اثبات سهم(PoS) چیست و چه تفاوت با اثبات کار(PoW) دارد؟

به گزارش پیوست به نقل از دیکریپت، استخراج رمزارز یک تجارت پر مصرف از لحاظ انرژی است. اما لزومی برای پرمصرف بودن وجود ندارد.

جامعه اتریوم سعی دارد نحوه ایجاد ارز را تغییر دهد تا ردپای کربنی این بلاک‌چین نیز تغییر پیدا کند. روشی که جامعه اتریوم به دنبال آن است اثبات سهم (PoS) نام دارد. اثبات سهم جایگزینی برای اثبات کار (PoW) است که بیت‌کوین و اتریوم هردو در حال حاضر از آن استفاده می‌کنند.

هردوی PoS و PoW نمونه‌هایی مکانیزم اجماع محسوب می‌شوند.

مکانیزم‌های اجماع

بلاک‌چین‌های عمومی در واقع تنها یک پایگاه داده هستند. اکثر پایگاه‌های داده یک سری شرایط را برای افرادی که امکان دسترسی و اصلاح دارند مشخص می‌کنند. کنترل متمرکز راحت است اما احتمال هک وجود دارد. در مقابل اما بلاک‌چین کاری می‌کند که همه نرم‌افزار را اداره کننده ،از صرافی‌ها گرفته تا معامله گران، مسئولیت بروزرسانی آن را برعهده داشته باشند.

شرایطی که همه در تصمیم گیری شریک باشند به نظر اوضاع آشفته‌ای خواهد بود و به همین دلیل بلاک‌چین‌ها از «مکانیزم‌های اجماع» یا «الگوریتم‌های اجماع» استفاده می‌کنند تا شبکه را پایدار نگه دارند و تنها تراکنش‌های صحیح به بلاک‌های تشکیل دهنده این بلاکچین اضافه شوند. درواقع شبکه بلاک‌چین مجموعه‌ای از گره‌ها یا کامپیوتر‌هایی که نرم‌افزار بلاک‌چین را در اختیار دارند، است که به هم می‌گویند «بله، این درست است» و از آنجایی که تمامی کامپیوتر‌ها اطلاعات را تایید می‌کنند احتمال خطا نزدیک به صفر است.

با این کار این مکانیزم‌ها از حملات 51 درصدی نیز محافظت می کنند،‌ یعنی این طور نیست که یک نفر با در اختیار داشتن بیشتر از نیمی از قدرت محاسباتی در یک شبکه توزیعی بتواند آن شبکه را کنترل کند.

اثبات کار(PoW)

بیت‌کوین برای جلوگیری از حملاتی که از یک دارایی دوبار استفاده می‌کنند از الگوریتم اجماع اثبات کار(PoW) استفاده می کند. این سیستم از مردم می‌خواهد که برای انجام تراکنش‌های این شبکه، سخت افزار و برق خود را در اختیار شبکه بگذارند. ماینر‌ها (یا کامپیوتر‌های تخصصی این شبکه) در مکانیزم اثبات کار پازل‌های سختی را حل می‌کنند تا اولین نفری باشند که یک بلوک از تراکنش‌ها را تکمیل می‌کند. کار این کامپیوتر‌ها، اعتبار تراکنش‌ها را تضمین می‌کند و در عوض شبکه نیز ارزی مثل بیت‌کوین را به عنوان پاداش به کامپیوتر‌ها پرداخت می‌کند.

اثبات کار در طراحی بیت‌کوین ساخته شد و دیگر رمزارز‌ها  آن را کپی برداری کردند. با این حال یکی از مشکلات این سیستم مصرف انرژی بالا و نیاز به سخت افزار است.

اثبات سهم(PoS)

توسعه دهندگان اتریوم در حال ساخت بروزرسانی‌های جداگانه‌ای هستند، این بروزرسانی که اتریوم 2.0 نام دارد از مکانیزم اثبات سهم استفاده خواهد کرد و در نهایت با شبکه اصلی اتریوم تلفیق می‌شود.

اثبات سهم در اتریوم 2.0 قرار است بازدهی مشابه با مکانیزم اثبات کار داشته باشد: تراکنش‌ها را به شکلی امن روی بلاک‌چین تایید کند.

اما همانطور که ماینر‌های PoW منابع سخت افزاری (کامپیوتر‌های بزرگ و گران‌ قیمت) را در اختیار شبکه قرار می‌دهند، «تایید کنندگان» PoS نیز رمزارز را به این کار اختصاص می‌دهند. در مکانیزم PoS برای تایید تراکنش‌ها در یک بلاک و دریافت پاداش آن تایید کنندگان باید حداقل 32 اتریوم را روی این شبکه قفل یا به اصطلاح Stake کنند و اجازه استفاده از آن را نخواهند داشت. این بلاک‌چین از رمزارز قفل شده برای تضمین امنیت و اداره شبکه استفاده می‌کند.

طبق اعلام بنیاد اتریوم، اثبات سهم نسبت به مکانیزم اثبات کار مزیت‌هایی دارید.

• از آنجایی که پاداش براساس قدرت محاسباتی نیست، نیازی به سخت افزار پیشرفته نیز وجود ندارد.
• این موضوع امکان مشارکت افراد عادی را در گره‌های اتریوم فراهم می‌کند و در نتیجه با تمرکز زدایی بیشتر،‌ مقاومت شبکه نسبت به حمله 51 درصد نیز افزایش می‌یابد.
• به دلیل نیاز سخت افزاری پایین، اثبات سهم انرژی کمتری نسبت به مکانیزم اثبات کار استفاده می‌کند.

این شبکه چطور انتخاب می‌کند؟

تایید کنندگان به صورت تصادفی برای ارائه بلوک‌های جدید انتخاب می شوند.

این تایید کننده‌ها به صورت تصادفی به کمیته‌هایی متشکل از 128 گره تقسیم می‌شوند که ترکیب آن هم هرروز عوض می‌شود. هربار که بلوک تازه‌ای ایجاد می شود و به پایگاه داده بلاکچین اضافه می‌شود، مکانیزم اجماع PoS چند کمیته را برای «تایید» صحت یک بلوک پیشنهادی انتخاب می‌کند.

تایید کنندگان در ازای ساخت بلوک و تایید صحبت دیگر بلوک‌های ساخته شده پاداش دریافت می‌کنند. اگر تایید کنندگان آفلاین باشند یا فرایند تایید را به درستی انجام ندهند مجازات خواهند شد. اگر سعی کنند به شبکه حمله کنند، تمام موجودی قفل شده آنها از آنها گرفته می‌شود.

براساس طراحی این الگوریتم، حمله به شبکه از لحاظ آماری غیرمحتمل خواهد شد. طبق اعلام شرکت ConsenSys که وبسایت مستقل Decrypt را تامین بودجه می‌کند، «احتمال اینکه یک مهاجم 3/1 از تایید کنندگان شبکه و 3/2 از تایید کنندگان کمیته را کنترل کند تا بتواند حمله‌ای موفق داشته باشد، یک در هزار میلیارد است».

آینده

اتریوم اولین رمزارزی نیست که از مکانیزم اثبات سهم استفاده می‌کند.

Algorand، کاردانو، Cosmos، EIS، Polkadot و Tezos همگی نسخه‌ای از اثبات سهم را استفاده می‌کنند.

شبکه اتریوم در حال حاضر در فاز 0 از بروزرسانی اتریوم 2.0 است. در حالی که افرادی اتریوم خود را روی این شبکه قفل کرده‌اند اما این شبکه هنوز آماده فعالیت نیست.

منبع: Decrypt