Proof of Stake

اثبات سهام (Proof of Stake) در بلاک چین و ارز دیجیتال چیست؟

اثبات سهام (Proof of Stake) یکی از الگوریتم‌های اجماع در دنیای ارزهای دیجیتال است که به منظور تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به بلاک چین استفاده می‌شود. این الگوریتم در مقابل الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) قرار دارد که در شبکه‌هایی مانند بیت کوین استفاده می‌شود.

_ مفهوم اثبات سهام : 

اثبات سهام (PoS) یک الگوریتم اجماع برای ارزهای دیجیتال است که برای ایجاد و تأیید بلاک‌ها در بلاک چین استفاده می‌شود. این الگوریتم برخلاف الگوریتم اثبات کار (PoW) که در اکثر ارزهای دیجیتال محبوب مانند بیت کوین استفاده می‌شود، نیازی به استفاده از منابع محاسباتی زیادی ندارد. در اثبات سهام، اعتبارسنج‌ها به جای استخراج بلاک‌ها، توکن‌های خود را در شبکه قفل می‌کنند. اعتبارسنجی‌ای که بلاک جدید را ایجاد می‌کند، به طور تصادفی انتخاب می‌شود و پاداشی از طریق کارمزد تراکنش‌ها دریافت می‌کند.

_ تاریخچه اثبات سهام :

اولین اشاره به اثبات سهام در سال 2011 در مقاله‌ای از Hal Finney، یکی از توسعه‌دهندگان اولیه بیت کوین، منتشر شد. Finney پیشنهاد کرد که از اثبات سهام به جای اثبات کار برای ایجاد بلاک‌ها در شبکه بیت کوین استفاده شود.

اولین ارز دیجیتالی که از اثبات سهام استفاده کرد, Peercoin بود که در سال 2012 راه اندازی شد. پس از آن، ارزهای دیجیتال دیگری مانند Nxt، Ethereum 2.0 و Cardano نیز به استفاده از اثبات سهام روی آوردند.

الگوریتم اثبات سهام  چگونه است و به چه صورتی کار می‌کند؟

در الگوریتم اثبات سهام، اعتبارسنج‌ها (Validators) برای تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید، باید مقدار مشخصی از توکن‌های شبکه را به عنوان وثیقه (Stake) قفل کنند. هرچه مقدار وثیقه یک اعتبارسنج بیشتر باشد، شانس او برای انتخاب شدن به عنوان اعتبارسنج منتخب برای تأیید یک بلوک نیز بیشتر خواهد بود.

در الگوریتم اثبات کار، ماینرها برای تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید، باید مسائل ریاضی پیچیده‌ای را حل کنند. این کار مستلزم استفاده از سخت‌افزارهای گران‌قیمت و مصرف انرژی زیادی است.

در الگوریتم اثبات سهام، اعتبارسنج‌ها برای تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید، نیازی به حل مسائل ریاضی پیچیده ندارند. آنها فقط باید مقدار مشخصی از توکن‌های شبکه را به عنوان وثیقه قفل کنند.

روند تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید در الگوریتم اثبات سهام به این صورت است:

1. یک اعتبارسنج یک بلوک از تراکنش‌ها را ایجاد می‌کند و آن را به شبکه ارسال می‌کند.
2. سایر اعتبارسنج‌ها این بلوک را تأیید می‌کنند.
3. بلوک تأیید شده به بلاک چین اضافه می‌شود.

اعتبارسنج منتخب برای تأیید بلوک، پاداشی دریافت می‌کند. این پاداش معمولاً به صورت توکن‌های شبکه است.

در الگوریتم اثبات سهام، اعتبارسنج‌ها با توجه به مقدار وثیقه‌ای که قفل کرده‌اند، شانس مساوی برای انتخاب شدن به عنوان اعتبارسنج منتخب ندارند. هرچه مقدار وثیقه یک اعتبارسنج بیشتر باشد، شانس او برای انتخاب شدن به عنوان اعتبارسنج منتخب نیز بیشتر خواهد بود.

