سهام POS (Proof of Stake) یکی از روش‌های نوین و کارآمد برای تأمین امنیت و اعتبارسنجی تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاکچین است. برخلاف اثبات کار (Proof of Work) که به قدرت پردازشی بالا و تجهیزات خاص نیاز دارد، اثبات سهام به کاربران این امکان را می‌دهد تا با قفل کردن دارایی‌های دیجیتال خود (استیکینگ)، به تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلاک‌های جدید به بلاکچین کمک کنند. این تغییر در الگوریتم اجماع باعث شده تا شبکه‌های بلاکچین از انرژی کمتری استفاده کنند و عملکرد بهتری داشته باشند.
از مزایای مهم سهام POS می‌توان به کاهش مصرف انرژی، سرعت بالاتر تراکنش‌ها، و مقیاس‌پذیری بهتر اشاره کرد. به همین دلیل، بسیاری از بلاکچین‌های بزرگ مانند اتریوم و کاردانو به سمت استفاده از این سیستم روی آورده‌اند. در این مقاله، قصد داریم تا به بررسی نحوه عملکرد سهام POS و ۷ نکته کلیدی که باید در مورد آن بدانید، بپردازیم.
در ادامه این مطالب را می خوانید:
تعریف سهام POS (Proof of Stake)
سهام POS به طور ساده یک روش اجماع در شبکه‌های بلاکچینی است که به جای نیاز به پردازش‌های سنگین توسط ماینرها، از روشی به نام استیکینگ برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید استفاده می‌کند. در این سیستم، هر فردی که ارز دیجیتال در شبکه استیک کرده باشد، اعتبارسنج (validator) محسوب می‌شود. اعتبارسنج‌ها مسئولیت تایید اعتبار تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید را به عهده دارند. در صورتی که تراکنشی معتبر باشد، بلاک جدید به بلاکچین اضافه می‌شود و پاداش‌هایی به اعتبارسنج‌ها تعلق می‌گیرد.
مزیت بزرگ سهام POS این است که برخلاف روش‌های دیگر، نیازی به سخت‌افزارهای گران‌قیمت و مصرف برق زیاد برای پردازش‌های پیچیده ندارد، بلکه برای تأمین امنیت شبکه، فقط باید بخشی از دارایی‌های دیجیتال خود را قفل کنید.
۲. تفاوت‌های اساسی POS و POW
برای درک بهتر از نحوه عملکرد سهام POS، باید تفاوت‌های آن را با اثبات کار (POW) مقایسه کرد که رایج‌ترین الگوریتم اجماع بلاکچین است.
روش تأمین امنیت
-
- در اثبات کار (POW)، ماینرها با استفاده از قدرت پردازشی خود و تجهیزات خاص مانند دستگاه‌های ASIC یا گرافیک کارت‌ها تلاش می‌کنند تا معادلات پیچیده ریاضی را حل کنند. این روند به شدت مصرف برق بالا و زمان‌بر است.
- در اثبات سهام (POS)، امنیت شبکه به جای پردازش محاسبات پیچیده، از طریق استیکینگ دارایی‌ها تأمین می‌شود. هرچه مقدار بیشتری از ارز دیجیتال در شبکه استیک شده باشد، احتمال انتخاب فرد به عنوان اعتبارسنج افزایش می‌یابد.
مصرف انرژی
-
- اثبات کار (POW) به دلیل نیاز به حل مسائل پیچیده ریاضی و استفاده از تجهیزات گران‌قیمت، بسیار انرژی‌بر است.
- اثبات سهام (POS) مصرف انرژی بسیار کمتری دارد، زیرا تأمین امنیت شبکه به کمک استیکینگ و بدون نیاز به انجام محاسبات پیچیده انجام می‌شود.
هزینه‌ها
-
- در اثبات کار (POW)، ماینرها نیازمند خرید سخت‌افزارهای تخصصی هستند و این سخت‌افزارها هزینه‌برند. علاوه بر آن، هزینه‌های مصرف برق برای اجرای این تجهیزات نیز به شدت بالا است.
- در اثبات سهام (POS)، برای مشارکت در شبکه، افراد نیازی به خرید تجهیزات گران‌قیمت ندارند. تنها چیزی که نیاز است، استیک کردن ارز دیجیتال است.
