الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟ | 0 تا 100 الگوریتم اثبات سهام

الگوریتم اثبات سهام (PoS)، یکی از روش‌های مورد استفاده در شبکه‌های بلاکچین است که به جای استفاده از ماینرها برای تایید معاملات، از صاحبان ارزها برای انجام این کار استفاده می‌کند. در این الگوریتم، افراد با داشتن مقداری خاص از ارز دیجیتال، می‌توانند بلوک‌ها را تایید کرده و پاداش دریافت کنند. در این مقاله از صرافی رمزارزی بالینکس، به بررسی مفهوم الگوریتم اثبات سهام می‌پردازیم و همچنین نحوه عملکرد، مزایا و معایب الگوریتم اثبات سهام و اهمیت آن را برای شبکه‌های بلاکچین بررسی می‌کنیم. با ما همراه باشید.

الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof Of Stake) یکی از الگوریتم‌های اجماع و تامین امنیت در شبکه‌های بلاکچین است که برای اثبات و تایید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید استفاده می‌شود. در الگوریتم اثبات سهام، به جای استفاده از قدرت محاسباتی برای ایجاد بلاک‌ها، اعضای شبکه بر اساس تعداد و مقدار ارزهای خود برای ایجاد بلاک‌ها انتخاب می‌شوند. به این ترتیب، اعضایی که بیشترین سهام را دارند، شانس بیشتری در تایید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره دارند.

نحوه عملکرد الگوریتم اثبات سهام

برای شروع فرایند استخراج بلوک در الگوریتم اثبات سهام، در گام نخست فرد باید مقدار معینی از ارز دیجیتال را به عنوان سپرده قرار دهد. این مقدار به عنوان سهم او در شبکه محسوب می‌شود و بر اساس آن امیدوار به استخراج بلوک می‌شود. اگر فرد با موفقیت بلاک را استخراج کند، پاداشی برای خود دریافت می‌کند.

در شبکه‌هایی که از روش الگوریتم اثبات سهام (Proof Of Stake) استفاده می‌کنند، نودها باید مقدار ارز اصلی آن شبکه را استیک (Stake) کنند. این مرحله باعث تبدیل نودها به اعضای اعتبارسنج یا تاییدکننده‌ها (Validators) در شبکه می‌شود. در حال حاضر، تمامی این نودها مسئول بررسی تراکنش‌ها و تولید بلاک‌های جدید در شبکه هستند. بر خلاف روش اثبات کار (Proof Of Work)، در روش اثبات سهام نیازی به داشتن پردازنده‌های بسیار قوی نیست. این امر منجر به کاهش چشمگیر مصررف انرژی در شبکه می‌شود. علاوه بر این، برای شرکت در چنین شبکه‌هایی نیاز به سرمایه اولیه زیادی نیست. به عبارت دیگر، افراد به راحتی می‌توانند به شبکه ملحق شوند و این باعث می‌شود که شبکه بیشتر به صورت غیر متمرکز عمل کند.

در الگوریتم اثبات سهام، نودها همواره در یکی از این دو وضعیت قرار دارند یا به عنوان نود منتخب برای ایجاد بلاک جدید شناخته شده‌اند که در این حالت باید طبق قوانین شبکه، بلاک جدید را پیدا کنند یا از جمله نودهای غیر منتخب هستند که وظیفه آن‌ها تایید بلاک‌های تولید شده توسط نودهای منتخب است. این عمل تایید بلاک به عنوان شهادت دادن یا گواهی دادن شناخته می‌شود. برای انجام این دو فعالیت، یعنی ایجاد بلاک جدید و تایید بلاک‌های قبلی، نودها پاداشی دریافت می‌کنند. در صورتی که یک نود اطلاعاتی غیر صحیح یا نادرست را تایید کند، به آن اسلشینگ (Slashing) یا خسارت‌ زدن گفته می‌شود که منجر به از دست دادن سرمایه آن نود خواهد شد.

