الگوریتم اثبات سهام چیست | الگوریتم اجماع اثبات سهام به زبان ساده

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)  یکی از روش‌های نوین اجماع در شبکه‌های بلاک چین است که به نودها این امکان را می‌دهد تا با قفل کردن توکن های خود، در فرآیند تأیید تراکنش‌ها و تولید بلوک‌ها شرکت کنند. برخلاف الگوریتم اثبات کار، که به سخت‌افزارهای محاسباتی و مصرف انرژی بالایی نیاز دارد، اثبات سهام با تمرکز بر میزان توکن های قفل‌شده و کاهش هزینه‌ها، به بهبود کارایی و پایداری شبکه کمک می‌کند.

این الگوریتم به دلیل مزایای خود مانند کاهش مصرف انرژی، هزینه‌های پایین‌تر و مقیاس‌پذیری بهتر، توجه بسیاری از پروژه‌های بلاک چین را جلب کرده است. با این حال، چالش‌هایی مانند احتمال تمرکز قدرت و مشکلات اجماع نیز وجود دارد که نیازمند طراحی‌های دقیق و بهبود مستمر است تا از امنیت و عملکرد شبکه به طور مؤثر پشتیبانی شود. در این مقاله در کانون بورس همراه شما هستییم تا تمام جزئیات مربوط به الگوریتم اثبات سهام را با شما در میان گذاشته و به زبان ساده این الگوریتم را در شبکه بلاکچین برای شما تشریح کنیم.

الگوریتم اثبات سهام چیست

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) یک روش برای تأمین امنیت و تأیید تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک چین است که در آن، به جای رقابت برای حل مسائل پیچیده محاسباتی، اعتبار شبکه بر اساس میزان و مدت زمان نگهداری ارز دیجیتال توسط کاربران تعیین می‌شود. در این سیستم، کاربران با قفل کردن مقدار معینی از توکن ها در شبکه، شانس بیشتری برای پیشنهاد و تایید بلوک‌های جدید دارند.

این الگوریتم نسبت به اثبات کار مزایای قابل توجهی از جمله کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های برق را به همراه دارد، زیرا نیاز به انجام محاسبات پیچیده و مصرف زیاد برق نیست. همچنین، کاربران تشویق می‌شوند که توکن های خود را برای مدت طولانی‌تر نگهداری کنند تا شانس بیشتری برای مشارکت در فرآیند تأیید بلوک‌ها داشته باشند.

ویژگی های الگوریتم اثبات سهام

ویژگی‌های اصلی الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) عبارتند از:

کاهش مصرف انرژی: الگوریتم اثبات سهام نیازی به حل مسائل پیچیده محاسباتی ندارد، بنابراین مصرف انرژی آن نسبت به الگوریتم‌های اثبات کار بسیار کمتر است.

شانس بیشتر بر اساس میزان سهام: در این الگوریتم، احتمال انتخاب یک نود برای تولید بلوک جدید به میزان سهام قفل‌شده آن نود بستگی دارد. هرچه میزان توکن های قفل‌شده بیشتر باشد، شانس بیشتری برای ایجاد بلوک جدید وجود دارد.

تشویق به نگهداری طولانی‌مدت: کاربران برای داشتن شانس بیشتر در فرآیند اجماع، تشویق می‌شوند که توکن های خود را برای مدت طولانی‌تری در شبکه نگهداری کنند. این امر به افزایش پایداری و امنیت شبکه کمک می‌کند.

مکانیسم جریمه: برخی از پیاده‌سازی‌های اثبات سهام شامل مکانیسم‌های جریمه هستند که در صورت رفتار نادرست نودها، بخشی از سهام آن‌ها به عنوان جریمه از دست می‌رود. این ویژگی به امنیت شبکه افزوده و نودها را به رعایت قوانین تشویق می‌کند.

کاهش نیاز به سخت‌افزار قدرتمند: برخلاف الگوریتم‌های اثبات کار، که نیاز به سخت‌افزارهای قدرتمند و پرهزینه دارند، اثبات سهام به سخت‌افزار خاصی نیاز ندارد و می‌تواند بر روی تجهیزات ساده‌تر اجرا شود.

