بروتوكول إثبات العمل (PoW) مقابل بروتوكول إثبات الحصة (PoS)

بروتوكول إثبات العمل (PoW) وبروتوكول إثبات الحصة (PoS) هما آليتان من أشهر آليات الإجماع في عالم العملات الرقمية. تعتمد عليهما العملات الرقمية الرائدة لتعزيز الأداء والحفاظ على نزاهة الشبكة. في هذه المقالة، سوف نشرح كيفية عملهما، مع تسليط الضوء على مزايا وعيوب كل منهما.

ما هو بروتوكول إثبات العمل (PoW)؟

إثبات العمل (PoW) هو آلية إجماع تسمح لعمال المناجم (المدققين) بـ تأكيد المعاملات وإضافتها إلى الكتل الجديدة. للقيام بذلك، يحلّون مهام رياضية معقدة، ويكافئون على جهودهم. توفر هذه النظام طريقة شفافة وموثوقة لجميع المشاركين في الشبكة للتوصل إلى اتفاق حول حالة البلوكشين وجميع المعاملات، ويعتبر الأكثر أمانًا. لتوليد كتلة صالحة، يمرّ عمال المناجم عبر تريليونات من التركيبات العددية.

كيف يعمل بروتوكول إثبات العمل (PoW)؟

إثبات العمل يعمل بالطريقة التالية: يتنافس عمال المناجم لحل الألغاز التشفيرية المعقدة بشكل أسرع. هدفهم هو إيجاد الرقم العشوائي المناسب — وهو رقم فريد يجعل هاش الكتلة يفي بشروط معينة. بمجرد أن يقوم أحد عمال المناجم بحله، يتم بث الكتلة الجديدة لبقية الشبكة. إذا قام المشاركون الآخرون بالتحقق منها، تصبح الكتلة جزءًا من السلسلة، ويحصل العامل على مكافأة.

واحدة من أكبر الاختراقات التي حققها هذا النهج كانت حل مشكلة الإنفاق المزدوج، حيث يمكن أن يحاول شخص ما إنفاق نفس العملة الرقمية أكثر من مرة. في نظام PoW، يجب على عمال المناجم إثبات أنهم بذلوا جهدًا حقيقيًا — سواء كان وقتًا أو قوة حوسبة — لإنشاء كل كتلة جديدة. من هنا جاء الاسم: إنها دليل على أن العمل الحقيقي قد تم.

أمثلة على عملات PoW

بعض العملات تعمل باستخدام آلية الإجماع PoW، ولرؤية كيفية عملها في الممارسة العملية، تحقق من القائمة التالية:

• بيتكوين (BTC): الرائدة في اعتماد إثبات العمل، باستخدام خوارزمية SHA-256. مثل جميع شبكات PoW، توفر بيتكوين أمانًا قويًا لكنها تتطلب استهلاكًا هائلًا للطاقة. من حيث السرعة، تظهر الكتل كل 10 دقائق أو أبطأ خلال أوقات الذروة، مما يحد من سرعة المعاملات. ومع ذلك، تظل بيتكوين المعيار الرفيع للا مركزية، واكتسبت سمعتها كـ "الذهب الرقمي" في سوق العملات الرقمية.

• Kaspa (KAS): عملة من الجيل القادم تستخدم بروتوكول GHOSTDAG وخوارزمية kHeavyHash. تدعم Kaspa المعالجة المتوازية للكتل وتوفر سرعة عالية - عشرات الكتل في الثانية - مع استهلاك طاقة أقل. إنها محسنّة لتعدين GPU وتتميز بنهجها المتقدم في التوسع.

• لايتكوين (LTC): يطلق عليها غالبًا "الفضة" مقارنة بـ "الذهب" في بيتكوين. تعمل لايتكوين أيضًا على PoW ولكن باستخدام خوارزمية Scrypt. يتم إنشاء الكتل كل 2.5 دقيقة، مما يعني معاملات أسرع وأرخص مقارنة بـ BTC. هيكلها الأخف يجعلها خيارًا شائعًا للمدفوعات اليومية.

• دوجكوين (DOGE): أول عملة ميمية تحظى بشعبية. تعمل دوجكوين على خوارزمية Scrypt وتنتج كتلًا كل دقيقة على الشبكة. إنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة مقارنة بـ BTC، ويمكن للعمال الانضمام إلى المسابح، مما يسهل البدء. كل كتلة تعطي مكافأة ثابتة قدرها 10,000 DOGE — أحد الأسباب التي جعلت العملة تبني مجتمعًا مخلصًا.