در الگوریتم اثبات سهام، افراد برای شرکت در فعالیت‌های شبکه و اعتبارسنجی تراکنش‌ها نیاز به داشتن مقداری از ارز دیجیتال اصلی شبکه دارند. پس این پرسش مطرح می‌شود که پیش از این که ارز دیجیتال در دسترس باشد، چگونه می‌توان آن را فراهم کرد و در شبکه سپرده‌گذاری کرد؟ در پاسخ به ابن پرسش می‌توان گفت، برخی از پروتکل‌ها به منظور حل این معضل اقدام به استخراج مقداری از ارز اصلی شبکه پیش از انتشار آن می‌کنند یا از الگوریتم‌های دیگری مانند اثبات کار استفاده کرده و سپس به الگوریتم اثبات سهام مهاجرت می‌کنند. این اقدامات به افراد اجازه می‌دهد تا بدون داشتن ارز دیجیتال از پیش برای ورود به شبکه و فعالیت در آن، استفاده کنند و مشارکت کنند.

انواع الگوریتم اثبات سهام

علاوه بر الگوریتم اصلی و ابتدایی Proof of Stake، بلاکچین‌ها امروزه از دیگر نسخه‌های متعدد این الگوریتم، برای بهبود سرعت تایید تراکنش‌ها و افزایش قابلیت مقیاس‌پذیری استفاده می‌کنند. در این قسمت، به بررسی برخی از انواع مختلف اثبات سهام می‌پردازیم.

اثبات سهام خالص (Pure Proof of Stake)

در مکانیزم اثبات سهام خالص (PPoS)، انتخاب کاربران برای تایید بلاک‌ها به‌صورت تصادفی انجام می‌شود که این انتخاب از طریق یک سید انتخاب (Selection Seed) صورت می‌گیرد. کاربران در این سیستم به‌ صورت مخفی و محرمانه انتخاب می‌شوند و احتمال انتخاب هر کاربر برای قرار گرفتن در این فرایند، به میزان رمزارزی که در حسابش نگه داشته مرتبط است. این مکانیزم، با تقسیم استیک کاربران در حساب‌های مختلف، از ایجاد خطرهای احتمالی برای امنیت سیستم جلوگیری می‌کند. به علاوه، برای افزایش احتمال انتخاب شدن خود برای اعتبار سنجی، کاربران می‌توانند میزان رمزارز استیک شده خود را افزایش دهند.

اثبات سهام واگذار شده (Delegated PoS)

اثبات سهام واگذار شده (DPoS) یک روش مطابق با استانداردهای بین‌المللی است که نحوه انتخاب و واگذاری نمایندگی را بر اساس رای هولدرهای رمزارز شبکه تعیین می‌کند. در این سیستم، هر استیک‌هولدر می‌تواند ارزهای دیجیتال خود را به یک ولیدیتور ثالث منتقل کند که در عوض از این ارزها برای اعتبارسنجی یا تولید بلاک‌های جدید استفاده می‌کند. به عبارت دیگر، برای رسیدن به موقعیت معتبرتر در شبکه، باید به توانمندی و تجربه خود به همراه رای دیگران تکیه کنید. همچنین برای شرکت در این فرایند، باید یک پروپوزال جامع و قابل اعتماد ارائه دهید تا بتوانید اعتبارسنج قابل اعتمادی در سیستم باشید. بنابراین، با ارائه پروپوزال‌های موثر، می‌توان به افزایش امنیت و قابلیت اعتماد شبکه کمک کرد و به بهبود عملکرد و کارایی آن کمک نمود.

اثبات سهام شناور (Liquid PoS)

اثبات سهام شناور (LPoS)، نوع دیگر از الگوریتم‌های اجماع در گروه PoS است که در آن مالکان استیک حق رای‌دهی خود را به دیگران واگذار می‌کنند. این روش ممکن است به نظر برسد که با PoS نمایندگی شده مشابه است، اما تفاوت کلیدی LPoS با این مکانیزم این است که استیک‌هولدرها می‌توانند بین دو روش انتقال مسئولیت‌های استیک به یک نود دیگر یا استیک کردن رمزارزها توسط خودشان را انتخاب کنند.

