به منظور حفظ امنیت شبکه های بلاک چینی نظیر اتریوم و روشی جایگزین برای استخراج(اثبات کار) از این الگوریتم استفاده می گردد. در این الگوریتم افراد با خرید ارز دیجیتال اصلی شبکه و اختصاص دادن آن به شبکه در انجام تایید تراکنش ها و ایجاد بلاک کمک می کنند. از آن طرف نیز شبکه به همان نسبت دارایی ها و مدت زمان باقی ماندن آن در شبکه، با همان ارز پاداش به اعتبار سنج ها می دهد. اگر می خواهید به طور کامل با مفهوم الگوریتم اثبات سهام آشنا شوید این مطلب را تا انتها دنبال کنید.
Proof Of Stake یا الگوریتم اثبات سهام چیست؟
به نوعی الگوریتم اجماع در شبکه های بلاک چینی، الگوریتم اثبات سهام(Proof Of Stake) یا POS می گویند.
اما الگوریتم اجماع(Consensus) چیست؟
یک روش توافق مشارکت کنندگان در یک شبکه غیرمتمرکز در رابطه با تراکنش ها و بلاک ها را الگوریتم اجماع می گویند. همانطور که در جریان هستید در شبکه های بلاک چین غیرمتمرکز مانند بیت کوین، کنترل و مالکیت شبکه به دست همه است. در این شبکه امنیت مساله مهمی است. از کجا باید اطمینان پیدا کرد شبکه بدون نقص کار کند؟ در صورتی که فردی در شبکه تقلب انجام دهد چه اتفاقی می افتد؟ چگونه می توان اطمینان پیدا کرد که در شبکه سرقت اتفاق نمی افتد؟ در واقع الگوریتم اجماع دارای یک سری قوانین و شرایطی است که امنیت شبکه را تامین می کند.
به عنوان مثال الگوریتم اجماع بیت کوین اثبات کار(Proof Of Work) نامیده می شود. بر اساس این الگوریتم اگر کسی قصد شرکت در کار تولید بلاک را داشته باشد، لازم است بهایی را برای اثبات درست کاری خود پرداخت نماید. همچنین در کنار دیگر اعتبارسنج ها که همان ماینرها هستند برای دریافت پاداش به رقابت بپردازد. در این صورت کسی که قصد انجام فعالیتی مخرب روی شبکه بیت کوین داشته باشد، لازم است از قدرت پردازشی بالاتر از تمام ماینرهای شبکه برخوردار باشد که چنین چیزی منطقی نیست و توجیه اقتصادی ندارد.
بیشتر بخوانید: ارز دیجیتال چیست؟
اما بر اساس الگوریتم اثبات سهام، اعتبارسنج هایی که قصد شرکت در کار تولید بلاک و دریافت پاداش را دارند، لازم است توکن های بومی شبکه را خریداری و آنها را به شبکه اختصاص دهند، یا به بیانی دیگر در شبکه سهام گذاری (Stake) کنند. به فرآیند قفل کردن توکن ها در بلاک چین جهت ایجاد و تایید بلاک ها سهام گذاری می گویند. پاداش دریافتی اعتبار سنج ها به صورت مستقیم و به میزان سهام گذاری آنها بستگی دارد. بر اساس بازده سرمایه گذاری (ROI) این پاداش دریافت می گردد و در واقع نودها یا همان اعتبار سنج ها را ترغیب می کند تا عمل اعتبارسنجی شبکه را انجام دهند. بر اساس این الگوریتم در صورتی که کسی قصد حمله به شبکه را داشته باشد، باید بتواند حجم عمده ای از توکن های یک شبکه را حدود 40 درصد از کل توکن های شبکه تولید کند. اما این کار بر طبق اصل عرضه و تقاضا بسیار مشکل است. علاوه بر اینها در صورت حمله قیمت توکن ها سقوط پیدا کرده، در نتیجه اولین شخصی که متضرر خواهد شد خود مهاجم است.
