خبرها

مقایسه اثبات کار و اثبات سهام

اثبات سهام
نوشته شده توسط kazem

نگاهی کلی به ارز دیجیتال

حتما می دانید که ارز دیجیتالی مثل بیت کوین برای حفظ امنیت شبکه یشان  برق زیاد مصرف می کنند، در اینجا دو سوال اساسی پیش میاد

  1.  چرا برق زیادی مصرف می کند؟
  2. چه روش های جایگذینی وجود دارد؟

استخراج کوین جدید به خاطر وجود الگوریم اثبات کار prof of work به قدرت پرداز بالایی نیاز دارد این اولین بار در 1993 به منظور مقابله با ایمیل ها اسپم مطرح شد و سپس در سال 1997 فرایند اثبات کار نام گرفت.

بیت کوین

البته این تکنیک اساسا تا سال 2008 که ساتوشی ناکاموتو بیت کوین را اختراع کرد بلاع استفاده موند، او متوجه شد که این مکانیزم برای تحقق اجماع میان گراهای بسیار در شبکه به گرفته بشه و به این ترتیب ازن اون به عنوان روشی برای تضمن بلاک چین بیت کوین استفاده کرد، البته الگوریتم اثبات کار این طور کار میکنه که تمام گراهای روی شبکه در حل معمای رمزنگاری شده نقش داشته باشند

ماینر ها این معمار ا حل می کنند و به اولین ماینری که این معما را حل کند پاداش تعلق می گیرد بدین ترتیب خیلی ها تشویق به حل این مسئله شدند و هر روزفارم های بزرگ و بزرگتری را برای استخراج بیت کوین ساختند

در دیجی کانومیست نوشته شده است که ماینر های بیت کوین به تنهایی در هر ساعت نزدیک 54 ترابایت برق مصرق می کنند این میزان برق مصرفی 5 میلیون خانوار در امریکا یا حتی کل برق مصرفی در نیوزلند یا مجارستان

اما این تمام ماجرا نیست، اثبات کار برای ماینر هایی که تجهیزات بیشتر و بهتری دارند پاداش بیشتری را به ارمغان آورده است، هر چه میزان هش ریت بالاتر باشه شانس ساخته شدن بلاک های بعد متقابلا دریافت پاداش به آنها بیشتر است.

ماینر ها میتوانند شانس برنده شدنشان را حتی بیشتر از اینی که هم هست بالاتر ببرند و با دیگران استخر استخراجی یا ماینینگ پول تشکیل بدند یعنی قدرت هش کردنشون رو روهم بزارند و پاداشی که به دست  می اورند به طور یکسان شریک شند

خلاصه این که فرایند اثبات کار باعث میشه که ماینر ها برق زیادی مصرف کنند که اونا رو به استفاده از ماینینگ پول(mining pool) تشویق می کنه که بلاکچین رو برعکس چیزی که هست متمرکز می کند

پس به منظور رفع مشکلات لازم است یک الگوریتم اجماع جدید پیدا کنیم که یا به اندازه اثبات کار موثر تره یا از اون بهتره

اثبات سهام

pos

در سال 2011 کابری به نام کوانتوم مکانیک در تالار گفتگوی بیت کوین یک تکنیک جدید تحت عنوان اثبات سهام یا prof of stek را پیشنهاد کرد

مفهوم اثبات سهام از این قراره خیلی بی فایده است که همه اجازه داشته باشند در استخراج باهم رقابت کنند پس اثبات کار باید یک انتخابات راه بیندازد که طی آن گراهای مختلف به صورت انتخابی انتخاب می شوند و بلاک  بعد رو تایید می کنند در مقابل اثبات کار اثبات سهام به جای ماینر چند اعتبار سنج دارد، همچنین افراد در اثبات سهام اجازه استخراج ندارند ولی در عوض مجازاند بلاک های جدید بسازند.