اثبات سهام اوراق بهادار (Bonded Proof of Stake)

نحوه عملکرد BPoS بسیار شبیه به LPoS است، زیرا در هر دو حالت دارندگان توکن می‌توانند حق رای خود را به دیگران واگذار کنند و توکن‌ها مستقل از حضانت هستند. به عبارت دیگر، همانند LPoS، افرادی که توکن‌ها را در اختیار دارند، قادرند در رای‌گیری‌ها برای بهبود پروتکل شرکت کنند. اما تفاوت اساسی BPoS با LPoS در زمانی است که امنیت مورد نظر به خطر بیافتد؛ در BPoS، بخشی از سهام افراد معتبر و نمایندگان کاهش می‌یابد که این بر خلاف LPoS است. به عبارت دیگر، اگر یک نماینده به نحوی سعی کند در فعالیت‌های غیرمجاز شرکت کند، قسمتی از توکن‌های خود را از دست می‌دهد.

اثبات سهام کاندید شده (Nominated Proof of Stake)

در گواه اثبات سهام کاندید یا نامزد شده (NPoS)، دلگیتورها با عنوان‌های نامینیتور (Nominator) یا کاندید شناخته می‌شوند. نامینیتورها از بین کاندیدها، ولیدیتورهای مورد نظر خود را انتخاب کرده و با قفل کردن مقدار معینی از توکن‌های استیک‌شده برای حمایت از آن‌ها، در این فرایند شرکت می‌کنند. تعداد ولیدیتورها در این سیستم توسط گاورننس شبکه محدود شده و بر اساس میزان ارزهای استیک‌شده‌ خود انتخاب می‌شوند.

در عکس‌العملی از اعتبارسنجی، تعداد افرادی که می‌توانند نامزد شوند، محدودیت ندارد. همچنین، نامینیتورها برای ادامه انتخاب کاندیداهای جدید، تشویق به کار دارند. بنابراین، با توجه به نقش‌های این الگوریتم، همه‌ی حاضرین می‌توانند به طور مداوم در شبکه شرکت کنند. این امکان باعث حفظ تعداد اعتبارسنج‌ها و افزایش امنیت شبکه بر اساس الگوی دلخواه می‌شود.

اثبات سهام ترکیبی یا هیبرید (Hybrid PoS)

اثبات سهام هیبرید یک نوع سیستم کریپتوگرافی است که به منظور ادغام دو روش PoS (اثبات سهام) و PoW (اثبات کار) توسعه یافته است. این سیستم، مزایای اصلی هر دو روش را با یکدیگر ترکیب کرده و به این ترتیب یک راه‌حل کامل و بهینه را برای امنیت شبکه فراهم می‌آورد. در این نوع، ولیدیتورها نقش ماینرها را بر عهده دارند و تصمیم‌گیری درباره تایید یا رد بلاک‌های جدید را انجام می‌دهند. هدف اصلی استفاده از این سیستم، جلوگیری از مرکزیت قدرت در شبکه و ایجاد امکان فعالیت برابر برای تمام اعضای آن است. به نظر می‌رسد که این رویکرد نه تنها به مشکلات امنیتی موجود در PoW پاسخ می‌دهد، بلکه همچنین به بهبود کارایی و سرعت تراکنش‌ها کمک می‌کند. این امر نشان‌دهنده یک تحول مهم در حوزه ارزهای دیجیتال است که می‌تواند در آینده بهبود زیادی در عملکرد شبکه‌های بلاکچین به همراه داشته باشد.

اهمیت الگوریتم اثبات سهام در دنیای ارزهای دیجیتال

اهمیت الگوریتم اثبات سهام در دنیای ارزهای دیجیتال به دلیل امنیت و شفافیت بالایی که به فرایند تبادل ارزها اضافه می‌کند، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به اینکه ارزهای دیجیتال به شکل الکترونیکی انتقال داده می‌شوند و بر اساس فناوری بلاکچین عمل می‌کنند؛ نیاز به یک سیستم قوی و پایدار برای اثبات تراکنش‌ها و وجود صحت آن‌ها احساس می‌شود. الگوریتم اثبات سهام، یک روش برای تولید و تایید بلاک‌ها در زنجیره بلاکچین است که باعث ایجاد اعتماد بیشتر در شبکه می‌شود. اهمیت این الگوریتم در افزایش امنیت و پایداری شبکه بلاکچین و جلوگیری از هک و تقلب‌ها در فرایند تراکنش‌ها قابل توجه است. به همین دلیل، تحقیق و پیشرفت در این حوزه بسیار اساسی و ضروری است تا ارزهای دیجیتال به طور امن و مطمئن معامله شوند.

