چه تفاوتی بین اثبات کار (POW) و اثبات سهام (POS) وجود دارد؟

مقدمه

اثبات کار و اثبات سهام سازوکارهایی هستند که کمک می‌کنند تا اشخاص مختلف بتوانند بدون تقلب و خطر، در کنترل یک شبکه نقش داشته باشند. در حقیقت اثبات کار و اثبات سهام هرکدام یک نوع الگوریتم اجماع   (Consensus) هستند. ممکن است در اینجا برایتان سوال پیش بیاید که الگوریتم اجماع چیست؟ در واقع الگوریتم اجماع روشی است که مشارکت‌کنندگان در یک شبکه غیرمتمرکز برپایه آن با یکدیگر توافق می‌کنند و بر سر تراکنش‌ها و بلاک‌ها به اجماع واحد می‌رسند. در ادامه به چیستی این دو الگوریتم اجماع، مزایا و معایب آنها، معرفی چند مورد از معروف­ترین ارزهای دیجیتال که از این دو الگوریتم اجماع استفاده می­کنند و تفاوت این دو الگوریتم اجماع با یکدیگر می­ پردازیم.

اثبات کار Proof of Work)) چیست؟

یکی از روش‌های اجماع در ارزهای دیجیتال، الگوریتم اثبات کار یا (POW) است که برای تأیید تراکنش‌ها، تولید بلوک­ های جدید و حفظ امنیت شبکه بلاک چین به کار گرفته می‌شود. این الگوریتم، جهت دستیابی به تمرکززدایی و در عین حال حذف واسطه‌ها و اعتبارسنجی معاملات به بلاک ‌چین کمک می­کند. در واقع اصول اساسی این الگوریتم حل یک معمای پیچیده ریاضی است که در جهت دستیابی به پاسخ آن نیروی پردازشی کامپیوتری زیادی به کار  میرود، که استفاده از این روش اجماع باعث هدر رفتن برق و قدرت پردازشی زیادی می­شود.

اثبات کار چه مزایا و معایبی دارد؟

مزایا:

• هزینه ­های عملیاتی آن را بسیار ایمن می­کند
• شبکه بازتر و غیرمتمرکزتر است.
• تنها مکانیسم اجماع در مقیاس ثابت شده است.

معایب:

• نیاز به استفاده از مقادیر فزاینده برق دارد.
• مقدار قابل توجهی زباله الکترونیکی تولید می­کند.
• کندتر و مقیاس پذیرتر از اثبات سهام است.

کدام ارزهای دیجیتالی از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کنند؟

تاکنون علاوه بر بیت کوین، ارزهای دیجیتال بسیار زیادی از این الگوریتم اجتماع استفاده می‎‌کنند که در این بخش به برخی از معروف‌ترین این ارزها اشاره خواهیم کرد:

1. بیت کوین کش (BCH)

2. مونرو (XMR)

3. زی کش (ZEC)

4. دوج کوین (DOGE)

5. بیت کوین اس وی (BSV)

علاوه بر موارد فوق که اشاره کردیم، اتریوم نیز در گذشته از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کند اما این الگوریتم در پاییز 1399 2020) میلادی) و پس از انتقال کامل و موفقیت آمیز اتریوم به شبکه اتریوم 2 تغییر داد و اتریوم 2 از الگوریتم اثبات سهام استفاده می­کند.

اثبات سهام (Proof of Stake) چیست؟

اثبات سهام یک مکانیسم اجماع ارز دیجیتال برای پردازش تراکنش­ها و ایجاد بلوک­های جدید در یک بلاک چین است. در واقع اثبات سهام حول فرآیندی است که به عنوان سهامدار شناخته می­شود. این موضوع تقریباً شبیه رأی دادن است، اگرچه در اکثر ارزهای رمزپایۀ اثبات سهام، این فرآیند شامل "یک نفر یک رأی" نیست. بلکه شرکت‌کنندگان که به عنوان اعتبار‌دهنده‌ها شناخته می‌شوند، مقدار معینی رمز ارز را در پشت بلوکی که می‌خواهند به زنجیره اضافه کنند، شریک می‌کنند و بلاک چین‌های مختلف محدودیت‌های متفاوتی را برای این مقدار تعیین می‌کنند.

یکی از مزیت‌های اصلی اثبات سهام این است که از نیاز به سرمایه‌گذاری مبالغ فزاینده پول در تجهیزات محاسباتی قوی‌تر که مقادیر فزاینده‌ای برق مصرف می‌کنند، اجتناب می‌کند. همچنین اثبات سهام نوید دهندۀ مقیاس ­پذیری و توان عملیاتی بیشتری نسبت به اثبات کار است؛ زیرا تراکنش­ها و بلوک­ها را می­توان بدون نیاز به حل معادلات پیچیده، سریع­ تر تأیید کرد.

