اثبات سهام یا Proof of Stake چیست؟

اثبات سهام یا Proof of Stake از سال 2011، در انجمن Bitcointalk برای حل مشکلات موجود در الگوریتم فعلی استفاده شد. اثبات سهام و اثبات کار در حالی که هر دو هدف یکسانی برای دستیابی به اتفاق نظر در بلاک چین را دارند، اما روند رسیدن به هدف در آن‌ها در زمینه بازار تجارت و خرید ارز دیجیتال کاملاً متفاوت است.

ابتدا لازم است تعریف مختصری از کلمه گره را شرح دهیم چرا که در بخش‌های زیادی از این مقاله با آن روبه‌رو خواهید شد.

تعریف گره یا node

تعریف گره ممکن است بسته به زمینه آن متفاوت باشد. وقتی صحبت از کامپیوتر یا شبکه‌های مخابراتی می‌شود، گره‌ها ممکن است به عنوان یک نقطه توزیع مجدد یا به عنوان یک نقطه پایان ارتباطات عمل کنند. معمولاً یک گره، از یک دستگاه شبکه فیزیکی تشکیل شده است، اما موارد دیگری نیز وجود دارند که از گره‌های مجازی استفاده می‌شود.

حال باید بگوییم که گره شبکه، به طور کلی نوعی گره است که می‌تواند پیامی را ایجاد کند سپس آن را دریافت و یا انتقال دهد. گره‌ها انواع مختلفی دارند که در مقاله‌های بعدی تترلند به آن‌ها پرداخته خواهد شد.

نحوه عملکرد اثبات سهام چگونه است؟

الگوریتم Proof Of Stake یا اثبات سهام، از یک فرآیند شبه تصادفی انتخاب برای انتخاب یک گره به عنوان اعتبار سنج استفاده می‌کند. این انتخاب، براساس ترکیبی از عواملی است که می‌توانند شامل سن رکورد، تصادفی سازی و میزان سرمایه گره باشند.

خوب است توجه داشته باشید که در سیستم‌های اثبات سهام، گفته می‌شود بلوک‌ها بیش از این‌که استخراج شوند، “ساخته شده” هستند. ارزهای دیجیتال، با استفاده از اثبات سهام اغلب با فروش یا خرید ارز دیجیتال به‌صورت از “قبل استخراج شده” شروع می‌شوند یا با الگوریتم اثبات کار راه‌اندازی می‌شوند و بعداً به اثبات سهام روی می‌آورند.

در جایی که در سیستم‌های مبتنی بر کار، ارز رمزنگاری شده بیشتری به عنوان پاداش برای ماینرها ایجاد می‌شود، سیستم اثبات سهام، معمولاً از کارمزدهای معاملات فروش و یا خرید ارز دیجیتال به عنوان پاداش استفاده می‌کند.

کاربرانی که می‌خواهند در مراحل اثبات سهام شرکت کنند، لازم است مقدار مشخصی ارز دیجیتال را به عنوان سهام خود در شبکه قفل کنند. اندازه سهم، تعیین کننده شانس انتخاب یک گره به عنوان اعتبار سنج بعدی برای ساختن بلوک بعدی است؛ هرچه سهم بیشتر باشد، شانس نیز بیشتر خواهد بود.

برای این‌که این فرآیند تنها از ثروتمندترین گره‌های شبکه برخوردار نباشد، روش‌های منحصر به فردی به فرآیند انتخاب اضافه می‌شود. دو روش که معمولاٌ استفاده می‌شود شامل “انتخاب بلوک تصادفی” و “انتخاب سن ارز دیجیتال” است.

1-انتخاب بلوک تصادفی

در روش انتخاب بلوک تصادفی، اعتبارسنج‌ها با جستجوی گره‌هایی همراه با ترکیبی از کمترین مقدار هش و بیشترین میزان سهم انتخاب می‌شوند. از آن‌جا که اندازه سهام عمومی است، ساختن بلوک بعدی را معمولاً می‌توان توسط گره‌های دیگر پیش بینی کرد.