الگوریتم اثبات سهام از کجا آمده است؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) به عنوان یک روش جدید برای تأمین امنیت و تأیید تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک چین به‌طور رسمی در اوایل دهه ۲۰۱۰ معرفی شد. ایده‌های ابتدایی این الگوریتم به سال‌های قبل‌تر برمی‌گردد، اما اولین بار در سال ۲۰۱۲ توسط رایجر (Ruja Ignatova) و سایرین به‌طور جدی مطرح شد.

ایده اصلی پشت اثبات سهام این بود که به جای رقابت برای حل مسائل پیچیده محاسباتی، شبکه می‌تواند با استفاده از مقدار و مدت زمان نگهداری توکن های کاربران، به تأیید بلوک‌ها و تأمین امنیت بپردازد. این رویکرد به منظور کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های بالای ماینینگ در الگوریتم‌های اثبات کار (Proof of Work) توسعه یافت.

یکی از اولین پیاده‌سازی‌های موفق این الگوریتم در شبکه‌های بلاک چین، در ارز دیجیتال Peercoin بود که در سال ۲۰۱۲ راه‌اندازی شد. پس از آن، الگوریتم اثبات سهام به طور گسترده‌تری در دیگر پروژه‌های بلاک چین و ارزهای دیجیتال مانند Ethereum 2.0 و Cardano به کار گرفته شد.

الگوریتم اثبات سهام چگونه کار میکند؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) به روشی برای تأمین امنیت و تأیید تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک چین می‌پردازد که در آن، بر خلاف الگوریتم اثبات کار (Proof of Work)، نیاز به حل مسائل پیچیده محاسباتی نیست. در عوض، نودها (گره‌های) شبکه با استفاده از میزان و مدت زمان نگهداری توکن های خود در شبکه، به فرآیند تأیید بلوک‌ها و تراکنش‌ها می‌پردازند.

نحوه کار الگوریتم اثبات سهام:

قفل کردن سهام: کاربران شبکه برای شرکت در فرآیند تأیید بلوک‌ها و تراکنش‌ها، باید مقدار معینی از توکن های خود را در شبکه قفل کنند. این مقدار به عنوان “سهام” شناخته می‌شود و نمایانگر سهم کاربر در شبکه است.

انتخاب تولیدکننده بلوک: نودها یا کاربران که توکن های خود را قفل کرده‌اند، بر اساس میزان سهام و مدت زمان نگهداری آن، به طور تصادفی یا بر اساس الگوریتم‌های خاص، برای تولید بلوک‌های جدید انتخاب می‌شوند. به این ترتیب، هرچه میزان سهام قفل‌شده بیشتر باشد، شانس بیشتری برای تولید بلوک جدید وجود دارد.

تأیید و اضافه کردن بلوک‌ها: نود منتخب بلوک جدیدی را ایجاد کرده و آن را به شبکه پیشنهاد می‌دهد. سایر نودهای شبکه بلوک پیشنهادی را بررسی کرده و در صورت صحت، آن را تأیید و به زنجیره بلوک‌ها اضافه می‌کنند.

مکانیسم‌های جریمه: در برخی از پیاده‌سازی‌ها، اگر نود انتخاب‌شده رفتار نادرستی داشته باشد (مانند ارائه بلوک‌های نامعتبر)، بخشی از سهام آن به عنوان جریمه از دست می‌رود. این ویژگی به امنیت شبکه کمک می‌کند و کاربران را به رعایت قوانین و اصول شبکه تشویق می‌کند.

پاداش‌ها: کاربران به ازای مشارکت در تأیید بلوک‌ها و تأمین امنیت شبکه، پاداش‌هایی دریافت می‌کنند. این پاداش‌ها معمولاً به شکل توکن های جدید یا کارمزد تراکنش‌ها هستند.

با این روش، الگوریتم اثبات سهام به طور مؤثر به تأمین امنیت شبکه و تأیید تراکنش‌ها می‌پردازد و در عین حال، مصرف انرژی و هزینه‌های مربوط به ماینینگ را کاهش می‌دهد.

