اثبات سهام (گواه سهام) PoS یا Proof of Stake چیست؟

اثبات سهام | گواه سهام | اثبات سهام چیست | PoS چیست | گواه اثبات سهام | Proof of Stake چیست

اثبات سهم یا Proof of Stake چیست؟

مفهوم اثبات سهام بیان می‌کند که یک شخص می‌تواند تراکنش‌های بلاک را براساس تعداد کوین‌هایی که دارد، استخراج یا راستی‌آزمایی کند. یعنی هرچه یک نفر بیت‌کوین یا آلت‌کوین بیشتری داشته باشد، توان استخراج بیشتری دارد.
اثبات سهام به‌عنوان جایگزینی برای اثبات کار (PoW) ایجاد شد تا مشکلات ذاتی آن را در آینده برطرف کند. وقتی یک تراکنش شروع می‌شود، داده تراکنش در یک بلاک با ظرفیت بیشینه ۱ مگابایت می‌نشیند و سپس در چندین کامپیوتر یا گره در شبکه، کپی می‌شود. گره‌ها بدنه اجرایی بلاکچین هستند و درستی تراکنش ها را در هر بلاک بازرسی می‌کنند. برای انجام قدم بازرسی، گره‌ها یا استخراج‌کنندگان باید یک پازل محاسباتی که به اثبات مسئله کار (proof of work problem) معروف است را حل کنند. اولین استخراج‌کننده‌ای که مسئله تراکنش هر بلاک را رمزگشایی کند، پاداشی با کوین دریافت می‌کند. وقتی یک بلوک تراکنش، بازرسی شود؛ به بلاکچین که یک دفتر کل شفاف و عمومی است، اضافه می‌شود.
استخراج نیاز به توان محاسباتی زیادی برای محاسبه رمزنگاری‌های متفاوت حل کردن چالش‌های محاسباتی دارد. توان محاسباتی را می‌توانیم مقدار زیادی توان و برق بالایی بدانیم که برای اثبات کار PoW نیاز است. در سال ۲۰۱۵ تخمین زده می‌شد که تراکنش هر یک بیت‌کوین نیاز به مقدار برقی برابر با مصرف برق روزانه ۱٫۵۷ آمریکایی دارد. استخراج‌کنندگان برای تامین هزینه برق، باید کوین‌هایی که به‌عنوان پاداش گرفته‌اند را بفروشند و تبدیل به پول فیزیکی کنند که این موضوع موجب کاهش قیمت رمز می‌شود.
اثبات سهام PoS این مشکل را به‌این صورت حل می‌کند که توان استخراج به هر فرد را متناسب با تعداد کوین‌هایی که دارد می‌کند. به‌این صورت، به‌جای مصرف انرژی برای پاسخ به پازل‌های اثبات کار PoW، یک استخراج‌کننده PoS، محدود به استخراج درصدی از تراکنش‌ها است. این درصد از تراکنش‌ها مقدار سهمی که استخراج کننده دارد رابازتاب می‌دهند. برای مثال، کسی که ۳درصد از بیت‌کوین‌های در دسترس را دارد می‌تواند فقط ۲ درصد از بلاک‌ها را استخراج کند.

اولین رمزارزی که اثبات سهام PoS را پذیرفت، پیرکوین (Peercoin) بود. اما به‌زودی Nxt، بلک‌کوین (Blackcoin) و شَدوکوین (Shadowcoin) نیز از آن پیروی کردند.

اثبات سهام | گواه سهام | اثبات سهام چیست | PoS چیست | گواه اثبات سهام | Proof of Stake چیست

اثبات سهام (PoS) در یک نگاه

  • با اثبات سهام (PoS)، استخراج‌کنندگان بیت‌کوین می‌توانند تراکنش‌های بلاک را براساس مقدار بیت‌کوینی که دارند، استخراج یا راستی‌آزمایی کنند.
  • اثبات سهام، به‌عنوان جایگزینی برای اثبات کار (PoW) ایجاد شده است. اثبات کار، الگوریتم توافق (Consensus Algorithm) اصلی در تکنولوژی بلاکچین است که برای تایید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره استفاده می‌شود.
  • اثبات کار PoW نیاز به مقدار زیادی انرژی دارد، اما اثبات سهام PoS توان استخراج را براساس درصد کوین‌هایی که استخراج‌کننده دارد، می‌گیرد.
  • اثبات سهام PoS ریسک کمتری برای حمله به شبکه توسط استخراج‌کنندگان دارد؛ چون ساختار جبران خسارت آن، حمله به شبکه را با مزیت کمتری همراه می‌کند.

ریسک حمله به شبکه

بیت‌کوین از سیستم اثبات کار PoW استفاده می‌کند و نسبت به تراژدی عوام (Tragedy of Commons) ریسک‌پذیر است. تراژدی عوام به نقطه زمانی در آینده اشاره دارد که در آن به‌دلیل پاداش بسیار کم یا صفر بلاک‌ها، تعداد کمتری استخراج‌کننده بیت‌کوین وجود دارد. تنها کارمزدی که دریافت خواهد شد، از کارمزد تراکنش‌ها به‌دست می‌آید که آن هم در طول زمان که کاربران کارمزدهای پایین‌تری را برای تراکنش‌هایشان انتخاب کنند، از بین خواهد رفت. با تعداد استخراج‌کنندگان کمتر نسبت به کوین‌های استخراج‌شده، شبکه نسبت به حمله ۵۱٪ آسیب‌پذیرتر خواهد شد. حمله ۵‍۱٪ زمانی اتفاق می‌افتد که یک استخراج‌کننده یا استخری از استخراج‌کنندگان، ۵۱٪ از توان محاسباتی شبکه را کنترل کنند و موجب ایجاد بلاک‌های جعلی و عدم راستی‌آزمایی تراکنش های دیگران خواهد شد.
با اثبات سهام PoS، حمله‌کننده باید به ۵۱٪ رمزارزها دست یابد تا بتواند حمله ۵۱٪ را ترتیب دهد. اثبات سهام از تراژدی عوام جلوگیری می‌کند. این جلوگیری با زیان‌آور شدن حمله برای استخراج‌کننده با ۵۱٪ سهام در یک رمزارز برای حمله به شبکه صورت می‌گیرد. هرچند که دست‌یابی به ۵۱٪ از یک ارز دیجیتال معتبر بسیار سخت و گران است؛ اما برای یک استخراج‌کننده با ۵۱٪ سهام در یک کوین، جالب نخواهد بود که به شبکه‌ای که بیشترین سهم را در آن دارد حمله کند؛ چون اگر ارز یک رمزارز کاهش پیدا کند، ارزش دارایی‌های آن حمله‌کننده هم کاهش خواهد یافت و در نتیجه، کسی که بیشترین سهام را دارد، تلاش خواهد کرد که در یک شبکه امن بماند.
علاوه بر بیت‌کوین، لایت‌کوین (LTC) هم از متود اثبات کار (PoW) استفاده می‌کند، اما NXT مثالی از یک رمزارز که از متود PoS استفاده می‌کند. برخی کوین‌ها مثل پیرکوین (PPC) از سیستمی استفاده می‌کند که هر دوی این متودها ترکیب شده‌اند. اخیرا اتریوم (ETH) هم به سمت استفاده از سیستم اثبات سهام (PoS) رفته است.

اثبات سهام | گواه سهام | اثبات سهام چیست | PoS چیست | گواه اثبات سهام | Proof of Stake چیست