تفاوت های الگوریتم اجماع اثبات کار PoS و اثبات سهام PoW

تنوع الگوریتم‌های اجماع در میان بلاکچین‌ها بسیار زیاد است، اما دو الگوریتم اجماع اثبات کار و اثبات سهام،کاربرد بیشتری دارند و در بلاکچین‌های مهم مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقاله «مزایا و معایب الگوریتم اجماع اثبات کار و اثبات سهام» درباره دو الگوریتم اجماع مهم بلاکچین‌ها توضیح داده‌ایم و مزایا و معایب هرکدام را بررسی کرده‌ایم.

در این مقاله ابتدا درباره اینکه الگوریتم اجماع چیست، توضیح می‌دهیم و سپس به مقایسه دو مکانیزم مهمی که در بلاکچین‌های مختلف به کار می‌روند، صحبت خواهیم کرد.

الگوریتم اجماع چیست؟

بلاکچین سیستمی غیرمتمرکز است که تراکنش‌ها را به صورت نظیر به نظیر انجام می‌دهد، یعنی خریدار و فروشنده یک ارز دیجیتال بدون واسطه بایکدیگر معامله می‌کنند؛ طرفین یک معامله نیازی به شناخت و اعتماد به یکدیگر ندارند. آن‌ها به شبکه بلاکچین اعتماد می‌‌کنند و شبکه هم از طریق مکانیزم‌های اجماع، امنیت و اعتبار تراکنش را تضمین می‌کند.

زمانی که یک تراکنش تکمیل می‌شود، نودهای موجود در شبکه باید آن را تایید کنند تا در بلاک قرار بگیرد و روی بلاکچین ذخیره شود. زمانی که یک نود با حل مسائل ریاضی پیچیده به اعتبار یک تراکنش پی می‌برد، این موضوع را به سایر نودهای شبکه اعلام می‌کند و پاداش تایید این تراکنش یا تشکیل بلاک را دریافت می‌کند. سایر نودهای شبکه وظیفه سنجش اعتبار ادعای نود برنده را برعهده دارند؛ زمانی که تعداد مشخصی از نودهای بلاکچین ادعای نود برنده را تایید کنند، یعنی بر سر اعتبار تراکنش اتفاق نظر دارند. در نتیجه تراکنش مورد نظر به بلاک اضافه می‌شود. به این فرایند، مکانیزم یا الگوریتم اجماع می‌گوییم؛ در هر مکانیزم، نودها از روش منحصر به فردی برای تایید تراکنش استفاده می‌کنند.

الگوریتم اجماع اثبات کار چیست؟

الگوریتم اجماع اثبات کار (Proof of work) که به صورت خلاصه با نام PoW هم شناخته می‌شود، همان مکانیزم اجماعی است که به دستگاه‌های ماینر نیاز دارد و فرایند استخراج ارز دیجیتال را تعریف می‌کند. در این فرایند، ماینرها قدرت پردازششان را در اختیار شبکه بلاکچین قرار می‌دهند. این دستگاه‌ها برای تایید یک تراکنش، باید نرخ هش آن را حدس بزنند؛ اولین ماینری که هش درست را پیدا کند، تایید تراکنش را به نام خودش ثبت کرده و پاداشش را دریافت می‌کند. سایر ماینرها باید ادعای نود برنده را بسنجند؛ زمانی که بیش از ۵۰ درصد از ماینرهای فعال اعلام کردند هش پیدا شده درست است، تراکنش تایید و به بلاکچین اضافه می‌شود. ماینر برنده نیز پاداشش را دریافت می‌کند.

این مکانیزم برای اولین بار در بلاکچین بیت کوین معرفی شد و تا مدت‌ها هم به عنوان تنها الگوریتم اجماع موجود در بازار ارزهای دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گرفت. مقیاس‌پذیری پایین، مصرف برق زیاد و آلودگی‌های زیست محیطی مهم‌ترین علتی بود که باعث شد توسعه‌دهندگان بلاکچین به فکر راهکارهای دیگری برای تایید تراکنش‌ها باشند و الگوریتم‌های اجماع جدیدتری ایجاد کنند.

الگوریتم اجماع اثبات سهام چیست؟

الگوریتم اجماع اثبات سهام (Proof of Stake) که به اختصار PoS نامیده می‌شود، یکی از مهم‌ترین جایگزین‌ها برای مکانیزم اثبات کار است. در این مکانیزم، نودها نیازی به قدرت پردازش ندارند و کسانی که بخواهند در فرایند تایید تراکنش‌ها مشارکت کنند، باید استیکینگ انجام بدهند.

کاربران برای فعالیت در بلاکچین‌هایی که با PoS کار می‌کنند، باید مقداری توکن بومی خریداری کنند؛ برخی از بلاکچین‌ها برای این فرایند، حداقل مقدار مشخص کرده‌اند و برخی هم محدودیتی ندارند. اما نکته مهم این است که هرچقدر مبلغ توکن‌ها بیشتر باشد، نودها شانس بیشتری برای انتخاب به عنوان تاییدکننده یک تراکنش خواهند داشت. بعد از خرید توکن، باید آن‌ها را در شبکه وثیقه‌گذاری یا Stake کرد. بعد از استیکینگ توکن بومی، کاربر حق اعتبارسنجی به دست می‌آورد.