اثبات سهام چه مزایا و معایبی دارد؟

مزایا:

• امکان تراکنش­های سریع­تر و مقیاس­ پذیری بیشتر را فراهم می­کند.
• تأثیر زیست محیطی بسیار کمتری دارد.
• یک انگیزه اقتصادی برای تایید بلوک­ های معتبر می­دهد.

معایب:

• هنوز به طور کامل آزمایش و در مقیاس ثابت نشده است.
• می­تواند به سمت تمرکز گرایش داشته باشد.
• ممکن است به اندازه اثبات کار ایمن یا مقاوم در برابر دستکاری نباشد.

کدام ارزهای دیجیتالی از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کنند؟

برخی از معروف‌ترین این ارزها که با روش‌های خاصی برای رسیدن به اجماع در شبکه خود استفاده می‌کنند که با کمی‌ اغماض، همه آن‌ها نوعی الگوریتم اثبات سهام هستند.

1. اتریوم 2  (Ethereum 2.0 )

2. کاردانو  (Cardano)

3. پولکادات (Polkadot)

4. ایاس (EOS)

5. الگورند (Algorand)

6. تزوس  (Tezos)

7. کازموس (Cosmos)

8. ترون  (Tron)

کاربردهای الگوریتم‌های اثبات کار و اثبات سهام

به طور کلی می­توان گفت که الگوریتم اجماع روشی است که بر پایه آن تمام نودها در بلاک چین به یک توافق مشترک درباره وضعیت کنونی دفتر توزیع شده دست پیدا می‌کنند. به این ترتیب استفاده از الگوریتم اجماع نیاز به اعتماد را بین نودها از بین برده و اعتبار را در شبکه بلاک چین فراهم می‌کند. کاربردهای دیگر این دو الگوریتم‌ عبارت است از:

• یکدست‌ سازی اطلاعات ثبت شده بر روی سیستم‌های سرویس دهنده به شبکه را تضمین می­کنند.
• نودها و گره‌ها برای مدیریت امور در دفتر کل توزیع شده را انتخاب می­کنند.
• درباره این مسئله که آیا یک تراکنش خاص صلاحیت تأیید و ذخیره بر روی بلاک چین را دارد یا خیر، تصمیم گیری می­کنند.

چه تفاوتی بین اثبات کار و اثبات سهام وجود دارد؟

اثبات کار و اثبات سهام مشابه هستند، زیرا هر دو مکانیسمی هستند که از طریق آن یک شبکه توزیع شده از شرکت کنندگان قادر هستند تا توافق کنند که کدام بلوک جدید از تراکنش­ها به دفتر کل دیجیتال ارز دیجیتال، معروف به زنجیره بلوکی، اضافه شود. ولی آنها در مرحله نحوه رسیدن به این نقطه پایانی متفاوت هستند. در واقع در الگوریتم اثبات کار، شرکت کنندگان شبکه جهت تولید بلوک­های معتبر جدید و توافق بر سر اینکه کدام بلوک باید اضافه شود مستلزم مصرف مقادیر زیادی از منابع محاسباتی و انرژی می­باشد. در صورتی که اثبات سهام مستلزم آن است که مشارکت‌کنندگان شبکه، ارز دیجیتال را به عنوان وثیقه به نفع بلوک جدیدی که معتقدند باید به زنجیره اضافه شود، به اشتراک می­گذارند.

در واقع اثبات سهام با هدف کاهش دادن نگرانی­های مقیاس پذیری و پایداری محیطی پیرامون پروتکل اثبات کار طراحی شده است. اثبات کار یک رویکرد رقابتی برای تأیید تراکنش­ها است که به طور طبیعی افراد را تشویق می­کند تا به دنبال راه­هایی برای کسب مزیت باشند، به خصوص که ارزش پولی در آن دخیل است. اما مکانیسم اثبات سهام به دنبال حل این مشکلات با جایگزینی مؤثر قدرت محاسباتی است که به موجب آن توانایی استخراج افراد توسط شبکه تصادفی می­شود. این به این معنی است که مصرف انرژی باید به شدت کاهش یابد زیرا استخراج کنندگان دیگر نمی­توانند برای کسب مزیت به مزارع عظیم سخت افزار تک منظوره متکی باشند.

نتیجه گیری

در این محتوا سعی کردیم شما را با روش‌های اجماع بلاک چین یعنی الگوریتم‌های اثبات کار و اثبات سهام و معرفی برخی از مشهورترین ارزهای دیجیتال که از این دو الگوریتم اجماع استفاده می­کنند و همچنین تفاوت این دو الگوریتم با یکدیگر آشنا کنیم.