نحوه افزایش شبکه با امنیت الگوریتم اثبات سهام

فزایش امنیت شبکه با استفاده از الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) از طریق چندین روش و مکانیسم‌های امنیتی خاص انجام می‌شود. در زیر به برخی از این روش‌ها اشاره می‌کنیم:

• مکانیسم‌های جریمه (Slashing):

در الگوریتم اثبات سهام، نودها برای مشارکت در فرآیند تأیید بلوک‌ها و تأمین امنیت شبکه، مقداری از توکن های خود را قفل می‌کنند. در صورتی که یک نود رفتار نادرستی مانند پیشنهاد بلوک‌های نامعتبر یا نقض قوانین شبکه انجام دهد، بخشی از سهام آن به عنوان جریمه از دست می‌رود. این مکانیسم به عنوان «Slashing» شناخته می‌شود و باعث افزایش انگیزه برای نودها به رعایت اصول و قوانین شبکه می‌شود.

• انتخاب تصادفی و توزیع‌شده:

در الگوریتم اثبات سهام، نودها برای انتخاب به عنوان تولیدکننده بلوک جدید به طور تصادفی انتخاب می‌شوند. این انتخاب تصادفی و توزیع‌شده باعث می‌شود که هیچ نود واحدی نتواند به طور انحصاری بر شبکه تسلط پیدا کند. توزیع قدرت و مسئولیت در میان نودهای مختلف امنیت کلی شبکه را افزایش می‌دهد.

• تشویق به نگهداری طولانی‌مدت:

در این الگوریتم، نودهایی که توکن های خود را برای مدت طولانی‌تری در شبکه قفل می‌کنند، شانس بیشتری برای تولید بلوک و دریافت پاداش دارند. این ویژگی باعث می‌شود که کاربران تمایل بیشتری به نگهداری توکن های خود و مشارکت در امنیت طولانی‌مدت شبکه داشته باشند.

• هزینه‌های بالای حملات:

در الگوریتم اثبات سهام، برای حمله به شبکه و انجام رفتارهای نادرست، هکرها باید مقدار زیادی از توکن های شبکه را در اختیار داشته باشند. این موضوع باعث می‌شود که حملات به شبکه بسیار گران و غیرعملی باشد. به عنوان مثال، برای انجام حمله ۵۱٪ (تسلط بر بیش از ۵۱٪ از سهام)، یک مهاجم باید درصد قابل توجهی از توکن ها را خریداری کند، که می‌تواند هزینه بسیار بالایی داشته باشد.

• مراقبت از سهام در برابر نودهای مخرب:

در برخی پیاده‌سازی‌ها، اگر نودها به صورت مخرب عمل کنند، شبکه می‌تواند اقداماتی نظیر مسدود کردن نودهای مشکوک یا کاهش قدرت تأثیرگذاری آن‌ها را انجام دهد. این اقدامات به جلوگیری از فعالیت‌های مخرب و افزایش امنیت شبکه کمک می‌کند.

با استفاده از این روش‌ها، الگوریتم اثبات سهام به طور مؤثر امنیت شبکه‌های بلاک چین را حفظ و تقویت می‌کند.

اهمیت اثبات سهام در شبکه بلاکچین

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) اهمیت زیادی در شبکه‌های بلاک چین دارد، زیرا به طور مؤثری به حل برخی از چالش‌های اصلی که شبکه‌های بلاک چین با آن‌ها مواجه هستند، کمک می‌کند. در زیر به اهمیت این الگوریتم در شبکه‌های بلاک چین اشاره می‌شود:

• کاهش مصرف انرژی:

الگوریتم اثبات سهام به دلیل عدم نیاز به حل مسائل پیچیده محاسباتی مانند الگوریتم اثبات کار (Proof of Work)، مصرف انرژی بسیار کمتری دارد. این ویژگی باعث می‌شود که شبکه‌های بلاک چین با استفاده از اثبات سهام به طور مؤثری به حفظ محیط زیست کمک کنند و هزینه‌های انرژی را کاهش دهند.

