آشنایی با الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) در بلاک چین و ارز دیجیتال

الگوریتم اجماع اثبات سهام (POS) به عنوان یکی از انواع الگوریتم‌های دنیای ارز دیجیتال شناخته می‌شود که در این مقاله با آن آشنا خواهید شد. در دنیای مدرن امروزی ارزهای دیجیتال و بلاکچین به عنوان یکی از اختراعات مهم بشر مورد توجه قرار گرفته‌اند. این تکنولوژی نه تنها تبادلات مالی را امن‌تر و شفاف‌تر می‌کند؛ بلکه امکانات زیادی از جمله انتقال داده و انتخابات الکترونیکی را برای ما ارائه کرده است. یکی از اصلی‌ترین فرایندهای بلاکچین، الگوریتم‌های اجماع برای تأیید تراکنش‌ها هستند.
در این مقاله به یکی از الگوریتم‌ها به نام اجماع اثبات سهام Pos خواهیم پرداخت که پس از خواندن این مقاله شما با اصول کلی POS آشنا می‌شوید و درک بهتری را از نحوه عملکرد فناوری بلاکچین پیدا خواهید کرد.

الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست؟

الگوریتم اثبات سهام یا به اختصار POS، سیستمی مختص بلاکچین و ارزهای دیجیتال است. این مفهوم معادل ماینینگ در الگوریتم POW است. الگوریتم POW الگوریتم سیستم بیت کوین است که به جای استفاده از مفهوم ماینینگ اینجا از مفهوم استیکینگ استفاده می‌کنیم. مهم‌ترین اصل در POS این است که هرکسی بیشترین میزان ارز دیجیتال را مورد نظر را داشته باشد، احتمال و قدرت بیش‌تری برای تولید بلاک دارد.
اهمیت استفاده از POS در این است که به جای توان محاسباتی زیاد، معیارهای دیگری مانند تعداد کوین‌های درست یا مدت زمان نگهداری را مدنظر قرار می‌دهد. این الگوریتم به دلیل مصرف کم‌تر انرژی و کارآمدی بیش‌تر در تایید تراکنش‌ها از جذابیت بیش‌تری برخوردار است.
الگوریتم POS رویکرد متفاوتی را در این فرایند مورد توجه قرار می‌دهد و به دنبال کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت تراکنش‌ها است.

آشنایی با اصطلاحات اجماع اثبات سهام (PoS)

برخی از اصطلاحاتی که ممکن است در رابطه با اجماع اثبات سهام با آنها مواجه شوید، شامل موارد زیر است:

مفهوم Staking (استیکینگ در الگوریتم اثبات سهام)

استیکینگ به فرایند اضافه نمودن ارزهای دیجیتال در یک شبکه بلاکچین برای حمایت از عملکرد و امنیت آن شبکه می‌گویند. شما ارزهای خود را به عنوان یک وثیقه وارد شبکه می‌کنید تا به تأیید تراکنش‌ها و اجرای قراردادهای هوش مصنوعی کمک کنید. در اینجا به جای توان محاسباتی بالا در حل مسائل پیچیده از ارزهای خود به عنوان وسیلـه‌ای برای تضمین امنیت شبکه استفاده می‌کنید.
استیکینگ مزایای زیادی برای شما به همراه دارد، شما با استفاده از آن سودی را برای خود رقم می‌زنید. مصرف انرژی کم‌تر در فرایند ماینینگ و افرادی که در این شبکه به عنوان تأیید ‌کننده تراکنش‌ها در شبکه شرکت کنند پاداش تعلق خواهد گرفت.

مفهوم ولیدیتورها در الگوریتم اثبات سهام

ولیدیتور‌ها افرادی هستند که معاملات را تایید و بلاک را درست می‌کنند. یعنی مسئولیت اصلی تأیید صحت معاملات را برعهده دارند. ولیدیتور‌ها به عنوان پاداش، ارز دیجیتال دریافت می‌کنند.

