الگوریتم اجماع PoS در ارز دیجیتال چیست؟

در سال ۲۰۱۱، یکی از کاربران انجمن Bitcointalk با نام مستعار QuantumMechanic الگوریتم اثبات کار (PoW) را مورد انتقاد قرار داد و آن را به‌عنوان یک فرآیند هدر دادن منابع معرفی کرد. او به‌جای آن، یک جایگزین در قالب الگوریتم اثبات سهام (PoS) معرفی کرد که امروز به‌عنوان پایه‌گذار بسیاری از بلاکچین‌های مدرن عمل می‌کند.

در این مقاله، ما به بررسی این خواهیم پرداخت که چرا اثبات سهام این‌قدر خوب است و چگونه کار می‌کند. در انتها، فهرستی از سکه‌های مبتنی بر PoS را مشاهده خواهید کرد و دلیل محبوبیت آن‌ها در جامعه ارز دیجیتال را توضیح خواهیم داد.

الگوریتم PoS چگونه کار می‌کند؟

اثبات سهام (PoS) یکی از محبوب‌ترین الگوریتم‌های اجماع در ارزهای دیجیتال است که در آن، اعتبارسنج‌ها تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند و شبکه را بدون نیاز به قدرت پردازشی عظیم، پایدار نگه می‌دارند. نحوه کار این‌گونه است که PoS از یک فرآیند تصادفی برای انتخاب اعتبارسنج بلاک بعدی استفاده می‌کند که این انتخاب بر اساس ترکیبی از عوامل شامل سن استیکینگ، تصادفی بودن و ثروت گره (مقدار توکن‌های استیک شده) است. طبق مفهوم اصلی PoS، کنترل بلاکچین بین شرکت‌کنندگان به‌طور متناسب با تعداد سکه‌هایی که دارند، توزیع می‌شود. کاربران با قفل کردن مقدار مشخصی از ارز دیجیتال در شبکه به اعتبارسنج‌ها تبدیل می‌شوند.

فرآیند ایجاد بلاک‌های جدید به‌عنوان "فورجینگ" شناخته می‌شود و پاداش‌های اعتبارسنج‌ها معمولاً از کارمزدهای تراکنش ایجاد می‌شوند. کاربرانی که مایل به شرکت در فرآیند فورجینگ هستند، باید مقدار مشخصی از توکن‌ها را برای استیک کردن در شبکه متعهد کنند. اندازه استیک، احتمال انتخاب یک گره توسط اعتبارسنج بعدی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد: هرچه سهم بزرگ‌تر باشد، شانس بالاتری وجود دارد. وقتی یک گره بلاک بعدی را فورج می‌کند، اعتبارسنج‌ها تراکنش‌ها را تأیید کرده و بلاک جدید را به بلاکچین اضافه می‌کنند.

برای جلوگیری از تسلط گره‌های ثروتمند بر فرآیند اعتبارسنجی، شبکه‌های PoS معمولاً مکانیسم‌های اضافی مانند انتخاب تصادفی بلاک و انتخاب سن سکه را اجرا می‌کنند. به‌عنوان پاداش، گره انتخاب‌شده کارمزد تراکنش‌ها را از بلاک تأیید شده دریافت می‌کند.

هدف از الگوریتم اثبات سهام

هدف اصلی اثبات سهام این است که امنیت شبکه را با کارایی انرژی بالا فراهم کند. این الگوریتم به هزینه‌های بالای انرژی اثبات کار پاسخ می‌دهد و مدل اجماع قدرتمندتری را ارائه می‌دهد. به‌جای یک رقابت برای ایجاد بلاک، مانند آنچه در PoW وجود دارد، شرکت‌کنندگان PoS با استیک کردن توکن‌های خود علاقه خود را به عملکرد منصفانه شبکه نشان می‌دهند — به‌عبارت‌دیگر، بخشی از توکن‌های خود را "یخ می‌زنند". هر کاربری که حداقل مقدار مورد نیاز از سکه‌ها را داشته باشد، می‌تواند اعتبارسنج شود یا وجوه خود را به استیکینگ پول منتقل کند. این امر مشارکت در حمایت از شبکه را برای طیف وسیعی از کاربران در دسترس قرار می‌دهد و به‌طور قابل‌توجهی مانع ورود را کاهش می‌دهد و نیازی به تجهیزات گران‌قیمت و برق ارزان ندارد.

PoS در مقابل PoW

بسیار پیش می‌آید که بحثی بین اثبات کار و اثبات سهام درباره اینکه کدام یک کارایی بیشتری دارد، مطرح شود. برای پاسخ به این سوال، یک جدول مقایسه برای شما آماده کرده‌ایم که معیارهای کلیدی را نشان می‌دهد:

اثبات کار و اثبات سهام هرکدام جایگاه خود را در اکوسیستم ارزهای دیجیتال دارند و تعیین اینکه کدام یک بهتر عمل می‌کند، کار دشواری است. PoW به‌دلیل انتشار بالای کربن در زمان استخراج، مورد انتقاد قرار گرفته است، اما ثابت کرده است که الگوریتم ایمنی برای ایمن‌سازی شبکه‌های بلاکچین است.

از طرف دیگر، PoS یک جایگزین محبوب برای PoW است که مزایای واضحی از جمله سرعت بالای تراکنش‌ها، رویکرد "سبزتر" و مانع ورود بسیار پایین‌تر دارد. در حالی که استخراج نیاز به سخت‌افزار گران‌قیمت دارد که هر کاربری قادر به خرید آن نیست، استیکینگ فقط شامل قفل کردن مقدار مشخصی از سکه‌ها در شبکه است.