• کاهش هزینه‌های ماینینگ:

در الگوریتم اثبات سهام، به جای نیاز به سخت‌افزارهای گران‌قیمت و مصرف‌کننده برق، کاربران تنها نیاز دارند توکن های خود را قفل کنند. این موضوع هزینه‌های ماینینگ را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و به کاهش بار مالی برای شرکت‌کنندگان در شبکه کمک می‌کند.

• افزایش امنیت شبکه:

با استفاده از مکانیسم‌های جریمه (مانند Slashing) و نیاز به داشتن مقدار زیادی از توکن ها برای حمله به شبکه، الگوریتم اثبات سهام به امنیت شبکه کمک می‌کند. برای انجام حملات موفق به شبکه، یک مهاجم باید درصد بالایی از توکن ها را در اختیار داشته باشد، که این امر بسیار گران و غیرعملی است.

• تشویق به نگهداری طولانی‌مدت:

این الگوریتم کاربران را تشویق می‌کند که توکن های خود را برای مدت طولانی‌تری در شبکه قفل کنند، زیرا شانس آن‌ها برای تولید بلوک و دریافت پاداش افزایش می‌یابد. این ویژگی باعث افزایش پایداری و ثبات شبکه می‌شود، زیرا کاربران بلندمدت به صورت فعال در شبکه مشارکت می‌کنند.

• توزیع عادلانه قدرت:

در الگوریتم اثبات سهام، قدرت و مسئولیت‌های شبکه به صورت تصادفی و توزیع‌شده بین نودهای مختلف پخش می‌شود. این موضوع از تمرکز قدرت در دست تعداد کمی از نودها جلوگیری کرده و به توزیع عادلانه‌تر قدرت و تأثیرگذاری در شبکه کمک می‌کند.

• پشتیبانی از مقیاس‌پذیری:

الگوریتم اثبات سهام می‌تواند به شبکه‌های بلاک چین کمک کند تا مقیاس‌پذیری بهتری داشته باشند، زیرا نیازی به حل مسائل پیچیده محاسباتی و افزایش بار شبکه به دلیل افزایش تعداد ماینرها ندارد. این امر می‌تواند به بهبود سرعت تراکنش‌ها و افزایش ظرفیت شبکه کمک کند.

با توجه به این مزایا، الگوریتم اثبات سهام به عنوان یک روش کارآمد و پایدار برای تأمین امنیت و اجماع در شبکه‌های بلاک چین شناخته می‌شود.

مزایای الگوریتم اثبات سهام چیست؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) دارای چندین مزیت کلیدی است که آن را به گزینه‌ای جذاب برای تأمین امنیت و اجماع در شبکه‌های بلاک چین تبدیل کرده است. در زیر به برخی از این مزایا اشاره می‌شود:

• کاهش مصرف انرژی:

یکی از بزرگ‌ترین مزایای الگوریتم اثبات سهام، مصرف انرژی پایین آن است. برخلاف الگوریتم اثبات کار (Proof of Work)، که نیاز به حل مسائل پیچیده محاسباتی و مصرف زیاد برق دارد، اثبات سهام تنها به قفل کردن توکن ها و انتخاب تصادفی نودها برای تأیید بلوک‌ها نیاز دارد. این ویژگی به طور قابل توجهی به حفظ محیط زیست کمک می‌کند و هزینه‌های انرژی را کاهش می‌دهد.

• کاهش هزینه‌های ماینینگ:

الگوریتم اثبات سهام هزینه‌های ماینینگ را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. کاربران برای مشارکت در فرآیند تأیید بلوک‌ها نیازی به خرید و نگهداری سخت‌افزارهای گران‌قیمت و مصرف‌کننده برق ندارند. به جای آن، آن‌ها تنها نیاز به قفل کردن مقداری از توکن های خود دارند.

• افزایش امنیت شبکه:

اثبات سهام به امنیت شبکه کمک می‌کند از طریق مکانیسم‌های جریمه (مانند Slashing)، که در آن نودها برای رفتار نادرست یا ارائه بلوک‌های نامعتبر، بخشی از سهام خود را از دست می‌دهند. این ویژگی باعث افزایش انگیزه برای نودها به رعایت اصول و قوانین شبکه می‌شود و از حملات مخرب جلوگیری می‌کند.

