الگوریتم اثبات سهام چیست و چه مزایا و معایبی دارد؟

بسیاری از افراد، فقط به پولی اعتماد می‌کنند که بتوانند آن را ببینند و تنها نمود فیزیکی که می‌توان از بیت کوین دید، ماینرهای آن است. اما برای بسیاری از ارزهای دیجیتال، همین ماینرها نیز وجود ندارند! اثبات سهام ارز دیجیتال (proof of stake – POSt) الگوریتمی است که به جای الگوریتم اثبات کار (Proof of work) استفاده می‌شود. این الگوریتم، برای تأیید تراکنش‌ها نیازی به ماینرهای بزرگ ندارد.

در این مقاله، مفصلا سازوکار الگوریتم اجماع اثبات سهام که به آن گواه اثبات سهام یا پروتکل اثبات سهام نیز گفته می‌شود را بررسی می‌کنیم. اما قبل از آن، بهتر است به تعریف دقیقی از الگوریتم اجماع، و نقش مهمی که در عملکرد ارزهای دیجیتال ایفا می‌کند بپردازیم.

ارزهایی که از پروتکل اثبات سهام استفاده می‌کنند، می‌توانند گزینه بسیار مناسبی برای سرمایه گذاری باشند. ارزهایی مانند سولانا، ایاس، متیک و پولکادات از جمله این ارزها هستند. شما می‌توانید به راحتی و با کمترین کارمزد این ارزها را در صرافی ارزپایا خرید و فروش کنید. برای ثبت نام در صرافی ارز دیجیتال ارزپایا روی این لینک کلیک کنید.

الگوریتم اجماع چیست و الگوریتم اجماع اثبات سهام چگونه کار می‌کند؟

همان‌طور که می‌دانید، ارزهای دیجیتال به بانک یا نهاد خاصی برای تأیید تراکنش‌ها وابسته نیستند. هیچ شخصی نیست که تراکنش‌ها را بررسی کرده و از صحت آن‌ها اطمینان حاصل کند. این کار به نود یا گره‌های فعال در شبکه بلاک چین واگذار شده است. هر نود، کامپیوتری است که تمام اطلاعات و قوانین یک شبکه بلاک چین را در خود ذخیره کرده و وظیفه دارد طبق قوانین تعریف شده برای شبکه، تراکنش‌ها را تأیید یا رد کند.

هر شبکه بلاک چین، از تعداد زیادی نود یا گره ایجاد شده است. این نودها، برای تأیید یا رد تراکنش‌ها باید با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و بر سر هر تراکنش به اجماع برسند؛ بنابراین، الگوریتم اجماع، روش تصمیم‌گیری نودها برای تأیید تراکنش‌ها است.

نکته: برای آشنایی بیشتر با نحوه استخراج بیت کوین به مقالات قبلی در مجله ارزپایا مراجعه کنید.

ازآنجاکه که هیچ سازمانی بر شبکه نظارت ندارد، حفظ امنیت تراکنش‌ها مسئله بسیار مهمی است. در الگوریتم اثبات کار، برای تأمین این امنیت، اطلاعات هر بلاک تبدیل به یک کد هش شده می‌شود. وظیفه ماینرها برای تأیید بلاک، پیداکردن کد هش شده و انطباق آن با اطلاعات داخل بلاک است. این کار به قدرت پردازش زیادی نیاز دارد و به همین دلیل، ماینرهای بزرگ و پرسروصدا برای حل این مسائل به وجود آمده‌اند.

در گواهی اثبات سهام، خبری از اطلاعات هش شده و قدرت پردازش زیاد برای تأیید تراکنش‌ها نیست. در این پروتکل، افرادی داوطلب شده و کوین یا توکن‌هایشان را در شبکه سپرده‌گذاری می‌کنند. به این افراد، اعتبارسنج گفته می‌شود.

