Proof Of Stake

الگوريتم توافق ” اثبات سهام يا دارايي” در سال 2011 در انجمن Bitcointalk براي حل مشكلات الگوريتم اثبات كار ارائه شد. در حالي كه هر دو هدف يكساني براي دستيابي به اتفاق نظر در بلاكچين را دارند ، روند رسيدن به هدف كاملاً متفاوت است.

اثبات سهام چگونه كار مي كند؟

در اثبات سهام ، نهادهايي به نام اعتبارسنج (Validator) وجود دارند كه تراكنش ها را جمع آوري مي كنند و بلاك هاي جديد ايجاد مي كنند. در حالي كه در اثبات كار ماينرها بلاك ها را استخراج ميكنند. هرچه پول بيشتري در PoS سرمايه گذاري كنيد ، شانس شما براي اعتبارسنجي يك بلاك جديد بيشتر است.

در  اثبات سهام، هيچ پاداش بلوكي وجود ندارد. انگيزه اعتبارسنج براي انجام اجماع صرفاً مبتني بر جمع آوري هزينه هاي تراكنش ها است.

در واقع در اثبات كار ماينر ها براي استخراج بلاك جديد بايد انرژي مصرف كنند اما در اثبات سهام نودها براي تاييد بلاك ها بايد شرط بندي كنند

اعتبارسنج (Validators)چيست؟

براي تبديل شدن به يك اعتبارسنج ، كاربر نياز به ارسال پول (سهام)در نوع خاصي از معاملات دارد. اين وجوه در سپرده اي به نام حواله اعتبارسنج قفل مي شوند و تنها درصورتي كه اعتبارسنج طبق قوانين پروتكل عمل كند ،آزاد مي شوند. اگر اعتبارسنج تراكنش تقلبي را در بلوك خود قرار دهد ، سهام  خود را از دست مي دهد.

كاربراني كه مي خواهند در اثبات سهام شركت كنند ، لازم است مقدار مشخصي سكه را به عنوان سهام خود در شبكه قفل كنند. اندازه سهم ، تعيين كننده شانس انتخاب يك گره به عنوان اعتبارسنج بعدي براي تاييد بلوك بعدي است. هرچه سهم بيشتر باشد ، شانس انتخاب نيزبيشترخواهد بود. براي اينكه در اين فرآيند تنها ثروتمندترين گره هاي شبكه انتخاب نشوند ، روشهاي منحصر به فردي در فرآيند انتخاب اعتبارسنج وجود دارد.

اعتبارسنج چگونه انتخاب مي شود؟

الگوريتم Proof Of Stake از يك فرآيند شبه تصادفي براي انتخاب يك گره به عنوان اعتبار سنج استفاده مي كند ، براساس تركيبي از عواملي شامل سن ، تصادفي سازي و ثروت گره باشند.

اعتبار سنج معمولا به دو روش “انتخاب تصادفي” و “انتخاب بر اساس سن سكه” انتخاب مي شوند.

در روش انتخاب تصادفي ، اعتبارسنجها با جستجوي گره هايي با كمترين مقدار هش و بالاترين ميزان سهم انتخاب مي شوند. و از آنجا كه مقدار سهام به صورت عمومي قابل رويت است ، اعتبارسنج بعدي معمولاً توسط گره هاي ديگر قابل پيش بيني است.و اين ممكن است باعث شود انتخاب اعتبارسنج عادلانه نباشد.

روش Coin Age Selection گره ها را براساس مدت زمان ذخيره سهامشان انتخاب مي كند. سن سكه با ضرب تعداد روزهاي نگه داشتن سهام به تعداد سهامي كه دارند محاسبه مي شود. هنگامي كه يك گره بلاكي را تاييد كرد ، سن سكه آن به صفر مي رسد .و بايد مدت زمان مشخصي را صبر كند تا بتواند بلاك ديگري را تاييد كند .به اين ترتيب همه گره ها شانس انتخاب دارند و اين روش عادلانه تر است.

مقايسه اثبات سهام نسبت با اثبات كار

• در روش اثبات انجام كار (Proof of Work)، ماينرها به نسبت توانايي در محاسبات و تاييد بقيه ماينرها مي تواند بلاك جديد را به زنجيره اضافه  و پاداش بگيرد .اما در اثبات سهام ماينرهايي كه دارايي بيشتري دارند، به نسبت دارايي خود مي توانند. عمل استخراج را انجام دهند.
• اثبات سهام براي تأمين امنيت بلاكچين نيازي به مصرف مقدار زيادي برق ندارد. (تخمين زده مي شود كه بيت كوين و اتريوم به عنوان بخشي از سازوكار اجماع خود بيش از 1 ميليون دلار هزينه برق و سخت افزار در روز مصرف مي كنند.)
• Proof of Stake درهاي وسيعي از تكنيك ها را باز مي كند تا با استفاده از نظريه بازي از شكل گرفتن ، راه هاي مضر براي شبكه ممانعت كنند .(مانند خودخواهي استخراج در اثبات كار).
• در اثبات كار هزينه ها نسبتاً زياد اما بازدهي بالا است.اما در اثبات سهام هزينه ها كم و به نسبت بازدهي هم كمتر است.
• در اثبات كار سرعت انجام تراكنش ها كمتر از اثبات سهام است

مزايا و معايب اثبات سهام

مزاياي اصلي الگوريتم Proof of Stake بهره وري ، امنيت و انرژي است.

از آنجا كه آسان و مقرون به صرفه است . تعداد بيشتري از كاربران براي اجراي گره ها ترغيب مي شوند. اين امر همراه با فرآيند تصادفي سازي باعث غيرمتمركزتر شدن شبكه نيز مي شود . زيرا براي استخراج بلوك ها ديگر به استخرهاي استخراج نياز نيست. و از آنجا كه ديگر نيازي به انتشار بسياري از سكه هاي جديد براي جايزه نيست. اين امر به ثبات قيمت يك سكه خاص كمك مي كند.

اما در اين روش گره هايي كه داراي سهام بيشتري هستند شانس بالاتري براي اتنخاب دارند كه اين امر موجب انتخاب ناعادلانه مي شود.