• تشویق به نگهداری طولانی‌مدت:

در الگوریتم اثبات سهام، نودهایی که توکن های خود را برای مدت طولانی‌تری قفل می‌کنند، شانس بیشتری برای تولید بلوک و دریافت پاداش دارند. این موضوع کاربران را به نگهداری طولانی‌مدت توکن های خود و مشارکت فعال در شبکه تشویق می‌کند، که به پایداری و ثبات شبکه کمک می‌کند.

• توزیع عادلانه قدرت:

در این الگوریتم، قدرت و مسئولیت‌های تأیید بلوک‌ها به صورت تصادفی و توزیع‌شده بین نودهای مختلف پخش می‌شود. این ویژگی از تمرکز قدرت در دست تعداد کمی از نودها جلوگیری کرده و به توزیع عادلانه‌تر قدرت و تأثیرگذاری در شبکه کمک می‌کند.

• پشتیبانی از مقیاس‌پذیری:

الگوریتم اثبات سهام به دلیل کاهش بار محاسباتی و انرژی مصرفی، می‌تواند به بهبود مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاک چین کمک کند. این امر می‌تواند سرعت تراکنش‌ها را افزایش داده و ظرفیت شبکه را بهبود بخشد.

• پایداری در برابر حملات ۵۱٪:

در این الگوریتم، برای انجام حملات ۵۱٪ (تسلط بر بیش از ۵۱٪ از سهام)، مهاجم باید درصد بالایی از توکن ها را در اختیار داشته باشد. این موضوع باعث می‌شود که انجام چنین حملاتی بسیار گران و غیرعملی باشد.

این مزایا باعث می‌شود که الگوریتم اثبات سهام به عنوان یک روش کارآمد و پایدار برای تأمین امنیت و اجماع در شبکه‌های بلاک چین مورد توجه قرار گیرد.

معایب الگوریتم اثبات سهام چیست؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) با وجود مزایای زیادی که دارد، برخی معایب و چالش‌های مرتبط نیز به همراه دارد. در زیر به مهم‌ترین معایب این الگوریتم اشاره می‌شود:

• تمرکز ثروت:

یکی از مشکلات اصلی الگوریتم اثبات سهام، احتمال تمرکز قدرت و ثروت در دست تعداد کمی از افراد است. نودهایی که مقدار زیادی از توکن ها را در اختیار دارند، شانس بیشتری برای تولید بلوک و دریافت پاداش دارند. این موضوع می‌تواند به تمرکز قدرت و کنترل در دست نودهای ثروتمندتر منجر شود و از توزیع عادلانه قدرت در شبکه جلوگیری کند.

• مشکل “پوست‌کنی” (Nothing at Stake):

در الگوریتم اثبات سهام، نودها می‌توانند بدون هزینه‌های زیادی به چندین زنجیره یا بلاک جدید رأی دهند. این مسئله می‌تواند منجر به ایجاد «زنجیره‌های رقابتی» و مشکلاتی در اجماع شود، زیرا نودها ممکن است در تلاش برای به دست آوردن پاداش در چندین زنجیره مختلف مشارکت کنند. این موضوع نیاز به مکانیسم‌های اضافی برای مقابله با این مشکل دارد.

• حملات “تسلط ۵۱٪”:

اگرچه اثبات سهام به کاهش خطر حملات ۵۱٪ کمک می‌کند، اما همچنان ممکن است نودهایی که درصد قابل توجهی از توکن ها را در اختیار دارند، بتوانند کنترل شبکه را به دست بگیرند و حملات هماهنگ انجام دهند. این مسئله به ویژه در شبکه‌های کوچک‌تر که میزان توکن های قفل‌شده کمتر است، می‌تواند یک مشکل جدی باشد.

