الگوریتم اثبات کار چیست و چه مزایا و معایبی دارد؟

تمام سیستم‌های بلاک چینی،‌ فارغ از اینکه با چه هدفی ایجاد شده باشند باید از مکانیسمی برای تایید اطلاعات وارد شده به بلاک چین استفاده کنند. از آنجا که این مکانیسم نقش بسیار پررنگی در تامین امنیت اطلاعات بازی می‌کند، اهمیت بسیار زیادی برای سیستم‌های بلاک چینی دارد. اولین و امن‌ترین مکانیسم اجماع، مکانیسم الگوریتم اثبات کار (Proof of work) بود. این مقاله، به بررسی این مکانیسم و نقاط قوت و ضعف آن می‌‌پردازد.

ارزهایی که از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کنند، جزو بهترین ارزهای بازار هستند و سرمایه‌گذاران بزرگ جهان معمولا این ارزها را برای سرمایه گذاری پیشنهاد می‌کنند. صرافی ارزپایا یکی از بهترین و قدیمی‌ترین صرافی‌های ایرانی است که این ارزها را در پلتفرم خود لیست کرده است. اگر قصد سرمایه گذاری روی این کوین‌ها را دارید، شما می‌توانید آن‌ها را با کارمزد ۰.۰۰۲ در صرافی ارزپایا خریداری کنید. برای ثبت نام در ارزپایا روی این لینک کلیک کنید.

گواه اثبات کار چیست؟

گواه اثبات کار برای اولین بار توسط یک دانشمند علوم کامپیوتر در سال ۱۹۳۳ معرفی شده و هدف آن پیشگیری از حمله به سرویس‌های اینترنتی و مقابله با ایمیل‌های ناامن بود. در نهایت با ایجاد بیت کوین در سال ۲۰۰۹، این مکانیزم به‌عنوان مکانیزم اجماع برای افزایش مقاومت این شبکه در برابر هکرها به‌کار گرفته شد. درحال حاضر، این سیستم، بخش ذاتی بیت کوین و بسیاری از ارزهای دیجیتال‌ دیگر را تشکیل می‌دهد، چراکه بدون وجود POW در بلاک چین این ارزهای دیجیتال، هیچ مرجعی وجود ندارد که به تایید تراکنش‌ آن‌ها بپردازد.

الگوریتم POW در بلاک چین چیست؟

تمرکز زدایی، بخش کلیدی دنیای ارز دیجیتال است که جهت تحقق آن باید از یک روش جدید برای تایید تراکنش‌ها بدون دخالت موسسات مالی استفاده شود. اولین روش برای ایجاد این تراکنش‌ها، استفاده از الگوریتم «گواه اثبات کار» یا الگوریتم POW بود که همچنان در شبکه بلاک چین بیت کوین درحال استفاده است.

الگوریتم گواه اثبات کار که در زبان انگلیسی به آن Proof of Work می‌گویند، یک سیستم اجماع توزیع‌شده است؛ به‌طوری که کاربران برای دریافت یا ارسال پول از یک شخص، دیگر نیازی به اعتماد به خدمات شخص ثالث ندارند. الگوریتم POW، به شما کمک می‌کند تا دنیای ارزهای دیجیتال را بهتر بشناسید و هنگام سرمایه‌گذاری در این بازار آگاهانه‌تر عمل کنید.

نحوه کارکرد اثبات کار چگونه است؟

در الگوریتم اثبات کار از کاربران خواسته می‌شود تا برای دریافت پاداش کار کنند. در اینجا کار به‌معنای انجام محاسبات رمزنگاری است که باید برای تایید تراکنش‌ها در شبکه انجام شود. اساسا ماینرها با یکدیگر بر سر این موضوع رقابت می‌کنند و زمانی‌که یکی از آن‌ها برای تایید یک تراکنش موفق می‌شود، مقداری ارز دیجیتال به‌عنوان پاداش دریافت می‌کند. اما این کار در عمل آنچنان ساده نیست؛ چراکه انجام صحیح محاسبات رمزنگاری به قدرت محاسباتی بالا نیاز دارد و ماینرهای زیادی برای انجام آن رقابت می‌کنند. استخراج مبتنی بر اثبات کار شرایطی فراهم می‌کند تا رسیدن به نتیجه نیاز به نیروی پردازش زیادی داشته باشد. این مکانیزم، برای جلوگیری از دستکاری سوابق تراکنش‌ها بسیار مفید است.