مزایای الگوریتم اثبات سهام در مقابل اثبات کار (PoW)

الگوریتم اثبات سهام (POS) نسبت به الگوریتم اثبات کار (POW) مزایای زیادی دارد که در دنیای بلاکچین بسیار مطرح می‌باشد و شامل:

• مصرف انرژی کم‌تر: یکی از اصلی‌ترین مزایای این الگوریتم، مصرف کم‌تر انرژی است. در اثبات کار ماینر‌ها برای حل مسائل پیچیده انرژی زیادی را مصرف می‌کنند؛ در حالی که برای اثبات سهام این مسئله وجود ندارد و در نتیجه کاهش چشم‌گیری در مصرف انرژی رخ می‌دهد.
• سرعت بیش‌تر تراکنش‌ها: در این الگوریتم، تراکنش‌ها در شبکه با سرعت بیش‌تری انجام می‌گیرند. با افزایش سرعت تراکنش‌ها تعداد تراکنش‌ها در یک زمان مشخص در شبکه می‌شود.
• عدم تمرکز قدرت: در POS افراد با سهام بیش‌تر، قدرت تصمیم‌گیری بیش‌تری دارند.
• اقتصادی بودن: الگوریتم‌های اثبات سهام با کم‌ترین هزینه، امنیت شبکه را حفظ می‌کنند و برای تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه نیاز به سرمایه‌گذاری کم‌تری خواهید بود.

با توجه به موارد فوق، این الگوریتم جایگزین بسیار قدرتمندی برای الگوریتم اثبات کار در دنیای بلاکچین است.

معایب الگوریتم اثبات سهام

الگوریتم اثبات سهام (PoS) از مزایا زیادی برخوردار است، اما در کنار این مزایا از معایبی هم برخوردار است:

• امنیت: اگر افرادی بتوانند بیش‌تر از 51 درصد از سهام یک شبکه را تصرف کنند، آنگاه امنیت شبکه را به خطر می‌افتد. این حمله با نام حمله 51 درصدی شناخته می‌شود که در صورت وقوع آن، شبکه به صورت کامل تخریب می‌شود.
• اعتماد: اثبات سهام نیاز به کسب اعتماد بیش‌تری دارد. افرادی که وجوه خود را در شبکه قرار می‌دهند باید به تأمین کنندگان اعتماد کنند.
• کاهش حفاظت در برابر حملات دیداس: شبکه‌های تحت الگوریتم اثبات سهام ممکن است بیش‌تر تحت حمله دیداس قرار بگیرند. اثرات این حملات منجر به کندی سرعت تراکنش‌ها و پاسخ‌دهی آنان و در نهایت کاهش خدمات شبکه می‌گردد.
• انتقال سهام: انتقال سهام ممکن است کمی فرایند پیچیده‌ای باشد و نیاز به زمان بیش‌تری را طلب کند. این امر منجر به محدودیت‌هایی در تراکنش‌های عادی و روزمره خواهد شد.

انواع الگوریتم اثبات سهام

انواع مختلفی از الگوریتم‌های اثبات سهام وجود دارد که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خودشان را دارند.

اثبات سهام خالص (Pure Proof of Stake)

در این نوع PoS، والیدیتورها نیازی به دیگر معیارها برای شرکت ندارند و تنها با داشتن سهام، حق تصمیم‌گیری و تأیید معاملات را دارند.

اثبات سهام واگذار شده (Delegated PoS)

در این حالت، سهامداران می‌توانند سهام خود را به والیدیتورهای دیگر واگذار کنند تا نماینده آنها در فرآیند اجماع باشند.

اثبات واگذار شده پروتکل مشارکت (Delegated Proof of Contribution Protocol)

در این نوع PoS از والیدیتورها به عنوان نمایندگانی که از سوی سهامداران انتخاب می‌شوند نیز استفاده می‌کنند. از این روش به ویژه در ارزهای دیجیتال بروزتر، استفاده می‌شود.

اثبات سهام استیجاری (Leased Proof of Stake)

در این حالت، سهامداران می‌توانند سهام خود را به والیدیتورهای دیگر به عنوان وام دهنده واگذار نموده و در ازای آن پاداشی را دریافت کنند.