• مسائل مربوط به مهاجرت و فعالیت‌های نادرست:

در الگوریتم اثبات سهام، نودها که توکن های خود را قفل کرده‌اند، ممکن است به دلیل تغییرات قیمت یا شرایط دیگر، به سرعت از شبکه خارج شوند. همچنین، اگر نودها به صورت عمدی یا غیرعمدی رفتار نادرستی داشته باشند، ممکن است تأثیر منفی بر امنیت شبکه بگذارند.

• مکانیزم‌های جریمه پیچیده:

مکانیزم‌های جریمه (مانند Slashing) که برای جلوگیری از رفتار نادرست نودها به کار می‌روند، می‌توانند پیچیده باشند و نیاز به نظارت و مدیریت دقیقی دارند. اجرای صحیح این مکانیزم‌ها و اطمینان از عدم سوء استفاده از آن‌ها می‌تواند چالش‌برانگیز باشد.

• تأثیر بر انگیزه‌های نودها:

اگر پاداش‌های کافی برای تأیید بلوک‌ها و مشارکت در شبکه ارائه نشود، ممکن است انگیزه لازم برای نودها کاهش یابد. این می‌تواند منجر به کاهش فعالیت و مشارکت نودها در شبکه شود و به طور کلی به کاهش امنیت شبکه منجر شود.

با وجود این معایب، بسیاری از پروژه‌های بلاک چین در تلاش‌اند تا با بهبود طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های اثبات سهام، این چالش‌ها را برطرف کرده و مزایای بیشتری از این الگوریتم به دست آورند.

بهترین شبکه های بلاکچین با الگوریتم اثبات سهام

چندین شبکه بلاک چین بزرگ و معتبر وجود دارند که از الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) استفاده می‌کنند و به عنوان برترین پروژه‌ها در این زمینه شناخته می‌شوند. در زیر به برخی از این شبکه‌ها اشاره می‌شود:

• Ethereum 2.0 (ETH)

توضیحات: Ethereum، یکی از بزرگ‌ترین و محبوب‌ترین شبکه‌های بلاک چین، در حال انتقال از الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) به اثبات سهام (Proof of Stake) است. این انتقال به نام Ethereum 2.0  شناخته می‌شود و هدف آن بهبود مقیاس‌پذیری، امنیت، و کاهش مصرف انرژی است. اتریوم در حال حاضر محبوب ترین شبکه بلاکچین در بازار ارز دیجیتال نیز محسوب می شود.

ویژگی‌ها: استفاده از «بلاک چین Beacon» برای مدیریت و هماهنگی نودهای اثبات سهام و اجرای «Shard Chains» برای افزایش مقیاس‌پذیری.

• Cardano (ADA)

توضیحات: Cardano یکی از پروژه‌های بلاک چین برجسته است که به طور کامل از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کند. هدف این پروژه ایجاد یک بلاک چین مقیاس‌پذیر و پایدار با قابلیت‌های قراردادهای هوشمند و مدیریت‌های عالی است. کاردانو علاوه بر شبکه بلاکچین عالی، برای سرمایه گذاری نیز می تواند گزینه مناسبی باشد.

ویژگی‌ها: استفاده از الگوریتم اثبات سهام «Ouroboros»، که یکی از پیشرفته‌ترین الگوریتم‌های اثبات سهام به شمار می‌آید.

• Polkadot (DOT)

توضیحات: Polkadot شبکه‌ای است که به هدف اتصال و همکاری بین بلاک چین‌های مختلف طراحی شده است و از الگوریتم اثبات سهام برای تأمین امنیت و اجماع استفاده می‌کند.

ویژگی‌ها: استفاده از «Nominated Proof of Stake» (NPoS) برای انتخاب نودهای معتبر و اعتبارسنجی تراکنش‌ها.

• Tezos (XTZ)

توضیحات: Tezos یکی دیگر از پروژه‌های بلاک چین است که از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کند و به خاطر قابلیت‌های ارتقاء و خوداصلاحی شناخته می‌شود.

ویژگی‌ها: استفاده از الگوریتم اثبات سهام «Liquid Proof of Stake» و امکان ارتقاء شبکه بدون نیاز به فورک.