اعتبارسنج‌ها، با اختصاص دادن کوین‌های خود به شبکه، می‌توانند در فرایند تأیید تراکنش‌ها دخیل باشند. ازآنجاکه تأیید تراکنش‌ها نیاز به قدرت پردازش زیادی ندارد، با یک کامپیوتر ساده نیز می‌توان در آن شرکت کرد.

در الگوریتم اجماع Proof Of Stake ارز دیجیتال، اعتبارسنج‌ها با واریز کوین‌های خود به شبکه و فراهم‌کردن یک سیستم کامپیوتری، مطابق با نیاز شبکه، می‌توانند به کار تأیید بلاک‌ها و گرفتن پاداش از شبکه مشغول شوند. اما امنیت در این مکانیسم چگونه تأمین می‌شود؟

همان‌طور که گفته شد، در مکانیسم اثبات کار، افراد برای اینکه تبدیل به اعتبارسنج شوند باید برای تهیه ماینر و تأمین برق آن هزینه کنند. هرچه قدرت پردازش ماینر بیشتر باشد، شانس شخص برای دریافت پاداش بیشتر خواهد شد. حال اگر شخصی بخواهد به شبکه حمله کرده و در روند تأیید تراکنش‌ها اختلال ایجاد کند، باید قدرت پردازشی برابر با حداقل ۵۱ درصد از قدرت پردازش کل ماینرهای شبکه فراهم کند. این کار، اگرچه غیرممکن نیست؛ اما بسیار سخت و بعید به نظر می‌رسد. برای آشنایی با حمله ۵۱% در بلاکچین به مقاله مربوطه در مجله ارزپایا مراجعه کنید.

در مورد گواه اثبات سهام، مبنای اعتبار نودها میزان توکن یا کوینی است که به شبکه اختصاص داده‌اند. برای نفوذ به این شبکه، حمله‌کننده باید به‌اندازه بیش‌تر از نصف کل دارایی‌هایی موجود در تمام نودها را خریداری کرده و در شبکه سپرده‌گذاری کند. این کار هزینه بسیار زیادی دارد و عملا سود چندانی نصیب هکر نخواهد کرد.

مزایای اثبات سهام

امروزه بیشتر ارزهای دیجیتال، با الگوریتم اجماع اثبات سهام کار می‌کنند. حتی اتریوم که بعد از بیت کوین بزرگ‌ترین ارز دیجیتال محسوب می‌شود نیز در حال تغییر شبکه خود و تبدیل الگوریتم اثبات کار به الگوریتم اثبات سهام است. دلایل زیادی برای محبوبیت این روش وجود دارد:

مصرف انرژی کم در الگوریتم اجماع اثبات سهام

روش الگوریتم اثبات سهام، نیازی به ماینرهای بزرگ برای تأیید تراکنش‌ها ندارد؛ بنابراین، برق بسیار کمتری مصرف کرده و گرمایش کمتری برای کره زمین ایجاد می‌کند. به همین دلیل، از این روش، به‌عنوان روشی سبز برای ماین ارزهای دیجیتال یاد می‌شود.

مقیاس‌پذیری

به طور خلاصه، مقیاس ‌پذیری به معنای توانایی شبکه برای افزایش تعداد تراکنش‌ها، بدون کاهش سرعت و کیفیت انجام کار است. شبکه‌هایی که از مقیاس‌پذیری بالایی برخوردار هستند؛ در ساعات شلوغی شبکه کند نمی‌شوند و احتمال خطای آن‌ها افزایش پیدا نمی‌کند.

ازآنجاکه در الگوریتم اثبات سهام ارز دیجیتال، نیازی به حل مسائل پیچیده و زمان‌بر نیست؛ سرعت تأیید تراکنش‌ها بسیار بیشتر از الگوریتم اثبات کار است. علاوه بر سرعت و افزایش مقیاس‌پذیری، راحت‌تر بودن تأیید تراکنش در این الگوریتم، منجر به کاهش هزینه‌ها و کمتر شدن کارمزد شده است. سرعت بالا و هزینه پایین، برای شبکه‌هایی با الگوریتم اجماع اثبات سهام، طرف‌داران زیادی به ارمغان آورده است.