اثبات سهام شناور یا اثبات سهام مایع (Liquid Proof of Stake)

در این نوع PoS، سهامداران اختیار دارند که سهام خود را خرید و فروش کنند و از آنها به عنوان وسیله اجماع خود استفاده نمایند.

اثبات سهام ضمانتی یا اثبات سهام اوراق بهادار (Bonded Proof of Stake)

در اثبات سهام ضمانتی، سهامداران باید یک مقدار ارز دیجیتال را به عنوان ضمانت قرار دهند تا بتوانند به عنوان والیدیتور شرکت کنند.

اثبات سهام ترکیبی یا هیبرید (Hybrid PoS)

این نوع PoS از ترکیب دو الگوریتم مختلف برای انجام اجماع استفاده می‌نماید که به عنوان یک راه‌ حل ترکیبی برای بهبود امنیت و کارایی عمل می‌کند.

اثبات سهام کاندید شده یا نامزد شده (Nominated Proof of Stake)

در این مدل از اثبات سهام، والیدیتورها نامزد می‌شوند و سهامداران باید آنها را انتخاب کنند تا در فرآیند اجماع شرکت کنند.

اثبات اقتدار سهامدار (Proof of Stake Authority)

در اثبات اقتدار سهامدار از والیدیتورهای انتخابی با تجربه برای تصمیم‌گیری در فرآیند اجماع استفاده می‌گردد.

چرا الگوریتم اثبات سهام (PoS) ایجاد شد؟

اولین الگوریتم اجماع در دنیای بلاکچین، الگوریتم اثبات کار PoW بود که توسط بیت‌ کوین استفاده شد. در PoW، ماینرها باید مسائل پیچیده محاسباتی را حل کنند تا بلاک‌های جدید ایجاد شود. این الگوریتم مصرف انرژی بالا و هزینه‌های سخت‌افزاری زیادی را به همراه دارد.

الگوریتم اثبات سهام به عنوان یک جواب برای مشکلات مرتبط با مصرف انرژی بالا برای تولید بلاک در POW ایجاد شد. این الگوریتم به کاربران ارز دیجیتال این امکان را می‌دهد تا با نگه داشتن سهام خود در شبکه‌ به فرایند اجماع و ایجاد بلاک نظارت داشته باشند که این موضوع را می‌توان به عنوان علت ایجاد آن اشاره داشت.

نحوه کار کردن الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) همراه با مثال

در الگوریتم POS، والیدیتورها براساس تعداد و مقدار سهام خود انتخاب می‌شوند و به تأیید معاملات و ایجاد بلاک‌ها می‌پردازند. به عنوان مثال در بلاکچین اترویم، والیدیتورها باید تعدادی از ارز اتریوم را به عنوان سهام داشته باشند تا بتوانند در فرآیند اجماع شرکت کنند.

الگوریتم اثبات سهام در اتریوم به چه صورتی است؟

الگوریتم اثبات سهام (PoS) در اتریوم به نام “Casper” است و به صورت خلاصه به شکل زیر عمل می‌کند:

• استیکینگ: افرادی که می‌خواهند ولیدیتور ( کسانی که بلاک را تایید می‌کنند) شوند، باید مقداری از اتریوم را به عنوان سپرده قرار دهند. این سپرده به عنوان تضمین برای انجام وظایف ولیدیتور است.
• تأیید تراکنش‌ها: ولیدیتورها تراکنش‌‌ها را تأیید می‌کنند و معاملات را به بلاک اضافه می‌کنند.
• استخراج بلاک: برای استخراج بلاک، ولیدیتور‌ها به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند تا بلاک‌ها را بسازند و سپس آنها را تأیید کنند. ولیدیتورهایی که سپرده بیش‌تری دارند، احتمال بیش‌تری برای انتخاب دارند.
• مهلت تأیید: ولیدیتور موظف است بلاک را طی زمان مشخصی تأیید کند، در غیر این صورت مجازات‌هایی برایش در نظر گرفته می‌شود.
• پاداش و مجازات: هر ولیدیتوری براساس عملکرد خود پاداش می‎گیرد؛ اگر ولیدیتور عملکرد خوبی را ارائه دهد پاداش اتریوم دریافت می‌کند. عمکلرد نادرست یک ولیدیتور می‌تواند باعث مجازات وی یا کاهش سپرده‌اش شود.