تفاوت اصلی بین PoW و PoS در نحوه انتخاب اعتبارسنج برای تأیید بلاک بعدی تراکنش‌ها نهفته است — و انتخاب بین این دو بستگی به اهداف خاص و اولویت‌های شبکه بلاکچین دارد.

ارزهای دیجیتال محبوب PoS

حالا شما می‌دانید که هر ارز دیجیتال که از اثبات سهام استفاده می‌کند، مجموعه‌ای از قوانین و روش‌های خاص خود را دارد که بهترین ترکیب برای اعتبارسنج‌ها مانند انتخاب تصادفی بلاک و انتخاب سن سکه است. همچنین لازم به ذکر است که یک شبکه می‌تواند PoS را از مراحل اولیه توسعه یا از فروش توکن‌های اولیه پذیرفته باشد. در برخی موارد، بلاکچین ابتدا بر اساس الگوریتم اثبات کار اجرا می‌شود و سپس به اثبات سهام تغییر می‌کند، همان‌طور که در اتریوم این اتفاق افتاد.

حالا بیایید نگاهی دقیق‌تر به برخی از ارزهای دیجیتال مبتنی بر PoS بیندازیم:

• اتریوم (ETH): بلاکچین در ابتدا از الگوریتم PoW (Ethash) استفاده می‌کرد، اما با محدودیت‌های جدی مانند هزینه‌های بالا و سرعت پایین پردازش تراکنش‌ها روبه‌رو شد. با انتقال به اتریوم ۲.۰ و معرفی اثبات سهام، شبکه از استخراج به امنیت مبتنی بر اعتبارسنج‌ها منتقل شد. حالا هر کاربر می‌تواند با استیک کردن ۳۲ ETH به یک اعتبارسنج تبدیل شود. با PoS، اتریوم مصرف انرژی را بیش از ۹۹.۹۵٪ کاهش داده و زمینه را برای به‌روزرسانی‌های آینده از جمله شاردینگ فراهم کرده است که مقیاس‌پذیری را به‌طور چشمگیری افزایش خواهد داد.

• کاردانو (ADA): از الگوریتم Ouroboros اختصاصی خود استفاده می‌کند که اولین مکانیزم اثبات سهام است که به‌طور رسمی اثبات شده و بر اساس تحقیق علمی توسعه یافته است. این سیستم به دوره‌ها و اسلات‌ها تقسیم شده است که در آن اعتبارسنج‌ها برای تولید بلاک‌ها در زمان‌های مشخص انتخاب می‌شوند. هر کاربری می‌تواند ADA را به استیکینگ پول واگذار کند و بخشی از پاداش را دریافت کند. مشارکت نیاز به سرمایه‌گذاری در بلاکچین ندارد — استیکرها می‌توانند توکن‌ها را مایع نگه دارند. کاردانو بر غیرمتمرکز بودن پایدار، شمولیت گسترده و امنیت ریاضی تأکید دارد.

• آوالانچ (AVAX): از یک واریانت PoS در پروتکل اجماع آوالانچ استفاده می‌کند که با سرعت بالا و پردازش موازی شناخته می‌شود. اعتبارسنج‌ها از طریق زیرمجموعه‌های محلی به‌جای جهانی در تصمیم‌گیری‌ها شرکت می‌کنند و اجماع در کمتر از یک ثانیه حاصل می‌شود. برای شرکت در استیکینگ، اعتبارسنج باید حداقل ۲۰۰۰ AVAX استیک کند. تفاوت مهم این است که اعتبارسنج‌ها به‌صورت تصادفی انتخاب نمی‌شوند بلکه در تأیید تمام بلاک‌ها شرکت می‌کنند که این احتمال حمله را کاهش داده و تحمل خطا را افزایش می‌دهد.

• الگوراند (ALGO): مدل اثبات سهام خالص (PPoS) را پیاده‌سازی می‌کند که در آن امنیت و اجماع با انتخاب تصادفی کمیته‌ای از تمام دارندگان توکن ALGO به‌دست می‌آید. حتی موجودی حداقلی کیف پول برای مشارکت کافی است — الگوریتم PPos نیازی به مسدود کردن وجوه ندارد. به‌لطف الگوریتم سبک‌وزن، الگوراند تراکنش‌ها را در کمتر از ۵ ثانیه پردازش کرده و نهایی‌سازی فوری را تضمین می‌کند — بلاک‌ها قابل‌برگشت یا بازنویسی نیستند.

امروزه می‌توان مشاهده کرد که اثبات سهام به یک نقطه عطف در تکامل فناوری بلاکچین تبدیل شده و یک مدل اجماع کارآمد و اقتصادی را ارائه می‌دهد. این الگوریتم دسترسی به اعتبارسنجی را برای طیف وسیعی از شرکت‌کنندگان فراهم کرده و مانع ورود را کاهش داده و غیرمتمرکز بودن را افزایش می‌دهد. شبکه‌های مدرن مانند اتریوم، کاردانو و آوالانچ در حال حاضر پتانسیل PoS را در مقیاس‌پذیری و امنیت نشان می‌دهند. بنابراین، با توجه به این مزایا، PoS به‌طور فزاینده‌ای به‌عنوان پایه‌گذار اکوسیستم‌های غیرمتمرکز آینده تبدیل می‌شود.

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟ در کامنت‌ها بنویسید و با وبلاگ Cryptomus همراه باشید تا آموزش‌های ارز دیجیتال خود را افزایش دهید!