سرعت تراکنش‌ها
-
- در اثبات کار (POW)، به دلیل زمان‌بر بودن فرآیند حل مسائل پیچیده، سرعت تراکنش‌ها می‌تواند پایین باشد.
- در اثبات سهام (POS)، سرعت تراکنش‌ها بسیار بالاتر است و می‌تواند تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را در هر ثانیه پردازش کند.
استیکینگ در سیستم POS
استیکینگ به معنای قفل کردن بخشی از ارز دیجیتال در یک شبکه است. این فرایند به اعتبارسنج‌ها این امکان را می‌دهد که در تأیید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌ها به بلاکچین مشارکت کنند. برای مشارکت در استیکینگ، یک فرد باید ابتدا مقدار مشخصی از ارز دیجیتال خود را در شبکه قرار دهد. این مقدار ارز به مدت معینی قفل شده و به عنوان وثیقه برای تأیید صحت تراکنش‌ها عمل می‌کند.
پاداش استیکینگ
-
- در شبکه‌های مبتنی بر اثبات سهام (POS)، اعتبارسنج‌ها برای مشارکت در فرآیند تأیید تراکنش‌ها پاداش دریافت می‌کنند. این پاداش معمولاً به صورت توکن‌های جدید به آن‌ها داده می‌شود.
- پاداش استیکینگ معمولاً به میزان دارایی استیک‌شده بستگی دارد. هرچه فرد بیشتری استیک کرده باشد، احتمال اینکه به عنوان اعتبارسنج انتخاب شود، بیشتر است و در نتیجه پاداش بیشتری دریافت خواهد کرد.
ریسک‌های استیکینگ
-
-
- یکی از معایب استیکینگ این است که اگر اعتبارسنجی سعی کند تراکنش‌های مخرب انجام دهد یا قوانین شبکه را نقض کند، بخشی از ارز استیک‌شده‌اش به عنوان جریمه از دست می‌رود. این به آن معناست که استیکینگ، ریسک‌هایی به همراه دارد، اما در عین حال باعث می‌شود که اعتبارسنج‌ها تمایل به رفتار درست و قانونی داشته باشند.
- یکی از معایب استیکینگ این است که اگر اعتبارسنجی سعی کند تراکنش‌های مخرب انجام دهد یا قوانین شبکه را نقض کند، بخشی از ارز استیک‌شده‌اش به عنوان جریمه از دست می‌رود. این به آن معناست که استیکینگ، ریسک‌هایی به همراه دارد، اما در عین حال باعث می‌شود که اعتبارسنج‌ها تمایل به رفتار درست و قانونی داشته باشند.
-
مزایای سهام POS
سیستم اثبات سهام به دلیل مزایای منحصر به فردی که دارد، به طور فزاینده‌ای در بلاکچین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد:
کاهش مصرف انرژی : یکی از بزرگ‌ترین مزایای اثبات سهام POS کاهش مصرف انرژی است. در روش‌های قدیمی‌تر مانند اثبات کار (POW)، انرژی زیادی برای حل معادلات پیچیده مصرف می‌شود. اما در POS، هیچ نیازی به انجام محاسبات پیچیده نیست و این باعث کاهش مصرف انرژی در شبکه‌های بلاکچینی می‌شود.
افزایش سرعت تراکنش‌ها: شبکه‌های مبتنی بر اثبات سهام POS معمولاً توانایی پردازش تراکنش‌ها را به مراتب سریع‌تر از شبکه‌های اثبات کار دارند. این امر می‌تواند به مقیاس‌پذیری شبکه کمک کند و باعث رشد بیشتر بلاکچین‌ها شود.
امنیت بالاتر: در اثبات سهام (POS)، به دلیل اینکه برای حمله به شبکه باید بخشی از ارزهای دیجیتال شبکه را در اختیار داشته باشید، حمله به شبکه هزینه بسیار بالایی دارد. به همین دلیل، این سیستم نسبت به حملات 51 درصد که در شبکه‌های اثبات کار رخ می‌دهند، ایمن‌تر است.
