اثبات سهام

در اين مقاله ضمن بررسي ايرادات شبكه اتريوم به معرفي اتريوم 2.0 و همچنين فازهاي متفاوت مرحله آخر بروز رساني اين شبكه خواهيم پرداخت. همين ابتداي امر بهتر است با نام صحيح اين پروژه آشنا شويم. عوام آن را به اتريوم 2 ميشناسند اما نام اصلي آن سرِنيتي Serenity است. اين شبكه هم مثل اتريوم ، شبكه بلاكچين است اما ميتوان گفت نسخه بروز رساني شده اتريوم قبلي است. واضح است كه توسعه دهندگان اتريوم با مشاهده ايراداتي در اين شبكه فعلي به فكر ارتقاء آن افتادند.

آيا ميدانيد ايرادات وارد بر شبكه فعلي اتريوم چيست؟

همانطور كه در مقاله هاي قبلي اتريوم توضيح داديم ، اتريوم دومين شبكه بلاكچين در بازار رمز ارز از نظر ارزش مبادلات است.شبكه متن بازي كه قابل برنامه نويسي است. در حال حاضر الگوريتم اتريوم بر مبناي گواه اثبات كار است.يعني اين ماينرها هستند كه علاوه بر تأييد تراكنش ها و قراردادن آنها در بلاك، اترهاي اين شبكه را هم استخراج ميكنند.

از آنجايي كه ماينرها به منظور انجام اينگونه فعاليت ها به دستگاه هاي ماينر بسيار پر قدرتي نياز دارند و با مصرف مقادير زيادي از انرژي به محيط زيست آسيب ميزنند، كارمزد تراكنش هاي اين شبكه بالاست. البته سرعت انجام تراكنش هاي اتريوم هم بسيار كند است. اين مسئله تحت عنوان مقياس پذيري شبكه شناخته ميشود.

بنابراين توسعه دهندگان اتريوم به فكر بروز رساني شبكه افتادند.

اين بروزرساني همان راه اندازي اتريوم 2 يا شبكه سرِنيتي است. اين پروژه عظيم كه به انقلابي در شبكه اتريوم معروف شده از سال 2015 آغاز به كار كرد. شبكه اتريوم با انتشار مقاله اي درباره مسير راه اندازي و توسعه آن فعاليتش را آغاز كرد. همانطور كه گفتيم اجراي فورك سرِنيتي اقدامي بزرگ و گسترده به حساب مي آمد و پياده سازي آن در يك گام غير قابل تصور بود. لذا كارشناسان با معرفي چهار مرحله اساسي اين عمليات( فورك) ، روند پروژه را شفاف سازي كردند.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

چرا اثبات اهميت(PoI) مطرح شد؟

در مقالات قبلي به بررسي الگوريتم هاي اثبات كار و اثبات سهام پرداختيم.در هر دوي اين الگوريتم ها هر فرد بسته به ميزان قدرت پولي خودش مي تواند در تاييد بلاكها نقش داشته و پاداش دريافت كند.در اثبات كار بايد قدرت سخت افزاري بالا براي استخراج و در اثبات سهام مقدار زيادي سهم داشته باشد.بنابراين در هر دو شانس افراد ثروتمندتر بيشتر است چون منابع آنها بيشتر است. در اين مقاله به بررسي اثبات اهميت مي پردازيم.

نسخه هاي اصلاح شده بسياري از PoS وجود دارد كه براي غلبه بر اين مشكل پيشنهاد مي شود. Proof-of-Authority (PoA) از اعتبار به عنوان مرجع استفاده مي كند. فردي كه بيشتربن اعتبار را دارد بيشترين شانس را براي كشف يك بلاك دارد. چگونگي تعيين اختيارات به عوامل ديگري غير از ثروت بستگي دارد.

راه حلي براي مشكلات اثبات كار و اثبات سهام

بلاكچين نم (NEM) كه ارز ديجيتال آن با نام  زم (XEM) معرفي شد، متوجه اين مشكل شد و PoI را به عنوان جايگزيني براي PoW و PoS معرفي كرد. مانند PoA ، PoI سعي دارد از منابع ديگري غير از ثروت نيز استفاده كند. با اين وجود ، به نظر مي رسد ثروت مهمترين ملاك براي موفقيت آميز برداشت بلوك و دريافت پاداش است.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

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.