تفاوت اثبات کار (POW) و اثبات سهام ( POS) چیست؟

اگر علاقه‌مند به عرصه رمز ارزها و بلاکچین باشید، احتمالاً واژه‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) به گوشتان خورده‌اند. اثبات کار و اثبات سهام هر دو الگوریتم‌هایی هستند که برای تضمین امنیت بلاکچین مورد استفاده قرار می‌گیرند تا به این ترتیب، کاربران بتوانند تراکنش‌های جدید را به شبکه اضافه کنند. اما تفاوت‌هایی نیز بین این دو وجود دارد. مهم‌ترین تفاوت به نحوه انتخاب و تأیید کاربران برای افزودن تراکنش‌ها برمی‌گردد. در ادامه قصد داریم بیشتر به بحث درباره تفاوت اثبات کار (POW) و اثبات سهام ( POS) بپردازیم.

همانطور که می‌دانید، رمز ارزها نامتمرکز هستند و تراکنش‌ها برای آنکه قابل مشاهده باشند، بایستی توسط رایانه‌ها تأیید شوند. هر دو الگوریتم مذکور به کاربران کمک می‌کنند که بتوانند تراکنش‌هایشان را به طور امن انجام دهند، زیرا تقلب و کلاهبرداری امری دشوار و پرهزینه خواهد بود. به عبارت دیگر، تضمین می‌شود که مشارکت‌کنندگان منابعی مانند انرژی، قدرت محاسباتی یا پول را برای بلاکچین فراهم می‌کنند.

مکانیسم اجماع چیست؟

قبل از آنکه به تعریف الگوریتم‌های PoW و PoS بپردازیم، بهتر است که تعریف کوتاهی از مکانیسم اجماع ارائه دهیم.

مکانیسم اجماع به برنامه‌ای اطلاق می‌شود که جهت دستیابی به توافق توزیع‌شده راجع به دفتر کل در سیستم‌های بلاکچین مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این مکانیسم عموماً در شبکه‌ای استفاده می‌شود که کاربران و فرآیندهای زیادی دارد. از آن‌جایی که مکانیسم‌های اجماع جایگزین فرآیندهای تأیید و ممیزی انسانی به مراتب کندتر شده‌اند، رمز ارزها، بلاکچین و دفاتر کل توزیع‌شده از پیاده‌سازی این مکانیسم‌ها سود می‌برند.

اثبات انجام کار (POW) چیست؟

در الگوریتم اجماع اثبات کار، ماینرها مشکلات پیچیده‌ای را با استفاده از توان محاسباتی رایانه‌های قدرتمند حل می‌کنند. از روش آزمون و خطا برای حل این مشکلات استفاده می‌شود. اولین ماینری که بتواند پازل یا معادله رمزنگاری را حل کند، این اختیار را پیدا می‌کند که بلاک‌های جدید را به بلاکچین اضافه کند. هنگامی که ماینر بلاک جدید را تأیید می‌کند، ارز دیجیتال به بلاکچین افزوده می‌شود. ماینرها در قبال ارائه توان محاسباتی رایانه خود، به عنوان پاداش کوین دریافت می‌کنند.

این الگوریتم اجماع نیازمند رایانه‌های سریعی است که از منابع انرژی زیادی استفاده می‌کنند. با رشد بیشتر شبکه بلاکچین، تأیید تراکنش‌ها می‌تواند طولانی‌تر شود، زیرا به قدرت و انرژی بیشتری نیاز خواهد بود. با استفاده از الگوریتم اثبات انجام کار، امنیت شبکه بلاکچین حفظ می‌شود، چون کسانی که قصد خرابکاری دارند، بایستی 51 درصد از شبکه و قدرت محاسباتی آن را تحت کنترل بگیرند.

همچنین، امکان ایجاد فورک در بلاکچین وجود دارد، یعنی اینکه جامعه کاربران و توسعه‌دهندگان تصمیم به تغییر پروتکل بلاکچین می‌گیرند و زنجیره به یک بلاکچین دوم تقسیم می‌شود. برای جلوگیری از تراکنش‌های تکراری یا دابل اسپندینگ (به انگلیسی Double Spending؛ به معنی دو بار خرج کردن)، تاریخچه بلاکچین اصلی به بلاکچین جدید منتقل می‌شود.

ماینرها مختار هستند که به شبکه فورک جدید منتقل شوند یا همچنان از بلاکچین اصلی پشتیبانی کنند. به همین دلیل، در الگوریتم PoW، به دست گرفتن کنترل 51 درصد یا بیشتر شبکه حتی به امری دشوار‌تر برای خرابکاران تبدیل می‌شود.

اثبات سهام ( POS) چیست؟

در الگوریتم اجماع اثبات سهام، ولیدیتورها یا اعتبارسنج‌ها قبل از آنکه تراکنش‌ها را تأیید کنند، تعهد می‌دهند که در آن ارز دیجیتال سرمایه‌گذاری کنند. ولیدیتورها برای اینکه بتوانند بلاک‌ها را تأیید کنند، بایستی کوین‌های خود را استیک یا به اصطلاح «سهام‌گذاری» کرده و به شبکه اختصاص دهند.