چه ارزهای دیجیتالی مبتنی بر اثبات سهام راه اندازی شده اند؟

از جمله این پروژه ها و ارز ها می توان به کاردانو ( آدا) – ترون (TRX) – تتر (USDT) – پولکادات (dot) – لاوا (AVA) – کوزموش (ATOM) – نئو (neo) – آوالانچ (X0ava) – کوینت (ont) و زیکر (ZIL) اشاره کرد.

نام پروژه	نام سکه یا توکن	توضیحات
کاردانو	ADA	………….
ترون	TRX	………
تتر	USDT	توکن پایدار متصل به ارزهای ملی مختلف
پولکادات	DOT	پلتفرم تعاملی چندزنجیره‌ای برای اتصال زنجیره‌های بلاک‌چین مختلف
لاوا	AVA	پروژه با الگوریتم PoS به نام “Avalanche” برای اجماع و تأیید تراکنش‌ها
کوزموس	ATOM	ارز دیجیتالی برای تأیید تراکنش‌ها و مدیریت زنجیره‌های بلاک‌چین متعدد
نئو	NEO	پلتفرم بلاک‌چین برای اجرای قراردادهای هوش مصنوعی و اپلیکیشن‌های دیجیتال
آوالانچ	X-AVA	پروژه دارای الگوریتم PoS به نام “Avalanche” برای اجماع و تأیید تراکنش‌ها
کوینت	QNT	توکن برای توسعه اتصال بین شبکه‌های بلاک‌چین مختلف
زیکر (Zilliqa)	ZIL	پلتفرم بلاک‌چین با تمرکز بر امنیت و سرعت بالا

چه پلتفرم‌هایی برای سپرده‌گذاری اثبات سهام وجود دارند؟

از جمله پلتفرم های مورد استفاده برای سپرده گذاری می توان به binance – kraken – coinbase و … اشاره کرد. شما در تصویر زیر می توانید نام کامل این پلتفرم ها را مشاهده کنید و همینطور از خدمات و ویژگی های آنها مطلع شوید.

پلتفرم	ارزهای دیجیتالی قابل سپرده‌گذاری	ویژگی‌ها و توضیحات
Binance	متنوع	یکی از بزرگ‌ترین صرافی‌های دیجیتالی با خدمات staking معتبر.
Kraken	متنوع	ارائه‌دهنده خدمات staking برای تعدادی از ارزهای دیجیتال.
Coinbase	متنوع	یکی از معتبرترین صرافی‌ها با خدمات staking محدود.
Binance.us	متنوع	نسخه‌ی آمریکایی صرافی Binance با خدمات staking.
Staked.us	متنوع	پلتفرم متخصص در PoS staking با پشتیبانی از چندین شبکه PoS.
Rocket Pool	Ethereum 2.0	امکان شرکت به عنوان ولیدیتور در شبکه Ethereum 2.0.
Trust Wallet	متنوع	کیف پول دیجیتال با امکان نگهداری توکن‌ها و استفاده از PoS.

آینده الگوریتم اثبات سهام

آینده این الگوریتم بستگی به توسعه و بهبود این تکنولوژی دارد. تلاش‌های متعددی در جهت افزایش امنیت و کارایی الگوریتم اثبات سهام صورت می‌گیرد و این الگوریتم به عنوان جایگزینی از POW برای بلاکچین‌های مختلف به کار گرفته می‌شود.

با تمام توضیحات فوق در این مقاله، انتظار می‌رود که به درک بهتری از الگوریتم اثبات سهام (PoS) و نقش آن در بلاکچین و ارزهای دیجیتال دست پیدا کرده باشید. PoS یک روش نوین و مؤثر برای اجماع در بلاکچین است که به کاهش مصرف انرژی نسبت به PoW کمک می‌کند و در پیشبرد فناوری بلاکچین به کار می‌رود. همچنین، امنیت و انعطاف‌پذیری بیش‌تری را برای این فضا به ارمغان می‌آورد.