبات کار و ماینر ها انجام می دهند. و هر رویدادی توسط تعداد قابل ملاحضه ای از ماینر ها ثبت و تایید میشود .

در مقابل آن ، مکانیسم اثبات سهام قرار دارد . نوعی مکانیسم توافقی است که از گره های اعتبارسنجی بر اساس توکن های قابل استیک استفاده می کند. به جای قدرت محاسباتی که بلوک‌ها را در مکانیزم اثبات کار ایجاد می‌کند، مکانیزم اثبات سهام با تکیه بر اعتبارسنجی‌ها، که کاربرانی هستند که توکن‌ها را به اشتراک می‌گذارند، بلوک‌ها را ایجاد می‌کند. به هر اعتبارسنجی فرصتی تصادفی داده می شود تا یک پاداش بلوک به دست آورد.

با این حال، اگرچه POS توسعه خوبی را پشت سر گذاشته است، اما مفهوم آن هنوز جدید است و تنها زمان نشان خواهد داد که آیا اثبات سهام ،مکانیسم اجماع غالب عصر جدید خواهد بود یا خیر.

اثبات سهام چگونه کار می کند

استخراج در پروتکل‌های ارز دیجیتال Proof-of-Work از قدرت محاسباتی برای اعتبارسنجی بلوک‌ها استفاده می‌کند. این برای تأیید شبکه و اطمینان از قانونی بودن تراکنش ها لازم است. این مشکل «دوباره خرج کردن» را که در آن همان توکن می‌تواند در تراکنش دیگری استفاده شود، از بین می‌برد. از آنجایی که به کار محاسباتی گسترده ای برای تایید اعتبار یک بلوک نیاز دارد، این در نهایت شبکه را ایمن می کند.  تلاش برای معکوس کردن آن کد کار بسیار دشوار و بلکه غیر ممکن است.

اما POS به گونه ای متفاوت عمل می کند. در پروتکل‌های Proof-of-Stake، از الگوریتمی استفاده می شود بدین صورت که  یک گره ، توانایی گزینش و انتخاب دارد و همین موضوع باعث و اعتبار بخشی به یک بلوک میشود   تایید  دارد و به عنوان اعتباربخش برای یک بلوک می‌دهد. اما گره ها ، توانایی انتخاب چه موضوعی را دارند ؟ «انتخاب سن سکه»  یا «انتخاب بلوک تصادفی» پردازش می‌شود

1. انتخاب سن سکه

درک این یکی کمی ساده تر از انتخاب بلوک تصادفی است. Coin Age Selection توسط پیرکوین ، یکی از اولین ارزهای دیجیتالی که از Proof-of-Stake استفاده کرد، استفاده شد. مکانیزمی است که بلاک ها را بر اساس مدت زمان توکن ها تایید می کند. با Peercoin، حداقل 30 روز برای توکن های خرج نشده باید نگه داشته شود تا یک بلوک جعل شود و از آن برای امضای یک بلوک استفاده شود. حداکثر احتمال ضرب بلوک بعد از 90 روز به دست می آید تا از قدرت بیش از حد سهام قدیمی جلوگیری شود.

اگرچه این در ایده های اولیه اثبات سهام استفاده می شود، پروتکل های جدیدتر اکنون از انتخاب بلوک تصادفی برای مکانیسم توافق خود استفاده می کنند.

2. انتخاب بلوک تصادفی

برای دریافت تصویر بهتری از اعتبار‌دهنده‌ها و تایید بلوک ، در اتریوم2   از “انتخاب بلوک تصادفی ” استفاده میشود . اعتبار دهنده  یا نود تایید کننده ، کسی است که 32 اتریوم را به اشتراک گذاشته است و رایانه‌ای دارد که به منظور «ضرب» یا «ساخت» بلوک‌ها کار می‌کند. «ضرب» همان چیزی است که «استخراج کردن» در Proof-of-Work انجام میدهد.