• EOS (EOS)

توضیحات: EOS شبکه‌ای با تمرکز بر مقیاس‌پذیری و سرعت بالا است که از مدل «Delegated Proof of Stake» (DPoS) برای اجماع و تأمین امنیت استفاده می‌کند.

ویژگی‌ها: استفاده از سیستم «Delegated Proof of Stake» که به کاربران اجازه می‌دهد نودهای اعتبارسنجی را انتخاب کنند و به سرعت تراکنش‌ها پردازش شود.

• Algorand (ALGO)

توضیحات: Algorand یک شبکه بلاک چین جدید با تمرکز بر مقیاس‌پذیری و سرعت است که از الگوریتم اثبات سهام برای تأمین امنیت و اجماع استفاده می‌کند.

ویژگی‌ها: استفاده از «Pure Proof of Stake» که به بهبود مقیاس‌پذیری و کاهش تأخیر تراکنش‌ها کمک می‌کند.

این شبکه‌ها با استفاده از الگوریتم اثبات سهام، مزایای زیادی از جمله کاهش مصرف انرژی، هزینه‌های پایین‌تر، و مقیاس‌پذیری بهتری نسبت به الگوریتم‌های اثبات کار ارائه می‌دهند.

الگوریتم اثبات سهام در برابر اثبات کار

الگوریتم‌های اثبات سهام (Proof of Stake) و اثبات کار (Proof of Work) دو روش اصلی برای تأمین امنیت و اعتبارسنجی تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاکچین هستند. هرکدام از این الگوریتم‌ها ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند.

اثبات کار (Proof of Work)

ویژگی‌ها:

• امنیت: در این الگوریتم، ماینرها باید معادلات پیچیده ریاضی را حل کنند تا تراکنش‌ها را تأیید کنند و بلاک‌های جدید به بلاکچین اضافه کنند. این کار نیاز به قدرت محاسباتی بالا دارد.
• مصرف انرژی: به دلیل نیاز به پردازش‌های پیچیده، مصرف انرژی در الگوریتم اثبات کار بسیار بالاست. این مسئله در برخی از شبکه‌ها مانند بیت کوین مشکل‌ساز شده است.
• تمرکز زدایی: اثبات کار به دلیل نیاز به تجهیزات محاسباتی گران‌قیمت می‌تواند منجر به تمرکز قدرت در دست تعداد محدودی از ماینرها شود.

مزایا:

• امنیت بالا: به دلیل پیچیدگی محاسبات، حمله به شبکه نیاز به توان محاسباتی بسیار بالا دارد.
• قدرت تأمین امنیت: برای موفقیت در حمله به شبکه، مهاجم باید بیش از ۵۱٪ قدرت محاسباتی شبکه را در اختیار داشته باشد.

اثبات سهام (Proof of Stake)

ویژگی‌ها:

• امنیت: در این الگوریتم، اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌ها به عهده افرادی است که مقدار مشخصی از ارز دیجیتال (سهام) را در شبکه قفل کرده‌اند. این کار نیاز به قدرت محاسباتی زیادی ندارد.
• مصرف انرژی: مصرف انرژی در این الگوریتم بسیار کمتر از اثبات کار است زیرا نیازی به حل معادلات پیچیده نیست.
• تمرکز زدایی: اثبات سهام به دلیل عدم نیاز به تجهیزات محاسباتی گران‌قیمت، می‌تواند به کاهش تمرکز قدرت کمک کند.

مزایا:

• صرفه‌جویی در انرژی: به دلیل عدم نیاز به پردازش‌های پیچیده، مصرف انرژی به شدت کاهش می‌یابد.
• تشویق به نگهداری: افرادی که بیشتر سهام دارند، انگیزه بیشتری برای حفظ امنیت و بهبود شبکه دارند، زیرا منافع آن‌ها به طور مستقیم تحت تأثیر است.

