اثبات سهام (Proof of Stake) از سال ۲۰۱۱ در انجمن Bitcointalk برای حل مشکلات موجود در الگوریتم فعلی استفاده شد. اثبات سهام و اثبات کار هر دو هدف یکسانی برای دستیابی به اتفاق‌نظر در بلاکچین دارند؛ اما روند رسیدن به هدف در آن‌ها در‌زمینه بازار تجارت و خرید ارز دیجیتال کاملاً متفاوت است.
در این مقاله از بلاگ تترلند، قصد داریم به‌طور مفصل توضیح دهیم که اثبات سهام (Proof of Stake) چیست؟؛ پس تا پایان مطلب با ما همراه باشید.
تعریف گره (Node)
تعریف گره ممکن است بسته به زمینه آن متفاوت باشد. وقتی از کامپیوتر یا شبکه‌های مخابراتی صحبت می‌شود، گره‌ها ممکن است به‌عنوان نقطه توزیع مجدد یا نقطه پایان ارتباطات عمل کنند. معمولاً هر گره از یک دستگاه شبکه فیزیکی تشکیل شده است؛ اما موارد دیگری نیز وجود دارند که از گره‌های مجازی استفاده می‌شود.
گره شبکه به‌طور‌کلی نوعی گره است که می‌تواند پیامی ایجاد و سپس آن را دریافت کند یا انتقال دهد. گره‌ها انواع مختلفی دارند که در مقاله‌های بعدی تترلند به آن‌ها اشاره خواهیم کرد.
نحوه عملکرد اثبات سهام (Proof of Stake) چگونه است؟
الگوریتم Proof of Stake یا اثبات سهام از فرایند شبه‌تصادفی برای انتخاب گره به‌عنوان اعتبارسنج استفاده می‌کند. این انتخاب براساس ترکیبی از عواملی است که می‌توانند شامل سن رکورد و تصادفیسازی و میزان سرمایه گره باشند.
باید به این نکته نیز توجه کنید که در سیستم‌های اثبات سهام، گفته می‌شود بلوک‌ها بیش از اینکه استخراج شوند، «ساخته‌شده» هستند. ارزهای دیجیتال با استفاده از اثبات سهام اغلب با فروش یا خرید ارز دیجیتال به‌صورت «از‌قبل‌استخراج‌شده” شروع می‌شوند یا با الگوریتم اثبات کار راه‌اندازی می‌شوند و بعداً به اثبات سهام روی می‌آورند.
در جایی که در سیستم‌های مبتنی‌بر اثبات کار ارز رمزنگاری‌شده بیشتری به‌عنوان پاداش برای ماینرها ایجاد می‌شود، سیستم اثبات سهام معمولاً از کارمزدهای معاملات فروش یا خرید ارز دیجیتال به‌عنوان پاداش استفاده می‌کند.
کاربرانی که می‌خواهند در مراحل اثبات سهام شرکت کنند، باید مقدار مشخصی ارز دیجیتال را به‌عنوان سهام خود در شبکه قفل کنند. اندازه سهم تعیین‌کننده احتمال انتخاب گره به‌عنوان اعتبارسنج بعدی برای ساختن بلوک بعدی است. هرچه سهم بیشتر باشد، احتمال انتخاب نیز بیشتر خواهد بود.
برای اینکه این فرایند، تنها از گره‌های شبکه ثروتمند برخوردار نباشد، روش‌های منحصر‌به‌فردی به فرایند انتخاب اضافه می‌شود. دو روشی که معمولاٌ استفاده می‌شود، «انتخاب بلوک تصادفی» و «انتخاب سن ارز دیجیتال» است.
۱. انتخاب بلوک تصادفی
در روش انتخاب بلوک تصادفی، اعتبارسنج‌ها با جست‌وجوی گره‌هایی همراه با ترکیبی از کمترین مقدار هش و بیشترین میزان سهم انتخاب می‌شوند. از‌آن‌جا‌که اندازه سهام عمومی است، ساختن بلوک بعدی را معمولاً می‌توان ازطریق گره‌های دیگر پیش‌بینی کرد.
۲. انتخاب سن ارز دیجیتال
در روش Coin Age Selection، گره‌ها را براساس مدت‌زمان ذخیره رمزهایشان انتخاب می‌کنند. سن رمزارز با ضرب تعداد روزهایی که ارزها به‌عنوان سهام در نظر گرفته شده‌اند، در تعداد ارزهایی که روی‌هم قرار گرفته‌اند، محاسبه می‌شود.