2-انتخاب سن ارز دیجیتال

در روش Coin Age Selection، گره‌ها را براساس مدت زمان ذخیره رمزهایشان انتخاب می‌کنند. سن رمزارز با ضرب تعداد روزهایی که ارزها به عنوان سهام در نظر گرفته شده‌اند در تعداد ارزهایی که روی هم قرار گرفته‌اند، محاسبه می‌شود.

هنگامی که یک گره، یک بلاک را ساخت، سن ارز آن‌ها به صفر می‌رسد و باید در مدت زمان مشخصی صبر کنند تا بتوانند بلاک دیگری را بسازند. این راه از غلبه گره‌های سهام بزرگ بر بستر بلاک چین جلوگیری می‌کند.

هر ارز رمزنگاری شده با استفاده از الگوریتم اثبات سهام، قوانین و روش‌های خاص خود را دارد که برای آنچه که فکر می‌کنند بهترین ترکیب ممکن برای آن‌ها و کاربرانشان است، اختصاصی شده است و همچنین خرید ارز دیجیتال را ایمن‌تر می‌کند است.

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 می‌کند و آن را به بلاک چین اضافه می‌کند. به عنوان پاداش، گره‌ها، کارمزدهای تراکنش فروش یا خرید ارز دیجیتال را که با معاملات موجود در بلاک مرتبط است، دریافت می‌کنند.

اگر گره‌ای بخواهد از ساختن بلاک خود منصرف شود، سهام آن همراه با سود کسب شده پس از مدت زمانی مشخص آزاد می‎شود و به شبکه مهلت می‌دهد تا تأیید کند که هیچ بلوک جدیدی توسط گره به زنجیره بلوک اضافه و ساخته نشده است.

امنیت

اثبات سهام، به عنوان یک انگیزه مالی برای گره سازنده بلاک است. همچنین، برای عدم اعتبار سنجی یا ایجاد 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 زمانی که سهام بالاتر از پاداش باشد، اعتبارسنج ارزهای بیشتری را از دست می‌دهد که در صورت اقدام به کلاهبرداری به دست می‌آورد.

برای کنترل مؤثر شبکه و کنترل معاملات خرید ارز دیجیتال تقلبی، یک گره باید دارای اکثریت سهام شبکه باشد که به آن حمله یا اتک 51٪ نیز می‌گویند. بسته به ارزش ارز رمزنگاری شده، این کار غیر عملی خواهد بود زیرا برای به دست آوردن کنترل شبکه باید 51٪ از منبع گردش را بدست آورید.

مزایای الگوریتم اثبات سهام

از مزایای اصلی الگوریتم اثبات سهام، بهره‌وری و امنیت انرژی است. از آن‌جا که آسان و مقرون به صرفه است، تعداد بیشتری از کاربران برای اجرای گره‌ها ترغیب می‌شوند. این امر همراه با فرآیند تصادفی‌ سازی همچنین باعث غیرمتمرکز شدن شبکه می‌شود، زیرا برای استخراج بلوک‌ها دیگر به استخرهای استخراج نیاز نیست.

به‌علاوه، از آن‌جا که دیگر نیازی به انتشار بسیاری از ارزهای جدید برای سود نیست، این امر به ثبات قیمت یک ارز دیجیتال خاص در بازار خرید ارز دیجیتال کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری

به طور خلاصه، گفتیم که Proof of Stake(PoS) یا اثبات سهام، سازوكاری اجتماعی است كه اعتبارسنج بلوك بر اساس تعداد ارز‌هایی كه در آن قرار دارند، انتخاب می‌شوند. در این حالت، اصطلاح staking به عمل اعتبارسنجان متعهد می‌شود که بودجه‌ای را به سیستم اختصاص دهند. بنابراین اعتبارسنج‌ها تنها در صورت قفل کردن ارزهای خود می‌توانند در روند تولید بلوک‌های جدید شرکت کنند.

خوب است به یاد داشته باشید که صنعت ارز رمزنگاری شده و بازار خرید ارز دیجیتال به سرعت در حال تغییر و تحول است. چندین الگوریتم و روش دیگر نیز در حال توسعه و آزمایش است و منحصر به روش‌ها و الگوریتم‌های محدودی نیست.

برای آشنایی با اصطلاح اثبات کار یا PoW، این مقاله از تترلند را مطالعه کنید.