تفاوت‌ها:

• هزینه‌ها: اثبات کار نیاز به تجهیزات و مصرف انرژی بالا دارد، در حالی که اثبات سهام نیاز به منابع کمتر و هزینه‌های پایین‌تری دارد.
• امنیت: اثبات کار با هزینه بالای حمله و مصرف انرژی بالا امنیت را تأمین می‌کند، در حالی که اثبات سهام با تشویق به نگهداری و سرمایه‌گذاری در شبکه امنیت را حفظ می‌کند.
• تمرکز زدایی: اثبات کار می‌تواند منجر به تمرکز قدرت در دست چند نفر شود، در حالی که اثبات سهام به کاهش تمرکز قدرت کمک می‌کند.

به طور کلی، انتخاب بین این دو الگوریتم بستگی به نیازها و اهداف خاص هر شبکه بلاکچین دارد.

جمع بندی

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) یکی از روش‌های اجماع در شبکه‌های بلاک چین است که به نودها اجازه می‌دهد تا با قفل کردن مقداری از توکن های خود، در فرآیند تأیید تراکنش‌ها و تولید بلوک‌ها مشارکت کنند. این الگوریتم به دلیل نیاز نداشتن به سخت‌افزارهای گران‌قیمت و مصرف کم انرژی، مزایای قابل توجهی از جمله کاهش هزینه‌های ماینینگ و تأثیر مثبت بر محیط زیست را ارائه می‌دهد. همچنین، نودهایی که مقدار بیشتری از توکن ها را در شبکه قفل کرده‌اند، شانس بیشتری برای انتخاب به عنوان تولیدکننده بلوک دارند، که به توزیع عادلانه‌تر قدرت کمک می‌کند.

با این حال، الگوریتم اثبات سهام با چالش‌هایی نیز همراه است. مشکلاتی مانند احتمال تمرکز قدرت در دست نودهای ثروتمندتر، مشکل «Nothing at Stake» که ممکن است به مسائل اجماع منجر شود، و نیاز به طراحی مؤثر مکانیزم‌های جریمه برای جلوگیری از رفتار نادرست، از جمله معایب آن هستند. با این وجود، بسیاری از شبکه‌های بلاک چین با بهبود این مشکلات و به کارگیری روش‌های نوآورانه، به دنبال بهره‌برداری بهینه از این الگوریتم برای افزایش مقیاس‌پذیری و امنیت شبکه‌های خود هستند.

در مجموعه کانون بورس در کنار شما هستیم تا در دوره آموزش ارز دیجیتال و پکیج آموزش ارز دیجیتال تمام جزئیات لازم درباره مفاهیم بازار کریپتوکارنسی را با شما در میان بگذاریم. در انتهای این دوره آموزشی شما با تسلط بالا می توانید از انواع روش ها برای معاملات خود در بازار ارز دیجیتال استفاده کنید.

سوالات متداول

1. الگوریتم اثبات سهام چیست؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) یک روش اجماع در بلاک چین است که به نودها امکان می‌دهد با قفل کردن توکن های خود، در تأیید تراکنش‌ها و تولید بلوک‌ها شرکت کنند.

2. چطور امنیت در الگوریتم اثبات سهام تأمین می‌شود؟

امنیت در الگوریتم اثبات سهام از طریق قفل کردن توکن ها تأمین می‌شود؛ نودهایی که رفتار نادرستی دارند، بخشی از توکن های خود را از دست می‌دهند.

3. مزایای الگوریتم اثبات سهام چیست؟

الگوریتم اثبات سهام به کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های ماینینگ کمک می‌کند و مقیاس‌پذیری بالاتری نسبت به اثبات کار (Proof of Work) دارد.

4. معایب الگوریتم اثبات سهام چیست؟

معایب شامل احتمال تمرکز قدرت در دست نودهای ثروتمندتر و مشکلاتی مانند «Nothing at Stake» هستند که می‌توانند به مسائل اجماع منجر شوند.

5. چگونه می‌توان مشکلات تمرکز قدرت را در الگوریتم اثبات سهام کاهش داد؟

با طراحی مکانیزم‌های جریمه مؤثر و ایجاد انگیزه برای توزیع عادلانه‌تر قدرت، می‌توان مشکلات تمرکز قدرت را کاهش داد و به بهبود امنیت شبکه کمک کرد.