انتخاب اعتبار سنج ها تماما تصادفی نیستند، هر نود برای این که یک اعتبار سنج باشد باید میزان مشخصی کوین رو در شبکه گرو بگذارد، کوین های سپرده گذاری شده یک نوع گواهی یا تضمین در شبکه به حساب می آیند و میزان سپرده گذاری شده تعین می کند که کدوم گره برای ساخت بلاک بعدی به عنوان اعتبار سنج انتخاب شود، به این کار همبستگی خطی می گویند

بگذارید با یک مثال توضیح بدم، باب 100 دلار و الیس 1000 دلار در شبکه گرو میزارند حالا کدومشون شانس بیشتری برای ساخت بلاک بعدی داره، خب معلومه الیس شانس الیس تقریبا 10 برابر بیشتر از بابه، شاید این شیوه انتخاب به نظر ناعادلانه و ثروت محور باشه در واقع نسبت به اثبات کار خیلی عادلانه تره

در اثبات کار سرمایه دارها از مزیت مقیاس بهره منداند یعنی هزینه ای که بابت خرید تجهیزات ماینیگ و برق می پردازند رشد خطی نداره درصد مقیاس مفهومی در اقتصاد خرده که به مزیت کاهش هزینه در اثر افزاریش حجم تولید اشاره داره یعنی هر چه تعداد خرید بالاتر باشه هزینه خرید پایین تره

برگردیم به اثبات سهام ، وقتی یک گره برای اعتبار سنجی گره بعدی انتخاب می شود باید بررسی کند که آیا تمام بلاک های موجود در این تراکنش ها معتبر هستند یا خیر اگر همه چیز درست بود گره مذکور تموم است و این بلاک را به بلاکچین اضافه می کند و به عنوان پاداش کارمزدهای مربوط به تراکنش های ثبت شده به او داده می شود.

اما یک سوال چطور به اعتبار سنج می شوداعتماد کرد؟

اثبات کار چیست

خب باید بگم که سپردهها برای همین روز کنار گذاشته میشن اگر گره های انتخاب شده گره های جعلی و فریب امیری را تایید کنن بخشی از سپرده گروه گذاری شده کسر میشه تا زمانی که میزان وجه گرو گذاری شده از میزان پاداش بیشتر باشه میشه به افراد اعتماد کرد که کارشون رو درست انجام بدن چون این طوری خطا کردن بیشتر برای اونا ضرر داره تا مفعت.

مثل یه جور انگیزه مالی می ماند و تا زمانی که میزان سرمایه گرو از مجموع پاداش بیشتر باشد کاربرد دارد و پاداش پس از مدتی ازاد می شود

دقت کنید پس از مدتی نه بلافاصله این طوری بعدا اگه شبکه متوجه خطای خاصی در تایید بلاک ها شد می توان فرد رو جریمه کرد، پس این وقفه دلیل مشخصی دارد اثبات کار و اثبات سهام تفاوت قابل توجهی دارند اثبات سهام:

  • به افراد اجازه استخراج نمی دهد
  • انرژی کمتری مصرف می کند
  • فرایند غیر متمرکزتری است

فکر کنم الان پرسیدید چطور در اثبات کار چیزی به نام استخر استخراجی داریم یعنی یک سری از افراد یک سری گروه تشکیل میدهند تا شانس شان برای استخراج بلاک جدید در نتیجه دریافت پاداش بالاتر می رود. اکنون بخش بزرگری از بلاک چین بیت کوین رو این استخرها کنترل می کنند استخرهای استخراجی عملیات استخراج را متمرکز می کنند و این این میتونه خیلی خطرناک باشه اگر سه تا از این استخر های استخراجی باهم یکی بشن بخش عمده شبکه را اشغال ی کنند و ممکنه شروع بکنن به تایید تراکنش های متقلبانه

یه مزیت دیگه هم اینجا هست ایجاد گره برای بلاک چین مبتنی بر اثبات سهام به مراتب کم هزینه تر از یک بلاک چین مبتنی برا اثبات کاره