ولیدیتورها همچنین نشان می‌دهند که چه مدت است تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند. انتخاب اینکه کدام ولیدیتور تراکنش را تأیید خواهد کرد، بر اساس یک الگوریتم وزنی به صورت تصادفی صورت می‌گیرد. در این بین، میزان سهام و تجربه ولیدیتور دو فاکتور تأثیرگذار هستند.

پس از آنکه ولیدیتور یک بلاک را تأیید کرد، به زنجیره اضافه می‌شود و ولیدیتور به عنوان پاداش ارز دیجیتال دریافت می‌کند. چنانچه ولیدیتور بلاک را به درستی تأیید نکند، کوین‌ها یا توکن‌های ولیدیتور که به عنوان سهام به شبکه اختصاص داده شده‌اند، ممکن است از دست بروند. از همین رو، احتمال کمتری دارد که ولیدیتورها اقدام به سرقت یا کلاهبرداری‌های دیگری کنند. به این ترتیب، یک لایه امنیتی دیگر به شبکه افزوده می‌شود.

هدف از طراحی الگوریتم PoS آن بوده است که جایگزینی برای الگوریتم اثبات انجام کار باشد. این الگوریتم برای رفع مشکلات مصرف انرژی، اثرات زیست محیطی و مقیاس‌پذیری روش اثبات کار توسعه یافته است.

مشکل اصلی الگوریتم PoS آن است که به سرمایه‌گذاری گسترده برای خرید سهام شبکه نیاز دارد. کسانی که پول بیشتری دارند، به دلیل الگوریتم وزنی برای انتخاب ولیدیتور، می‌توانند کنترل بیشتری بر روی شبکه داشته باشند. چنانچه تصمیم به ایجاد فورک گرفته شود، ولیدیتورها یک نسخه کپی از سهام خود را دریافت می‌کنند، چون هیچ سابقه‌ای از عملکرد وجود ندارد. اگر ولیدیتورها با هر دو سمت فورک موافقت کنند، به طور بالقوه می‌توانند کوین‌های خود را دو بار خرج کنند.

چه تفاوتی بین اثبات انجام کار و اثبات سهام وجود دارد؟

بین این دو روش، علاوه بر شیوه تأیید تراکنش‌ها، دو تفاوت مهم دیگر نیز وجود دارد که عبارتند از مصرف انرژی و ریسک حملات.

• مصرف انرژی

یکی از بزرگ‌ترین تفاوت‌های میان PoW و PoS به مصرف میزان الکتریسیته برمی‌گردد. یکی از بزرگ‌ترین انتقادات وارد به ارزهای دیجیتال، همین موضوع مصرف انرژی زیاد است. الگوریتم PoW به خاطر مدل احراز هویت آن، به رایانه‌های پرقدرت نیاز دارد که انرژی زیادی مصرف می‌کنند. جالب است که بدانید بر اساس برآورد دانشگاه کمبریج، بیت کوین سالانه بیشتر از کشورهایی مانند فنلاند و بلژیک برق مصرف می‌کند.

در الگوریتم PoS به جای اینکه ماینرها ‌پازل‌های پیچیده‌ای را حل کنند، ولیدیتورها به طور تصادفی انتخاب می‌شوند و از همین رو، مصرف انرژی به مقدار قابل توجهی کمتر است. همچنین، زمان تأیید تراکنش‌ها کمتر است که این به نوبه خود مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

• ریسک حملات

ماینرها در الگوریتم اجماع اثبات انجام کار، بایستی برای تکمیل معادلات پیچیده با یکدیگر رقابت کنند. هنگامی که ماینرها بلاک جدید را دریافت می‌کنند، سیستم به این ماینرها متکی است که از قوانین پیروی کنند و قابل اعتماد باشند. با وجود این، چنانچه ماینرها کنترل بیش از پنجاه درصد شبکه را به دست بگیرند، می‌توانند از تأیید تراکنش‌ها جلوگیری کرده و همچنین، کوین‌ها را دو بار خرج کنند.

اثبات سهام از این لحاظ متفاوت است که به ولیدیتورها اجازه می‌دهد فقط در صورت سهام‌گذاری بتوانند تراکنش‌ها را تأیید کنند. چنانچه ولیدیتورها رفتار غیر صادقانه از خود نشان دهند، سهامشان را از دست می‌دهند. در واقع، حمله به بلاکچین نمی‌تواند مزیتی برای مهاجمان در پی داشته باشد، زیرا آن‌ها نمی‌توانند بدون از دست دادن سرمایه خود، کوین‌ها را به سرقت ببرند یا دو بار خرج کنند.

نتیجه‌گیری

در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال اکسیر به تعریف مفهوم POW و POS پرداختیم و  مهم‌ترین تفاوت‌های اثبات کار و اثبات سهام را مورد بررسی قرار دادیم. این دو روش، علاوه بر شیوه تأیید تراکنش‌ها، در مصرف انرژی و ریسک حملات نیز با هم تفاوت دارند.