با بررسی یک مثال با نحوه استفاده از الگوریتم POW در شبکه بلاک چین بیشتر آشنا خواهید شد. زمانی‌که تراکنش‌های فروش و یا خرید بیت کوین انجام می‌شوند، روند تایید اعتبار را طی می‌کنند و در نهایت برای استخراج، در یک بلوک گروه‌بندی می‌شوند. در این هنگام، الگوریتم اجماع اثبات کار بیت کوین، یک هش برای بلوک ایجاد می‌کند. پس از ایجاد هش توسط این مکانیزم، ماینرها با یکدیگر رقابت می‌کنند تا اولین کسی باشند که محاسبات را انجام می‌دهند.

هدف از الگوریتم اثبات کار در بیت کوین، افزودن یک بلوک جدید در هر ۱۰ دقیقه است. برای انجام این کار، سختی استخراج بسته به سرعتی که ماینرها بلوک‌ها را اضافه می‌کنند، تنظیم می‌شود. اگر استخراج سریع انجام شود، محاسبات هش سخت‌تر می‌شود و اگر آهسته پیش رود، راحت‌تر صورت می‌گیرد.

مزایا و معایبPOW چیست؟

مزیت اصلی الگوریتم اثبات کار این است که مکانیسم محکمی برای دستیابی به اجماع و جلوگیری از سوءاستفاده‌ها فراهم می‌کند. استفاده از این روش در فناوری بلاک چین برای ایجاد امنیت، اعتماد و تمرکززدایی در آن بسیار مفید است. الگوریتم POW سیستمی فراهم کرده است تا برای تایید تراکنش‌ها هیچ نیازی به واسطه‌هایی مانند بانک نباشد. همچنین، این الگوریتم برای جلوگیری از دستکاری افراد یا سازمان‌ها در پایگاه داده‌ها هم مفید است. این مکانیسم امکان دستکاری و تغییر در هر بخشی از دفتر کل معاملات را دشوار می‌سازد. بنابراین، صحت و قابلیت ردیابی هر تراکنش به‌خوبی انجام می‌شود.

توجه داشته باشید که برخی از الگوریتم‌های دیگر، مانند الگوریتم اثبات سهام (POS)، کاربرد پروف آو ورک را دارند، اما به اندازه POW ایمن نیستند. البته، نمی‌توان گفت که الگوریتم اثبات کار هیچ عیبی ندارد. یکی از بزرگ‌ترین نقاط ضعف الگوریتم اثبات کار این است که انجام محاسبات برای تایید تراکنش‌ها زمان بر است و نیاز به قدرت سخت‌افزاری و به طبع، انرژی بسیار زیادی دارد.

به این ترتیب دور از انتظار نیست که بر الگوریتم گواه اثبات کار انتقادات زیادی وارد باشد. دلیل این انتقادات این است که این روش،‌ اثرات منفی زیست‌محیطی بسیاری دارد. در POW، از کامپیوترهای بسیار قدرتمند و مجهز به سخت‌افزارهای پیشرفته استفاده می‌شود که قیمت بسیار بالایی دارند. اما هزینه این کامپیوترها مسئله اصلی نیست، بلکه مصرف انرژی بالای آن‌ها بسیار مورد بحث است. علاوه بر آن، این دستگاه‌ها برای جلوگیری از آسیب‌ دیدن قطعات سخت‌افزاری به‌دلیل ایجاد گرمای داخلی، به کنترل دما با سیستم‌های خنک‌کننده قوی نیاز دارند.

به‌دلیل هزینه‌های مرتبط با راه‌اندازی و نگهداری سیستم‌های کامپیوتری قدرتمند، بلاک چین‌های مبتنی ‌بر POW دارای محدودیت‌های مقیاس‌پذیری هستند. همچنین، این هزینه‌ها مانع مشارکت تعدادی از افراد و سازمان‌ها در یک شبکه بلاک چین خاص می‌شود.

