بررسی الگوریتم اثبات سهام (PoS) و نحوه عملکرد آن

بررسی الگوریتم اثبات سهام (PoS)

اثبات سهام (Proof-of-Stake) یک مکانیزم اجماع در بلاک‌چین است که همگام‌سازی و امنیت شبکه را با استفاده از توکن‌های استیک‌شده به‌عنوان وثیقه‌ی اقتصادی تضمین می‌کند، نه با تکیه بر توان محاسباتی پرمصرف.

 

در یک سیستم PoS، شرکت‌کنندگان که به آن‌ها «اعتبارسنج» (Validator) گفته می‌شود، توکن بومی شبکه را قفل می‌کنند تا حق مشارکت در تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلاک‌های جدید به زنجیره را کسب کنند.

 

ایده‌ی اصلی بسیار ساده است: شبکه امن می‌ماند زیرا اعتبارسنج‌ها «سهام در بازی» دارند. رفتار صادقانه پاداش می‌گیرد و رفتار مخرب می‌تواند با جریمه مواجه شود، که گاهی شامل از دست دادن بخشی از دارایی استیک‌شده است.

 

---

 

نحوه عملکرد الگوریتم اثبات سهام (PoS)

اثبات سهام با استفاده از یک فرآیند انتخاب مبتنی بر قواعد مشخص، وظایف اعتبارسنجی را به‌صورت چرخشی توزیع می‌کند و پیش از نهایی شدن هر بلاک، آن را برای تایید مستقل به سایر اعتبارسنج‌ها می‌سپارد. این فرآیند امنیت و عدالت را در تولید بلاک‌ها تضمین می‌کند.

 

چهار مرحله‌ی کلیدی در فرآیند PoS:

 

1. استیک کردن: اعتبارسنج‌ها موظف‌اند مقدار مشخصی ارز دیجیتال را به‌عنوان سهام قفل کنند. این سهام نقش وثیقه دارد و رفتار صادقانه در شبکه را تشویق می‌کند.

 

2. اعتبارسنجی: اعتبارسنج‌ها بر اساس میزان سهام خود و در برخی موارد با استفاده از عوامل تصادفی انتخاب می‌شوند تا بلاک‌های جدید را پیشنهاد داده و تأیید کنند. هرچه میزان سهام بیشتر باشد، احتمال انتخاب شدن نیز بالاتر است.

 

3. اجماع: پس از پیشنهاد بلاک، سایر اعتبارسنج‌ها صحت آن را بررسی می‌کنند. اگر بلاک تأیید شود، به بلاک‌چین افزوده می‌شود و اعتبارسنج پیشنهاددهنده پاداش دریافت می‌کند.

 

4. جریمه‌ها: اعتبارسنج‌هایی که رفتار مخرب داشته یا وظایف خود را به‌درستی انجام ندهند، بخشی از دارایی استیک‌شده‌ی خود را از دست خواهند داد. این مکانیزم به حفظ یکپارچگی شبکه کمک می‌کند.

 

---

 

مزایای الگوریتم اثبات سهام (PoS)

 

1. بهره‌وری انرژی

PoS به‌طور گسترده به‌عنوان یک مکانیزم اجماع کم‌مصرف شناخته می‌شود، زیرا امنیت شبکه از طریق استیکینگ و مشوق‌های اقتصادی تأمین می‌شود، نه با سخت‌افزارهای استخراج پرمصرف.

 

انتقال Ethereum به PoS باعث کاهش تقریبی 99.95% در مصرف انرژی شبکه شد و به همین دلیل PoS اغلب به‌عنوان جایگزینی پاک‌تر برای PoW در شبکه‌های بزرگ مطرح می‌شود.

 

2. مقیاس‌پذیری و عملکرد

بلاک‌چین‌های PoS معمولاً برای بهبود مقیاس‌پذیری طراحی می‌شوند و از تولید سریع‌تر بلاک‌ها، تأیید سریع‌تر تراکنش‌ها و مسیرهای ارتقای انعطاف‌پذیرتر پشتیبانی می‌کنند.

 

مطالعات و مستندات پروتکلی نشان می‌دهند حذف رقابت استخراج می‌تواند تنظیم عملکرد شبکه برای توان عملیاتی بالاتر و عملیات روان‌تر را ساده‌تر کند.

 

3. دسترس‌پذیری

PoS مانع ورود را کاهش می‌دهد، زیرا اعتبارسنجی به تجهیزات تخصصی استخراج نیاز ندارد. کاربران می‌توانند مستقیماً توکن‌ها را استیک کنند یا آن‌ها را به اعتبارسنج‌ها واگذار کنند، بنابراین استیک کردن نسبت به استخراج، مسیر ساده‌تر و در دسترس‌تری برای مشارکت در امنیت شبکه فراهم می‌کند.