اولین ارز دیجیتالی که مدل اجماع اثبات سهام را در مقیاسی کامل اجرا کرد، پییر کوین(Peercoin) نام داشت. بعد از آن ارزهایی نظیر ایاس، کاردانو، تزوس، پولکادات و ده ها ارز دیجیتال دیگر از الگوریتم اثبات سهام استفاده می کنند.
اما بزرگ ترین ارز دیجیتالی که قصد کوچ کردن از اثبات کار به اثبات سهام را دارد، اتریوم است.
در واقع می توان گفت الگوریتم اثبات سهام، به دلیل مصرف انرژی کمتر، به محیط زیست کمتر آسیب وارد می کند. با توجه به اینکه در بیت کوین از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می شود، این نکته اهمیت پیدا می کند. دلیل آن این است که الگوریتم اثبات کار(PoW) نیازمند صرف انرژی بسیار زیادی است. همچنین اثبات سهام شبکه را مقیاس پذیرتر کرده و در این الگوریتم امکان انجام تراکنش های ارزان تر و سریع تر وجود دارد.
بیشتر بخوانید: شبکه بلاک چین اتریوم چیست؟
اعتبارسنج ها
فرآیند انتخاب اعتبارسنج ها برای تولید بلاک بعدی براساس میزان سهام خود با توابع تصادفی انجام می شود. بنابراین اعتبارسنج های با بیشترین سهام، شانس بیشتری برای تولید بلاک بعدی دارند. پس از اینکه بلاک جدید توسط اعتبارسنج ها ارائه شد به منظور تایید صلاحیت به دیگر همتایانشان سپرده می شود و پس از تایید صلاحیت بلاک جدید به بلاک چین اضافه می شود.
مزایای الگوریتم اثبات سهام
- برای اعتبارسنج ها(دارندگان ارز دیجیتال)
- برای شبکه
بیشتر بخوانید: ارز دیجیتال اتریوم چیست؟
مزایای الگوریتم اثبات سهام برای دارندگان ارز دیجیتال
از طریق سهام گذاری روش های مختلفی برای کسب درآمد وجود دارد. بسته به بلاک چین مورد استفاده شما این روش ها متفاوت است. در ادامه می خواهیم با مزایای الگوریتم اثبات سهام برای سهام داران ارز دیجیتال آشنا شویم.
- پاداش برای نمایندگی و یا مشارکت
اعتبارسنج به عنوان نماینده کاربر در شبکه بخشی از سهام کاربر را برای تامین امنیت شبکه در اختیار شبکه قرار می دهد. در نهایت بخشی از سود دریافتی که از نمایندگی کوین ها به دست آورده را به کاربر می دهد. - پاداش برای نگهداری
در این روش کاربران تنها کوین ها را برای مدت زمانی مشخص در کیف پول خود نگهداری کرده و در ازای آن پاداش دریافت می کنند. میزان پاداش دریافتی بسته به میزان کوین ها و مدت زمان نگهداری آنهاست.
بیشتر بخوانید: بلاک چین چیست؟
مزایای الگوریتم اثبات سهام برای شبکه
در اثبات سهام پاداش ها به صورت توکن بومی ارائه می شوند. طراحی الگوریتم اثبات سهام به گونه ای است که جریان محاسبات دشوار اثبات کار را دور زده و منجر به حذف انرژی مصرفی بیش از حدی که برای رسیدن به اجماع در الگوریتم اثبات کار نیاز است می شود. این اتفاق منجر به بهبود عملکرد و امنیت شبکه می شود.
- امنیت
در الگوریتم اثبات سهام اعتبارسنج ها بخش عظیمی از توکن های شبکه را کنترل می کنند. به همین خاطر آنها تشویق به تامین امنیت شبکه می شوند. زیرا وجود نقص در امنیت شبکه می تواند تاثیرات منفی بر قیمت توکن ایجاد کند.