همچنین در اثبات سهام نیازی به تجهیزات گرون برای ماینینگ نیست در نتیجه اثبات سهام افراد ببشتری را به تشکیل  گره یا نود تشویق می کند و به این ترتیب شبکه غیر متمرکزتر و امن تر خواهد بود اما اثبات سهام کامل و بی عیب و نقص نیست

لابد الان با خودتون می گید صبر کن ببینم اگر من در شبکه سهم زیادی داشته باشم می تونم کنترل رو به دست بگیرم و تراکنش های جعلی رو تایید کنم

درست حدس زدید این ممکنه و اسمش هم حمله 51 درصدیه که در ابتدای گفته شده بود یکی از نقطه ضعف های الگوریتم اثبات کاره اگر یک ماینر یا گروهی از ماینر ها 51  درصد از قدرت هش رو به دست بگیرند می تونن به طور موثر بلاکچین رو کنترل کنند از طرف دیگه اثبات سهام وابسته به ارزش یک ارز دیجیتاله از این رو حمله رو غیر ممیکن می کنه

مثلا بیت کوین از اثبات کار به اثبات سهام تغیر مسیر بده برای کسب 51 درصد از کل بیت کوین ها باید حدود 79 میلیارد دلار هزینه کرد پس میشه گفت احتمال وقوع حملات 51 درصد با استفاده از اثبات سهام خیلی کمتره

اما حملات 51 درصدی یک نمونه از خطر های احتمالیه الگورریتم های اثبات سهام باید در انتخاب اعتبار سنج ها به اندازه کافی دقت کنند این انتخاب نبید سراسرا تصادفی باشه چون اندازه وجهی که گرو گذاری میشه هم مهمه با وجود این نباید انتخاب تنها به اندازه وجهی که گرو میزان توجه کنیم چون این طوری یک نوع تبعیض و ثروت مداری به وجود میاره و اونایی که ثروت بیشتری دارند بیشتر انتخاب میشن بیتشر از بقیه به پاداش می رسند پولدارتر میشن و به این ترتیب دفعه های بعد هم شانس بیشتری برای انتخاب شدن پیدا می کنن

برای حل این مشکل چند راه کار پیشنهاد شده مثلا coiner best selection (کوینر بست سلکشن) یا محاسبه تعداد  سکه ضرب در مدت زمانی که شما اون رو در کیف پول خود نگه داری کردید

یک مشکل بالقوه دیگه وقتی شبکه اعتبار سنج بعدی رو انتخاب می کنه و اون به موقع برای انجام کارش حاضر نمیشهتفاوت سهام و کار

خب یان مشکل راه حل ساده ای دره شبکه می تونه چندین گرره رو به عنوان اعتبار سنج در نظر بگیره تا اگر چنین اتفاقی افتاد بکی دیگه ر و جایگذینش کنه

مثلااین که  در اثبات سهام برای رفع این ریسک ها لازم است تحقیقات گسترده ای صورت بگیره

حال دیگه با مفهوم اثبات سهام مزایا و ریسک ها اشنا شدید پس بیایید نگاهی بیندازیم به سکه های که از این فرایند استفاده می کنند

ارز هایی مثل پی یر کوین، لیسک، ان ایکس تی، در ایده ارز های دیگه ای هم به جمعشون می پیوندند

برای نمونه اتریوم مشغول یک نمونه اثبات کار به نام کسپره casper  این سیستم به طور ازمایشی در حال حاضر در شبکه تست اتریوم به اجرا در اومده و به طور فعال در دست توسعه است همچنین پروژه کاردانو مدت هاست روی یک الگوریتم امن  وقابل اثبات با عنوان اربوروس داره کار میکنه

درباره نویسنده

kazem

xan
Student of pure mathematics
Interested in the technology of the day and cyberspace

نظر بدهید