 

محدودیت‌های الگوریتم اثبات سهام (PoS)

1. تمرکز ثروت و ریسک تمرکزگرایی

از آنجا که نفوذ اعتبارسنج‌ها معمولاً بر اساس میزان سهام آن‌ها وزن‌دهی می‌شود، در صورت تمرکز سهام در دست تعداد محدودی از اعتبارسنج‌ها یا اپراتورهای بزرگ، شبکه می‌تواند به سمت تمرکزگرایی حرکت کند.

 

مستندات Polkadot به‌طور صریح به فشار تمرکزگرایی به‌عنوان یکی از ریسک‌های شناخته‌شده در مدل‌های سنتی PoS اشاره می‌کند؛ به همین دلیل بسیاری از شبکه‌ها از طراحی‌های تکمیلی برای تشویق مشارکت گسترده‌تر استفاده می‌کنند.

 

2. توزیع اولیه و کنترل زودهنگام

توزیع اولیه توکن‌ها در شبکه‌های PoS اهمیت بالایی دارد. اگر عرضه اولیه به‌صورت نامتوازن باشد، قدرت رأی‌دهی و نفوذ در اعتبارسنجی می‌تواند به‌طور ساختاری نامتوازن شود، به‌ویژه در سال‌های ابتدایی فعالیت شبکه.

 

3. ملاحظات امنیتی

PoS سطح حمله شبکه را تغییر می‌دهد. مطالعات علمی درباره امنیت PoS به «حملات بلندمدت» (Long-Range Attacks) به‌عنوان یک ریسک بالقوه اشاره می‌کنند، به‌خصوص اگر پروتکل فاقد نهایی‌سازی قوی و سازوکارهای مبتنی بر چک‌پوینت باشد.

 

خوشبختانه بسیاری از طراحی‌های PoS اقدامات مقابله‌ای دارند، اما این موضوع همچنان یک ملاحظه امنیتی کلیدی در ارزیابی یک شبکه PoS محسوب می‌شود.

 

---

 

چرا PoS بهتر از PoW است؟

اثبات کار (PoW) امنیت بلاک‌چین را از طریق استخراج تأمین می‌کند؛ به این معنا که امنیت شبکه مستقیماً به مصرف مداوم انرژی وابسته است.

 

در مقابل، PoS امنیت شبکه را از طریق استیکینگ و اقتصاد اعتبارسنج‌ها تضمین می‌کند. به همین دلیل، پژوهشگران و تیم‌های پروتکلی PoS را مسیری کارآمدتر از نظر انرژی برای مقیاس‌پذیری بلاک‌چین می‌دانند، بدون اینکه مصرف برق به یک مدل کسب‌وکار تبدیل شود.

 

طبق گزارش Ethereum.org، اتریوم در تاریخ 15 سپتامبر 2022 انتقال خود به PoS را تکمیل کرده و کاهش مصرف انرژی حدود 99.95% پس از تغییر را اعلام کرده است.

 

شبکه‌های برجسته‌ی PoS امروزی شامل Ethereum، Cardano (Ouroboros PoS)، Solana (PoS همراه با Proof of History)، Polkadot (Nominated Proof of Stake) و Avalanche (اعتبارسنج‌ها AVAX را استیک می‌کنند) هستند.

 

---

 

چرا Toobit را برای استیک کردن انتخاب کنیم؟

در Toobit، ما ارزش فناوری‌های نوآورانه بلاک‌چین مانند اثبات سهام را به‌خوبی می‌دانیم.

 

پلتفرم ما علاوه بر ارائه محیطی امن برای معاملات، فرصت‌های استیک کردن برای ارزهای دیجیتال PoS محبوب را نیز فراهم می‌کند. با استیک کردن در Toobit، می‌توانید به‌سادگی پاداش دریافت کنید و همزمان در امنیت شبکه‌های بلاک‌چینی مورد علاقه خود مشارکت داشته باشید.

 

علاوه بر این، رابط کاربری آسان و داده‌های لحظه‌ای بازار، Toobit را برای کاربران مبتدی و سرمایه‌گذاران حرفه‌ای مناسب می‌کند.

 

آماده‌اید مزایای استیکینگ را تجربه کنید؟ همین امروز به Toobit بپیوندید و مسیر فعالیت خود در دنیای رمزارزها را به سطحی بالاتر ارتقا دهید.