تمرکززدایی

اگرچه بیت‌ کوین، باهدف تمرکززدایی در مسائل مالی به وجود آمد، اما پس از مدتی، خود نوعی جدید از تمرکز قدرت در دستان افرادی خاص را به وجود آورد. اوایل کار بیت کوین، هرکسی با یک کامپیوتر در خانه‌اش می‌توانست به کار ماین بیت کوین بپردازد اما پس از مدتی، سختی شبکه بیت کوین افزایش پیدا کرد. با افزایش سختی شبکه، افراد برای تأیید تراکنش‌ها و به‌دست‌آوردن بیت کوین، باید کامپیوترهای قوی‌تری تهیه می‌کردند.

رفته‌رفته کار به جایی رسید که هیچ کامپیوتر ساده‌ای نمی‌توانست مسائل پیچیده شبکه بیت کوین را حل کند؛ بنابراین، ماینرها پا به این صنعت گذاشتند. قیمت زیاد ماینرها، هزینه و تجهیزات جانبی موردنیاز آن‌ها، عملا امکان ماین بیت کوین را از اکثر افراد جامعه گرفت. به‌این‌ترتیب، فقط آن دسته از افرادی که توانایی تهیه ماینر داشتند می‌توانستند از ماین بیت کوین بهره ببرند.

اما داستان به همین‌جا ختم نمی‌شود، امروزه با افزایش سختی شبکه بیت کوین، دیگر با خرید یک یا دو ماینر نمی‌توان به سود خوبی دست‌یافت. تعداد زیادی ماینر لازم است تا سود قابل قبولی از ماینینگ به دست بیاید. در این شرایط، قدرت ماین بیت کوین صرفا در دستان کسانی است که مزارع بزرگ ماینینگ دارند. این افراد که طبیعتا تعداد زیادی بیت کوین نیز در اختیار دارند می‌توانند با معامله بیت کوین‌های خود یا صرفا تظاهر به این کار، بر بازار تأثیر گذاشته و قیمت‌ها را جابه‌جا کنند.

این قضیه، درست در نقطه مقابل ذات آزادی‌خواه بیت کوین است و باعث می‌شود غیرمتمرکز بودن آن زیر سؤال برود.

در پروتکل اثبات سهام نیز هرکسی نمی‌تواند تبدیل به یک اعتبارسنج شود. درکل، لازم است که تبدیل‌شدن به یک اعتبارسنج دشوار باشد تا هکرها و کلاهبرداران به‌خاطر هزینه زیاد وارد این کار نشوند. اما در الگوریتم اجماع اثبات سهام، هرکسی با هر مقدار سرمایه، می‌تواند وارد یک استخر ماینینگ شده و سرمایه خود را به آن استخر اختصاص دهد. در این الگوریتم نیازی به خرید ماینرهای بزرگ و تأمین مکان مناسب برای آن‌ها نیست و تبدیل به یک نود شدن، به‌مراتب از الگوریتم اجماع اثبات کار ساده‌تر است.

معایب اثبات سهام

اثبات سهام هم خالی از مشکل نیست و در زیر به بیان برخی از معایب الگوریتم اثبات سهام می پردازیم:

امنیت کمتر

الگوریتم اثبات سهام، به‌اندازه الگوریتم اجماع اثبات کار امن نیست. همان‌طور که در بخش قبل ذکر شد، ساده‌تر بودن تبدیل‌شدن به یک اعتبارسنج، این کار را هم برای افراد صادق و هم برای کلاهبرداران و هکرها ساده می‌کند.

اعتبارسنجان با دارایی‌های زیاد

در مورد تمرکززدایی، عملکرد الگوریتم اجماع اثبات سهام بسیار بهتر از الگوریتم اثبات کار است اما هنوز تردیدهایی در این زمینه وجود دارد. یکی از این تردیدها، مربوط به کسانی است که حجم زیادی از کوین‌ها را در اختیار دارند. این افراد با اختصاص دادن کوین‌های خود به شبکه می‌توانند تبدیل به یک نود قوی شده و روی عملیات تأیید تراکنش‌ها تأثیر بگذارند.