برای تایید هر تراکنش، یک نود اعتبارسنج به صورت تصادفی انتخاب می‌شود. زمانی که نود مورد نظر، تراکنش را تایید می‌کند، پاداش می‌گیرد و سایر نودها باید ادعای نود منتخب را بررسی کنند. در صورتی که ثابت شود نود خلافکار بوده و به اشتباه یک تراکنش نامعتبر را تایید کرده است، توکن‌های وثیقه‌گذاری شده‌اش به عنوان جریمه برداشته می‌شود.

مقایسه PoW و PoS

هرکدام از الگوریتم‌های اجماعی که درباره آن‌ها توضیح دادیم، مزیت‌ها و معایب خاص خودشان را دارند. در ادامه مواردی در رابطه با مقایسه PoW و PoS ارائه می‌دهیم که اطلاعات بیشتری در زمینه دو الگوریتم اجماع مهم در بازار ارزهای دیجیتال ارائه می‌دهند.

• مکانیزم PoW به سخت‌افزارهایی با قدرت پردازش زیاد و قیمت بالا نیاز دارد. به همین دلیل فقط افراد دارای تمکن مالی می‌توانند این سخت‌افزارها را بخرند و فرایند استخراج متمرکز می‌شود. در PoS احتمال تمرکز استخراج کم‌تر است، اما باز هم ممکن است نهنگ‌ها بخش زیادی از قدرت شبکه را به دست بگیرند و مکانیزم اجماع را متمرکز کنند.
• مقاومت الگوریتم اثبات کار در برابر حملاتی مثل خرج دوباره دارایی یا ۵۱ درصد بیشتر است، البته تاکنون هیچ بلاکچین PoSی با مشکل حملات اینچنینی مواجه نشده و این ریسک فقط به صورت تئوری وجود دارد.
• مصرف انرژی الگوریتم اثبات کار بیشتر از الگوریتم اثبات سهام است.
• مقیاس‌پذیری الگوریتم اثبات سهام نسبت به اثبات کار بیشتر است؛ زیرا نودهای اعتبارسنج می‌توانند تراکنش‌ها را در زمان کوتاه‌تر و با کارمزد کم‌تر پردازش و تایید کنند.

با توجه به مقایسه‌های انجام شده‌، به نظر می‌رسد الگوریتم اثبات سهام مزیت‌های بیشتری نسبت به اثبات کار داشته باشد و بتواند نیاز کاربران بلاکچین‌ها را برطرف کند. یکی از نشانه‌های این موضوع، اتریوم است که قصد دارد در اتریوم ۲.۰ به جای PoW از PoS استفاده کند. بلاکچین‌هایی مثل کاردانو، سولانا و پولکادات در حال حاضر این مکانیزم اثبات سهام بهره می‌برند و سرعت بالایی در پردازش تراکنش‌ها دارند.

کلام آخر

الگوریتم اثبات کار، اولین مکانیزم اجماعی بود که در بازار ارزهای دیجیتال معرفی شد و هنوز هم توسط بسیاری از بلاکچین‌های بزرگ بازار استفاده می‌شود؛ بیت کوین، اتریوم ۱.۰، لایت کوین و دوج کوین بلاکچین‌هایی هستند که این الگوریتم بهره می‌برند. الگوریتم اثبات سهام سابقه کم‌تری دارد، اما بلاکچین‌هایی که از آن استفاده می‌کنند، عملکرد بهتری نسبت به بلاکچین‌های PoW دارند و مقیاس‌پذیرتر هستند. البته نباید فراموش کنیم که تعداد کاربران هیچکدام از بلاکچین‌های PoS به اندازه کاربران بلاکچین‌هایی مثل بیت کوین و اتریوم نیست. بنابراین هنوز نمی‌توانیم به صورت قطعی درباره مقیاس‌پذیری کامل این بلاکچین‌ها نظر بدهیم.

مجله ارز دیجیتال داموندمگ، زیرمجموعه صرافی داموند است. این صرافی برای فراهم کردن امکان ترید ارزهای دیجیتال برای کاربران ایرانی توسعه پیدا کرده است و مجله آن نیز در زمینه ارائه بروزترین اطلاعات بازار ارزهای دیجیتال به زبان فارسی فعالیت دارد.

در صرافی داموند می‌توانید ارزهای دیجیتال مهم بازار را به صورت مستقیم با ریال ایران بخرید و نیازی به تبدیل ریال به دلار یا تتر نداشته باشید. همچنین می‌توانید توکن‌هایتان را در ولتی ایرانیزه شده ذخیره کنید تا از ریسک مسدود شدن بخاطر استفاده از آی‌پی فیک در امان بمانید. با مطالعه روزانه مجله داموند نیز می‌توانید اطلاعاتتان را در زمینه بازار ارزهای دیجیتال بروز نگه دارید و با شناسایی فرصت‌های سرمایه‌گذاری تازه، از آن‌ها استفاده کنید.