هنگامی‌که گره بلاک را ساخت، سن ارز آن به صفر می‌رسد و باید در مدت‌زمان مشخصی صبر کند تا بتواند بلاک دیگری بسازد. این راه از غلبه گره‌های سهام بزرگ بر بستر بلاکچین جلوگیری می‌کند.
هر ارز رمزنگاری‌شده با استفاده از الگوریتم اثبات سهام، قوانین و روش‌های خاص خود را دارد که برای آنچه فکر می‌کنند بهترین ترکیب ممکن برای آن‌ها و کاربرانشان است، اختصاصی شده و خرید ارز دیجیتال را نیز ایمن‌تر می‌کند.
وقتی گره‌ای برای ساخت بلاک بعدی انتخاب می‌شود، ابتدا بررسی می‌کند که معاملات فروش یا خرید ارز دیجیتال در بلاک معتبر است یا خیر. سپس بلاک را امضا و آن را به بلاک چین اضافه می‌کند. به‌عنوان پاداش، گره‌ها کارمزدهای تراکنش فروش یا خرید ارز دیجیتال را دریافت می‌کنند که با معاملات موجود در بلاک مرتبط است.
اگر گره‌ای بخواهد از ساختن بلاک خود منصرف شود، سهام آن همراه با سود کسب‌شده پس از مدت‌زمانی مشخص آزاد می‌شود و به شبکه مهلت می‌دهد تا تأیید کند که هیچ بلوک جدیدی به‌واسطه گره به زنجیره بلوک اضافه و ساخته نشده است.
امنیت
اثبات سهام به‌منزله انگیزه مالی برای گره سازنده بلاک است. همچنین، برای اعتبار‌سنجی‌نکردن یا ایجادنکردن معاملات خرید ارز دیجیتال تقلبی کار می‌کند. اگر شبکه معامله‌ای را جعلی تشخیص دهد، گره جعل‌کننده بخشی از سهام خود و حق شرکت را در آینده از دست می‌دهد. بنابراین تا زمانی‌که سهام بیشتر از پاداش باشد، اعتبارسنج ارزهای بیشتری را از دست می‌دهد که در‌صورت اقدام به کلاه‌برداری به‌دست می‌آورد.
برای کنترل مؤثر شبکه و کنترل معاملات خرید ارز دیجیتال تقلبی، گره باید اکثر سهام شبکه را داشته باشد که به آن حمله ۵۱درصد نیز می‌گویند. بسته به ارزش ارز رمزنگاری‌شده، این کار غیر‌عملی خواهد بود؛ زیرا برای به‌دست‌آوردن کنترل شبکه باید ۵۱درصد از منبع گردش را به‌دست آورید.
مزایای الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)
از مزایای اصلی الگوریتم اثبات سهام می‌توان به بهره‌وری و امنیت انرژی اشاره کرد. از‌آن‌جا‌که آسان و مقرون‌به‌صرفه است، تعداد بیشتری از کاربران برای اجرای گره‌ها ترغیب می‌شوند. این امر همراه با فرایند تصادفیسازی باعث غیرمتمرکز‌شدن شبکه می‌شود؛ زیرا برای استخراج بلوک‌های دیگر به استخرهای استخراج نیاز نیست.
افزون‌براین، از‌آن‌جا‌که دیگر به انتشار بسیاری از ارزهای جدید برای سود نیازی نیست، این امر به ثبات قیمت ارز دیجیتال خاصی در بازار کمک می‌کند.
جمع‌بندی
همان‌طورکه گفتیم، Proof of Stake (PoS) یا اثبات سهام سازوكاری اجتماعی است كه اعتبارسنج بلوک براساس تعداد ارزهایی كه در آن قرار دارند، انتخاب می‌شوند. در این حالت، اصطلاح Staking براساس عمل اعتبارسنج‌ها متعهد می‌شود که بودجه‌ای به سیستم اختصاص دهد. بنابراین، اعتبارسنج‌ها فقط در‌صورت قفل‌کردن ارزهای خود می‌توانند در روند تولید بلوک‌های جدید شرکت کنند.
فراموش نکنید که صنعت ارز رمزنگاری‌شده و بازار خرید ارز دیجیتال به‌سرعت در حال تغییر و تحول است. چندین الگوریتم و روش دیگر نیز در حال توسعه و آزمایش است و به روش‌ها و الگوریتم‌های محدودی منحصر نیست.
در پایان، پیشنهاد می‌کنیم که برای آشنایی با اصطلاح اثبات کار (PoW)، این مقاله از تترلند را مطالعه کنید.