قفل‌کردن سرمایه اعتبار‌سنجان در الگوریتم اثبات سهام

برخی از شبکه‌های بلاک‌چینی که با گواه اثبات سهام کار می‌کنند، سرمایه کاربران را برای مدت مشخصی قفل می‌کنند. در این شبکه‌ها، اعتبارسنج نمی‌تواند زودتر از موعد مقرر سرمایه خود را خارج کند. این مسئله، باتوجه‌به نوسان زیاد قیمت ارزهای دیجیتال، باعث نارضایتی برخی از اعتبارسنجان شده است.

ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام

اولین ارزی که گواه اثبات سهام را برای تأیید تراکنش‌ها به کاربرد ارز Peercoin بود که در سال ۲۰۱۲ به وجود آمد.  Sunny King  و  Scott Nadal دو مخترع این روش بودند. آن‌ها برای حل مشکلات گواه اثبات کار، روشی کاملا خلاقانه و کاربردی ایجاد کردند.

امروزه صدها ارز از پروتکل اثبات سهام استفاده می‌کنند. در زیر، لیست ۲۰ مورد از برترین این ارزها از وب‌سایت CoinMarketCap استخراج شده است. اطلاعات کامل آن‌ها را می‌توانید با کلیک روی لینک coincox مشاهده کنید.

• ارز Solana
• Cardano
• Polkadot
• Avalanche
• Algorand
• ATOM
• Tezos
• Hedera Hashgraph
• ارز EOS
• Harmony
• Waves
• THORChain
• Oasis Network
• Qtum
• Decred
• ICON
• Ontology
• Hive Token
• ارز MATIC

جمع بندی

الگوریتم اثبات سهام, در مدت زمان کوتاهی موفق شد ثابت کند که امنیت و کارایی لازم را دارد. هرچند هنوز برخی نگرانی ها راجع به آن وجود دارد اما به طور کلی می‌توان این روش را روشی امن برای تأیید تراکنش‌ها در یک شبکه درنظر گرفت. لازم به ذکر است که تمام شبکه‌هایی که از پروتکل اثبات کار استفاده می‌کنند لزوما قوانین یکسانی ندارند و هرکدام از آن‌ها از لحاظ امنیت شبکه و نحوه کار الگوریتم اثبات سهام در شبکه متفاوت‌اند.

در مورد الگوریتم اجماع اثبات سهام سؤالی دارید؟ بدون معطلی سؤالتان را در قسمت نظرات با مطرح کنید. کارشناسان ارزپایا، در کمترین زمان، پاسخگوی سؤالات، نظرات و پیشنهادات شما خواهند بود.

سوالات متداول

اثبات سهام (Proof Of Stake) چیست؟ 

اثبات سهام ارز دیجیتال (proof of stake) الگوریتمی است که به جای الگوریتم اثبات کار (Proof of work) استفاده می‌شود. این الگوریتم، برای تأیید تراکنش‌ها نیازی به ماینرهای بزرگ ندارد.

کدامیک از ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام هستند؟

امروزه صدها ارز از پروتکل اثبات سهام استفاده می‌کنند که سولانا، کاردانو، متیک، اتم و پولکادات از محبوب ترین ارزهای مبتنی بر این پروتکل هستند.

پروتکل اثبات سهام چه مزایایی دارد؟

به صورت کلی مصرف انرژی کمتر و سرعت بسیار بالا در تایید تراکنش ها را می‌توان به عنوان مهمترین مزایای این پروتکل نام برد.

Proof Of Stake چه معایبی دارد؟

امنیت کمتر و امکان تاثیرگذاری افراد با دارایی زیاد در تراکنش ها از جمله مهمترین معایبی هستند که در مورد این پروتکل باید به آنها اشاره کنیم.