هنگامی که یک ماینر در سیستم‌های اثبات کار، یک بلوک را تأیید می‌کند، به آن ماینر یا استخر ماینینگ ، پاداشی در قالب توکن‌های ارز دیجیتال مانند BTC، LTC، ETH و غیره داده می‌شود. ولی در Proof-of-Stake، اعتبارسنجی یک بلوک را از طریق یک انتخاب “تصادفی” تایید می کند. در مورد اتریوم 2.0، اعتبارسنجی که 32 اتریوم  را استیک میکند،شانسی تصادفی برای اعتبارسنجی یک بلوک دارد. این شانس مشابه سایر گره های اعتبارسنجی در شبکه است. داشتن اتریوم بیشتر بر این شانس تأثیر نمی گذارد شانس را بیشتر نمیکند ، دقیقا برخلاف داشتن قدرت هش بیشتر در سیستم اثبات کار ، که شانس استخراج یک کوین را افزایش میدهد . مانند بیت کوین، که شانس بیشتری برای دریافت پاداش بلاک می دهد. بنابراین یک سازمان می تواند چندین گره برای افزایش احتمال ضرب کردن یک بلوک داشته باشد، اما هر گره شانس تصادفی مشابهی با هر گره دیگری دارد.

اگرچه هر پروتکل ممکن است در اجرا متفاوت باشد، اما اینها اجزای اساسی پروتکل‌های اثبات سهام ” انتخاب بلوک تصادفی ” هستند.

مزایای اثبات سهام نسبت به اثبات کار

مکانیسم‌های PoS از این جهت قابل توجه هستند که تلاش می‌کنند مسائل و مشکلات ، مقیاس‌پذیری و قابلیت استفاده مکانیسم‌های اثبات کار را حل کنند. برای مثال، Proof-of-Stake مقدار زیادی انرژی الکتریکی را که برای استخراج بلوک ها استفاده می شد، ذخیره می کند.در Proof-of-work ماینینگ  برای ایجاد یک بلوک جدید و همچنین ایمن سازی شبکه، انرژی بسیار زیادی هزینه می شود. ولی اثبات سهام فقط مستلزم این است که اعتبارسنجها رایانه‌های خود را راه‌اندازی کنند یا اینکه کاربران توکن‌هایی برای استیک کردن در استخر داشته باشند.

مکانیزم Proof-of-Stake وعده می دهد که مقیاس پذیرتر باشد، زیرا دارای معماری سبک تر است و به قدرت محاسباتی مورد نیاز مانند ماینینگ Proof-of-Work نیاز ندارد. این بدان معناست که می‌توان قدرت بیشتری را به مواردی مانند سرعت تراکنش اختصاص داد و امکان فعالیت بیشتری در شبکه بدون مسدود شدن آن وجود خواهد داشت. این امر پروژه های بلاک چین را مقیاس پذیرتر می کند، و  شبکه ضرفیت و توان بیشتری  برای پشتیبانی از پروژه ها در اکوسیستم و افزایش سرعت تراکنش ها خواهد داشت .

از سوی دیگر، سیستم‌های POS  نگرانی‌های عمده‌ای در مورد تمرکز عرضه، حل مشکلات در صورت ایجاد فورک و سایر مسایل امنیتی ایجاد می‌کند. صرف نظر از تبلیغات، ما اکنون شاهد یک سیستم اثبات سهام کاملاً کاربردی هستیم که در مقیاس بزرگ و حجم سرمایه بالا پیاده سازی شده است.

سخن آخــر

اگرچه Proof-of-Stake در مراحل ابتدایی خود است   و  نمونه‌های زیادی از برنامه‌های غیرمتمرکز یا ارزهای دیجیتال وجود ندارد که کاملاً به استفاده از اثبات سهام اختصاص داده شده باشند. ولی سال ها آزمایش و اجرای عملی پشتوانه آن است ،  ممکن است اغلب کاربران به  POS   نگاهی بیاندازند و علاقه ای به آن نشان ندهند و یا شاید موضوع برایشان پیچیده باشد و از کنارش عبور کنند ، اما در مقابل بخش قابل ملاحضه ای از جامعه به آن علاقه دارند و بلکه به آن باور دارند و  آن را چراغ امیدی برای آینده فناوری بلاک چین می دانند.