مزایا و معایب الگوریتم اثبات سهام

الگوریتم اثبات سهام، مزایا و معایب خاص خود را دارد که در ادامه به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

مزایای الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

• انرژی کمتر PoS نسبت به PoW : یکی از مزایای اصلی الگوریتم PoS این است که انرژی کمتری نسبت به PoW مصرف می‌کند. زیرا در PoW برای تایید تراکنش‌ها نیاز به استفاده از توان محاسباتی بسیار زیادی است که از دیدگاه محیطی مصرف انرژی بالایی دارد. اما در PoS، به دلیل این که امتیاز بر اساس تعداد سهام است، نیاز به توان محاسباتی بسیار کمتری وجود دارد. این امر باعث کاهش نیاز به استفاده از انرژی فسیلی می‌شود و به حفظ محیط زیست کمک می‌کند.

• کاهش احتمال حملات 51 درصدی : از دیگر مزایای الگوریتم PoS، کاهش احتمالات انجام حمله 51 درصدی است. در PoW اگر یک شخص توانایی کنترل بیشتر از نیمی از توان محاسباتی شبکه را داشته باشد، می‌تواند حمله 51 درصدی را بر روی شبکه انجام دهد. اما در PoS، حمله 51 درصدی بسیار دشوارتر است زیرا کسی که بخواهد حمله کند، باید بیشترین تعداد سهام را خریداری کند که هزینه بالایی دارد و این امر انگیزه اقتصادی برای انجام حمله را کاهش می‌دهد.
• تشویق به مشارکت :  در سیستم اثبات سهام، انتخاب صاحبان ارزهای بیشتر به عنوان تاییدکنندگان تراکنش‌ها برای تشویق مشارکت کاربران در شبکه بسیار اهمیت دارد. این اقدام نه تنها باعث افزایش امنیت شبکه می‌شود بلکه به افزایش تعداد کاربران و خرید ارزهای دیجیتال نیز کمک می‌کند. به این ترتیب، افراد ترغيب می‌شوند تا فعالیت بیشتری در شبکه داشته باشند و از این راه، سلامت و پایداری آن تضمین می‌شود.

معایب الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

• تجمع قدرت در شبکه : یکی از معایب اصلی الگوریتم اثبات سهام، مسئله تمرکز سهام است. به عبارت دیگر، افرادی که تعداد زیادی سهم دارند، بیشتر از سایرین توانایی اعتبارسنجی تراکنش‌ها و استخراج بلوک‌ها را خواهند داشت. این مسئله باعث ایجاد نابرابری و عدم توازن در فرایند استخراج ارز و نیز افزایش احتمال اختلافات و تغییرات غیرمنطقی در شبکه می‌شود.

•   ناعدالتی در شبکه : PoS باعث ایجاد تنش و رقابت بین اعضای شبکه می‌شود. زیرا افرادی که تعداد سهم بیشتری دارند، بیشترین امتیاز و سود را بدست می‌آورند و در نتیجه افراد دیگر احساس تبعیض و ناعدالتی می‌کنند. این وضعیت باعث کاهش اعتماد در شبکه و کاهش شفافیت و عدالت در فرایند استخراج ارز می‌شود.

آنچه از مقاله الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست آموختیم:‌

الگوریتم اثبات سهام، یک روش محبوب در فناوری بلاکچین است که به جای استفاده از ماینینگ برای بررسی صحت تراکنش‌ها، از حجم سهام یا ارز دیجیتال موجود در حساب هر شخص برای تایید تراکنش‌ها استفاده می‌کند. این الگوریتم به دلیل کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های ماینینگ نسبت به الگوریتم PoW، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، الگوریتم اثبات سهام همچنین با چالش‌ها و مشکلات خود روبه‌رو است که نیازمند تحقیقات بیشتری برای بهبود آن است.

الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof Of Stake) یکی از الگوریتم‌های اجماع و تامین امنیت در شبکه‌های بلاکچین است که برای اثبات و تایید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید استفاده می‌شود. در الگوریتم اثبات سهام، به جای استفاده از قدرت محاسباتی برای ایجاد بلاک‌ها، اعضای شبکه بر اساس تعداد و مقدار ارزهای خود برای ایجاد بلاک‌ها انتخاب می‌شوند. به این ترتیب، اعضایی که بیشترین سهام را دارند، شانس بیشتری در تایید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره دارند.