الگوریتم‌های اثبات سهام مختلفی وجود دارند که هر کدام از آنها کارکرد متفاوتی دارند. برخی از الگوریتم‌های اثبات سهام رایج عبارتند از:

• اثبات سهام سهام‌گذاری ثابت (PoS-Stake) : در این الگوریتم، اعتبارسنج‌ها با توجه به مقدار وثیقه‌ای که قفل کرده‌اند، شانس مساوی برای انتخاب شدن به عنوان اعتبارسنج منتخب دارند.
• اثبات سهام سهام‌گذاری اثبات شده (PoS-PoS) : در این الگوریتم، اعتبارسنج‌ها با توجه به مدت زمانی که توکن‌های خود را به عنوان وثیقه قفل کرده‌اند، شانس بیشتری برای انتخاب شدن به عنوان اعتبارسنج منتخب دارند.
• اثبات سهام سهام‌گذاری اعتبار (PoS-PoA) : در این الگوریتم، اعتبارسنج‌ها با توجه به اعتبارشان در شبکه، شانس بیشتری برای انتخاب شدن به عنوان اعتبارسنج منتخب دارند.

به این ترتیب، در الگوریتم اثبات سهام، اعتبارسنج‌ها با سرمایه‌گذاری در توکن‌های شبکه، انگیزه‌ای برای تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید دارند.

اثبات سهام چه مزایا و معایبی در بلاک چین و ارزهای دیجیتال دارد؟

اثبات سهام مزایای مختلفی نسبت به اثبات کار دارد. از جمله این مزایا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کارآمدتر: اثبات سهام از منابع محاسباتی کمتری نسبت به اثبات کار استفاده می‌کند. این امر باعث می‌شود که ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام انرژی کمتری مصرف کنند و از نظر محیط زیست سازگارتر باشند.
• مقرون به صرفه‌تر: اثبات سهام برای مشارکت در فرایند اجماع نیازی به سرمایه‌گذاری در سخت‌افزارهای گران‌قیمت مانند ASIC ندارد. این امر باعث می‌شود که ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام برای افراد بیشتری قابل دسترس باشد.
• امن‌تر: اثبات سهام شبکه را در برابر حملات 51 درصدی مقاوم‌تر می‌کند. در یک حمله 51 درصدی، یک شخص یا گروه می‌تواند بیش از 50 درصد از قدرت محاسباتی شبکه را کنترل کند و تراکنش‌ها را باطل کند یا بلاک‌های جعلی ایجاد کند.
• تمرکززدایی بیشتر: اثبات سهام به تمرکززدایی بیشتر شبکه کمک می‌کند، زیرا هرکسی که دارایی‌های دیجیتالی شبکه را داشته باشد می‌تواند به عنوان اعتبارسنج انتخاب شود.
• سرعت تراکنش‌ها بیشتر: اثبات سهام می‌تواند سرعت تراکنش‌ها را بیشتر کند، زیرا اعتبارسنج‌ها نیازی به رقابت با یکدیگر برای حل مسائل پیچیده ندارند.

از جمله معایب اثبات سهام می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• امنیت کمتر در برابر حملات Sybil: حملات Sybil نوعی حمله است که در آن مهاجمان سعی می‌کنند با ایجاد هویت‌های جعلی، کنترل شبکه را به دست بگیرند. این حملات می‌توانند برای ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام مشکل‌ساز باشند.
• هزینه‌های ذخیره‌سازی بیشتر:  اعتبارسنج‌ها باید کل تاریخچه شبکه را ذخیره کنند، که می‌تواند هزینه‌های ذخیره‌سازی را افزایش دهد.

_ مثال‌هایی از پروژه‌های اثبات سهام :

برخی از پروژه‌های ارزهای دیجیتال که از اثبات سهام استفاده می‌کنند عبارتند از:

• Cardano
• Cosmos
• Ethereum 2.0
• Nxt
• Polkadot
• Tezos
• Tron

اثبات سهام یک الگوریتم اجماع امیدوارکننده برای ارزهای دیجیتال است که مزایای مختلفی نسبت به اثبات کار دارد. این الگوریتم کارآمدتر، مقرون به صرفه‌تر و امن‌تر است.