علاوه بر این در صورتی که اعتبارسنجی در شبکه اقدام به تولید بلاک جعلی کند و یا تراکنش هایی را دستکاری نماید، توکن هایی که در شبکه قفل کرده است از او گرفته می شود که اصطلاحا به آن اسلش "Slash" می گویند. - عملکرد
نهایی شدن سریع تراکنش ها از دیگر مزیت های اثبات سهام از لحاظ عملکرد به شمار می رود. به طور مثال برای تایید یک تراکنش بیت کوین نیاز به 6 تاییدیه داریم. از آنجا که هر بلاک در بلاک چین بیت کوین مدت 10 دقیقه زمان می برد تا تولید شود، مدت زمان لازم برای تایید یک تراکنش در بیت کوین یک ساعت خواهد بود. در صورتی که در شبکه ایاس که مبتنی بر اثبات سهام است، مدت زمان لازم برای نهایی شدن هر تراکنش 2 الی 3 ثانیه خواهد بود.
در نتیجه در الگوریتم اثبات سهام سرعت ایجاد بلاک و توافق و اجماع نودهای شبکه و اعتبارسنج ها بسیار بیشتر از الگوریتم اثبات کار انجام می شود. بنابراین شبکه های مبتنی بر اثبات سهام عملکرد بهتری از نظر میزان تعداد تراکنش های زنجیره ای در هر ثانیه و سرعت انتقال دارایی در شبکه دارند.
بیشتر بخوانید: آشنایی با توکن ها و بررسی تفاوت کوین و توکن
معایب الگوریتم اثبات سهام
یکی از معایب الگوریتم اثبات سهام این است که طراحی نظریه بازی در این الگوریتم، از اثبات کار بسیار پیچیده تر است. دلیل آن این است که لازم است تمامی مسیرهای تشویقی را در نظر بگیرد. از جمله پیامدهای منفی الگوریتم اثبات سهام حمله برد بلند در این الگوریتم است که طی آن هکر با ایجاد شاخه ای روی اولین بلاک از بلاک چین کل زنجیره بلاک چین را تحت کنترل خود در می آورد.
این الگوریتم با توجه به میزان سهام و دارایی مالی افراد کار می کند. به بیان دیگر میزان بازده سرمایه افرادی که تعداد توکن بیشتری دارند، بیشتر خواهد بود. در این صورت ثروتمندان، ثروت مندتر شده و با دریافت و نگهداری سودهای بیشتر قدرت بیشتری نسبت به سایر اعتبارسنج ها در شبکه خواهند داشت. اما از آنجا که فرآیند اعتبارسنجی در شبکه به صورت غیرمتمرکز است این اتفاق ممکن است به عنوان تهدیدی برای این موضوع باشد.
درآمد حاصل از اثبات سهام نسبت به ماینینگ(استخراج) پایین تر است. به طور میانگین میزان درآمد اثبات سهام حدود 6 الی 10 درصد در سال است.
در تصویر زیر بهترین ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام (POS) را مشاهده می کنید.
بیشتر بخوانید: ماینینگ یا استخراج ارز دیجیتال چیست؟
در بلاک چین بعضی از رمزارزها نظیر ایاس و کاردانو از الگوریتم اثبات سهام استفاده می گردد. ارز دیجیتال اتریوم نیز در حال انتقال روی الگوریتم اثبات سهام است.
در الگوریتم اثبات کار از سخت افزارهای کامپیوتری برای استخراج ارزهای دیجیتال استفاده می شد. اما در الگوریتم اثبات سهام برای ایجاد بلاک ها و تایید تراکنش ها در شبکه از سهام گذاری کوین های بومی شبکه استفاده می شود.
الگوریتم اثبات سهام نسبت به اثبات کار از مزایای زیادی برخوردار است. صرفه جویی در میزان مصرف برق، مقیاس پذیرتر شدن و سریع تر شدن شبکه، عدم نیاز به خروج پول از سیستم ارزهای دیجیتال برای خرید سخت افزار، عدم نیاز به فرآیند غیرضروری استخراج و... از جمله مزیت های الگوریتم اثبات سهام به شمار می رود.