بعد أن استعرضنا النموذج الأصلي والأكثر اختبارًا للوقت، دعونا ننتقل إلى البديل الرئيسي له — إثبات الحصة (PoS).

ما هو بروتوكول إثبات الحصة (PoS)؟

إثبات الحصة (PoS) هو آلية إجماع بديلة وأحد أشهر الخوارزميات في العملات الرقمية، حيث يؤكد المدققون المعاملات ويحافظون على استقرار الشبكة دون الحاجة إلى قوة حوسبة ضخمة.

الهدف الرئيسي من PoS هو توفير أمان الشبكة مع كفاءة عالية في استهلاك الطاقة. بدلاً من السباق التنافسي لإنشاء كتلة كما في PoW، يؤكد المشاركون في PoS على اهتمامهم بالتشغيل العادل للشبكة من خلال الاستيكينغ — "تجميد" جزء من الرموز الخاصة بهم. يمكن لأي مستخدم يمتلك الحد الأدنى من العملات أن يصبح مدققًا أو يساهم بأمواله في تجمع الاستيكينغ.

كيف يعمل PoS؟

يعمل PoS من خلال عملية عشوائية بناءً على مزيج من العوامل، بما في ذلك عمر الاستيكينغ، والتوزيع العشوائي، وثروة العقد (عدد الرموز المستثمرة) لاختيار المدقق التالي (المكافئ لعمال المناجم) على البلوكشين. بموجب مفهوم PoS الأصلي، يتم توزيع السيطرة على البلوكشين بين المشاركين بناءً على عدد العملات التي يمتلكونها. يصبح المستخدمون مدققين من خلال تجميد كمية معينة من العملات الرقمية على الشبكة.

عملية إنشاء الكتل الجديدة تسمى "التشكيل"، وعادة ما يتم توليد مكافآت المدققين من رسوم المعاملات. يحتاج المستخدمون الذين يرغبون في المشاركة في عملية التشكيل إلى تجميد عدد معين من الرموز — استيكينغ لعملاتهم — على الشبكة. يؤثر حجم الاستيكينغ على احتمال اختيار العقدة بواسطة المدقق التالي: كلما كان الاستيكينغ أكبر، زادت الفرصة. عندما تقوم العقدة بتشكيل الكتلة التالية، يتحقق المدققون من المعاملات ويضيفون الكتل الجديدة إلى البلوكشين.

أمثلة على عملات PoS

الآن، تعرف أنه توجد بعض العملات الرقمية التي تعمل بنظام إثبات الحصة، ومن الجدير بالذكر أيضًا أن الشبكة يمكن أن تعتمد PoS إما من مرحلة التطوير المبكر أو من بيع الرمز الأولي. في بعض الحالات، يعمل البلوكشين في البداية باستخدام خوارزمية إثبات العمل ثم يتحول إلى إثبات الحصة، كما كان الحال مع إيثريوم.

الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على بعض العملات المعتمدة على PoS:

• إيثريوم (ETH): كان البلوكشين في البداية يعمل باستخدام خوارزمية PoW (Ethash) ولكنه واجه قيودًا كبيرة مثل الرسوم العالية وسرعات نقل المعاملات البطيئة. مع الانتقال إلى إيثريوم 2.0 وتقديم إثبات الحصة، ابتعدت الشبكة عن التعدين لصالح أمان المعتمدين. الآن، يمكن لأي مستخدم أن يصبح مدققًا من خلال تجميد 32 ETH. مع PoS، خفضت إيثريوم استهلاك الطاقة بنسبة تزيد عن 99.95% وأعدت الأساس للترقيات المستقبلية، بما في ذلك التقسيم، مما يزيد بشكل كبير من قابلية التوسع.

• أفالانش (AVAX): يستخدم نسخة من PoS ضمن بروتوكول Avalanche Consensus، الذي يتميز بالسرعة العالية والمعالجة المتوازية. يشارك المدققون في اتخاذ القرارات من خلال أخذ عينات محلية بدلاً من عالمية، مما يسمح بالوصول إلى الإجماع في أقل من ثانية. للمشاركة في الاستيكينغ، يجب على المدقق تجميد ما لا يقل عن 2000 AVAX. الفرق المهم هو أن المدققين لا يتم اختيارهم عشوائيًا بل يشاركون في التحقق من جميع الكتل، مما يقلل من احتمال الهجوم ويزيد من تحمل الأعطال.