ویژگی‌های اصلی گواه اثبات کار چیست؟

 ویژگی‌های اصلی الگوریتم POW موجب محبوبیت آن شده است:

• مشکل دوبار خرج کردن یا Double Spending را برطرف می‌کند.
• یافتن راه‌حل برای مسئله‌ها را دشوار کرده و از این طریق، امنیت شبکه را تامین می‌کند.
• در این الگوریتم بررسی صحت راه‌حل‌ها آسان است.
• این الگوریتم اجازه می‌دهد که پیچیدگی یک معادله بر اساس قدرت کل شبکه تغییر کند.

کدام ارزهای دیجیتال از Proof of work استفاده می‌کنند؟

رمز ارزهایی که از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کنند شامل موارد زیر هستند:

• بیت کوین: بیت کوین اولین و محبوب‌ترین ارز دیجیتال مبتنی بر POW است. درواقع، این رمز ارز بود که برای نخستین بار مفهوم الگوریتم Proof of Work را به دنیای ارز دیجیتال وارد کرد.
• اتریوم: اتریوم از همان ابتدا، کار خود را بر اساس الگوریتم POW آغاز کرد. با این وجود، تیم این ارز دیجیتال در تلاش است تا این الگوریتم را به POS تبدیل کند. موفقیت یا عدم موفقیت این موضوع می‌تواند تاثیر زیادی روی قیمت و خرید اتریوم دارد.
• بیت کوین کش: مشابه لایت کوین، بیت کوین کش هم کپی بیت کوین است. بنابراین، این رمز ارز نیز تراکنش‌های مبتنی بر POW را تایید می‌کند.
• Monero: این ارز دیجیتال مبتنی بر حریم خصوصی با توکن XMR از الگوریتم اجماع POW پیروی می‌کند.
• ZCash: یکی دیگر از ارزهای دیجیتال است که از این الگوریتم استفاده می‌کند.
• Ethereum Classic: این رمز ارز یک کپی از اتریوم است و درحال حاضر از الگوریتم POW استفاده می‌کند. برخلاف اتریوم، اتریوم کلاسیک قصد ندارد که به الگوریتم اجماع POS تغییر کند.
• لایت کوین: از آنجایی که لایت کوین از روی بیت کوین ساخته شده است، مانند آن از POW استفاده می‌کند. تحلیلگران بسیار بزرگی خرید لایت کوین را برای آینده پیشنهاد کرده‌اند.

به‌طورکلی می‌توان گفت که الگوریتم اثبات کار می‌تواند از شبکه بلاک چین در برابر هکرها محافظت کرده و در آن امنیت و اعتبار ایجاد کند تا تمام تراکنش‌ها بدون نیاز به شخص ثالث و با ایجاد اعتماد بین دو شخص ناشناس انجام شود. اما هزینه‌های ناشی از اجرای این روش، سرعت کم و همچنین آسیب‌های آن به محیط زیست، باعث شده تا شبکه‌های بلاک چین به‌ ایجاد روش‌های جایگزین پروف آف ورک بپردازند.

سوالات متداول

الگوریتم اثبات کار چیست؟

الگوریتم اثبات کار یک الگوریتم اجماع شده است که شما را از اعتماد کردن به نهادهای شخص ثالث در هنگام دریافت و یا ارسال پول بی‌نیاز می‌کند.

ویژگی های الگوریتم POW چیست؟

از مهمترین ویژگی‌های الگوریتم گواه اثبات کار می‌توانیم به برطرف کردن مشکل دوبار خرج کردن اشاره کنیم.

بهترین ارزهایی که از این الگوریتم استفاده می‌کنند کدامند؟

بیت کوین، اتریوم، لایت کوین و بیت کوین کش را می‌توانیم به عنوان مهمترین ارزهایی معرفی کنیم که از الگوریتم POW استفاده می‌کنند.

از کدام صرافی ایرانی می‌توان ارزهای اثبات سهام را خرید؟

صرافی ارزپایا یکی از بهترین صرافی‌هایی است که می‌توانید این ارزها را با کارمزد بسیار کم خریداری کنید.

کارمزد معاملات در صرافی ارزپایا چقدر است؟

کارمزد در نظر گرفته شده برای خرید و فروش ارز دیجیتال در ارزپایا، ۰.۰۰۲ مبلغ کل معامله است.