• كاردانو (ADA): يستخدم خوارزمية Ouroboros الخاصة به، وهي أول آلية PoS تم التحقق منها رسميًا وتم تطويرها بناءً على أبحاث علمية. يتم هيكلة النظام إلى فترات زمنية وفتحات، حيث يتم اختيار المدققين لإنتاج الكتل في أوقات معينة. يمكن لأي مستخدم تفويض ADA إلى تجمع الاستيكينغ، ليحصل على جزء من المكافأة. لا يتطلب المشاركة في الاستيكينغ الأموال في البلوكشين — يبقى المستثمرو العملة سائلة. تركز كاردانو على اللامركزية المستدامة والشمولية الواسعة والأمان الرياضي السليم.

• ألغوراند (ALGO): ينفذ نموذج إثبات الحصة النقية (PPoS)، حيث يتم تحقيق الأمان والإجماع عن طريق اختيار لجنة عشوائيًا من جميع حاملي رموز ALGO. حتى الرصيد الأدنى في المحفظة كافٍ للمشاركة — لا يتطلب خوارزمية PPoS تجميد الأموال. بفضل الخوارزمية الخفيفة، تقوم ألغوراند بمعالجة المعاملات في أقل من 5 ثواني وتضمن إتمام العملية على الفور — لا يمكن التراجع عن الكتل أو إعادة كتابتها.

مقارنة شاملة بين PoW وPoS

إثبات العمل وإثبات الحصة هما طريقتان رئيسيتان للتحقق من معاملات العملات الرقمية. يكمن الاختلاف الرئيسي بين PoW وPoS في أن إثبات الحصة يتطلب من المشاركين تقديم العملة الرقمية كضمان لنجاح الموافقة على المعاملات. أما إثبات العمل فيتطلب من عمال المناجم حساب تحديثات رياضية معقدة. ولكن أيهما أكثر كفاءة؟ دعونا نقارن بين الخوارزميتين بمزيد من التفصيل بناءً على المعايير الرئيسية.

استهلاك الطاقة

PoW يستهلك كمية كبيرة من الطاقة. بينما يضمن هذا الاستهلاك العالي للطاقة أمان البلوكشين، فإنه يبطئ عملية التحقق من المعاملات ويكون مكلفًا للعمال. أما بالنسبة لـ PoS، فقد تم تطويره استجابة لتكاليف الحوسبة العالية لخوارزميات PoW. تستهلك شبكات PoS طاقة أقل بكثير، مما يقلل من التأثير البيئي النموذجي لـ PoW. بينما يتطلب التعدين أجهزة باهظة الثمن لا يمكن لكل مستخدم تحملها، يتطلب الاستيكينغ فقط تجميد عدد معين من العملات على الشبكة.

الأمان

يمكن انتقاد PoW بسبب الانبعاثات العالية للكربون الناتجة عن التعدين، ولكنه أثبت أنه خوارزمية موثوقة لتأمين شبكات البلوكشين. من خلال حل عمال المناجم للمشاكل التشفيرية المعقدة باستخدام PoW، يصبح من الصعب جدًا عليهم التحقق من الكتل غير الصالحة أو إنفاق العملة الرقمية مرتين. وبالتالي، يتم تقليل إمكانية التلاعب في صحة البلوكشين إلى حد المستحيل.من ناحية أخرى، يعتمد PoS على المدققين الذين يحافظون على أمان ونزاهة البلوكشين من خلال الحوافز الاقتصادية. إذا "قاموا بالتحق

من المعاملات أو الكتل غير الصحيحة، فإنهم يواجهون ما يعرف بـ "التقطيع"، أي العقوبة. تكمن نقطة الضعف الرئيسية في أن بعض الأنظمة تختار المدققين الذين لديهم أكبر قدر من المال. مما يعني أنه في العديد من الحالات، يكون من المحتمل أن يكون PoS أقل ديمقراطية بكثير من PoW.

قابلية التوسع

وعد PoS بزيادة قابلية التوسع والإنتاجية مقارنة بـ PoW لأن المعاملات والكتل يمكن الموافقة عليها بشكل أسرع دون الحاجة لحل معادلات معقدة. من الناحية النظرية، يعني ذلك أن PoS يمكن أن يكون أكثر كفاءة. ومع ذلك، فإن PoS هو أحدث ولم يتم اختباره على نطاق واسع مثل PoW.

بعد قراءة هذه المقالة، يمكنك اتخاذ قرار بين الخوارزميتين بناءً على أهدافك الخاصة وأولويات شبكة البلوكشين. إذا كان لديك أي أسئلة أخرى، اطرحها في التعليقات!