کمک به غیرمتمرکز شدن شبکه: در سیستم‌های اثبات سهام POS، برخلاف اثبات کار (POW) که به دلیل نیاز به تجهیزات گران‌قیمت، اغلب قدرت در دست چند ماینر بزرگ قرار می‌گیرد، افراد زیادی می‌توانند در فرآیند استیکینگ مشارکت کنند. این ویژگی باعث می‌شود که شبکه‌های سهام POS از لحاظ قدرت اجماع، غیرمتمرکزتر باشند.
معایب سهام POS
با وجود مزایای زیادی که اثبات سهام POS دارد، این سیستم بدون چالش‌ها و معایب نیست. برخی از معایب آن عبارتند از:
تمرکز قدرت : یکی از مشکلات اثبات سهام (POS) این است که افراد با دارایی‌های زیاد ممکن است به راحتی قدرت بیشتری در شبکه به دست آورند. این مسئله می‌تواند باعث ایجاد تمرکز در شبکه شود و اصول غیرمتمرکز بودن بلاکچین را به چالش بکشد.
چالش در انتخاب اعتبارسنج‌ها : برای بسیاری از افراد تازه‌کار، انتخاب اعتبارسنج‌های مناسب می‌تواند مشکل‌ساز باشد. اگر اعتبارسنج‌ها به درستی انتخاب نشوند، می‌تواند باعث آسیب به امنیت و کاهش پاداش‌ها شود.
مشکلات ناشی از استیکینگ: یکی دیگر از معایب استیکینگ این است که دارایی‌های استیک‌شده برای مدت زمان خاصی قفل می‌شوند. این بدان معناست که افراد نمی‌توانند به راحتی دارایی‌های خود را برداشت کنند و این ممکن است باعث از دست رفتن فرصت‌های سرمایه‌گذاری دیگر شود.
نحوه انتخاب اعتبارسنج‌ها در سهام POS: در شبکه‌های اثبات سهام POS، انتخاب اعتبارسنج‌ها بسیار مهم است. اعتبارسنج‌ها باید تراکنش‌ها را تأیید کرده و بلاک‌های جدید به شبکه اضافه کنند. در این سیستم، اعتبارسنج‌ها معمولاً بر اساس میزان ارزهای استیک‌شده انتخاب می‌شوند، اما عوامل دیگری همچون مدت زمان استیکینگ و شهرت اعتبارسنج‌ها نیز می‌توانند در انتخاب آن‌ها مؤثر باشند. همچنین، اعتبارسنج‌ها باید مراقب باشند که از رفتارهای غیرقانونی اجتناب کنند، زیرا در غیر این صورت ممکن است پاداش‌ها و دارایی‌های استیک‌شده آن‌ها از بین برود.
سیستم‌های بلاکچین بر پایه سهام POS
امروزه بسیاری از بلاکچین‌های معروف مانند اتریوم 2.0، کاردانو، پولکادات و تسلا به سمت استفاده از اثبات سهام POS به عنوان الگوریتم اجماع خود حرکت کرده‌اند. این بلاکچین‌ها با هدف رفع چالش‌های مقیاس‌پذیری، افزایش امنیت و کاهش هزینه‌های شبکه به این روش روی آورده‌اند.
اتریوم 2.0: اتریوم به عنوان یکی از بزرگ‌ترین شبکه‌های بلاکچینی، در حال انتقال به اثبات سهام (POS) است. این تغییر در قالب پروژه اتریوم 2.0 در حال انجام است که به طور چشمگیری مقیاس‌پذیری شبکه را افزایش خواهد داد و از مصرف انرژی زیاد جلوگیری می‌کند. همچنین، این انتقال از اثبات کار (POW) به اثبات سهام POS باعث کاهش هزینه‌ها و ارتقای امنیت شبکه خواهد شد.
کاردانو: کاردانو یکی از رقبای اصلی اتریوم است که از اثبات سهام POS به عنوان الگوریتم اجماع خود استفاده می‌کند. این شبکه بر اساس فلسفه علمی و تحقیقاتی ساخته شده است و به‌طور مداوم در حال ارتقا و بهبود عملکرد خود در جهت تأمین امنیت، مقیاس‌پذیری و پایداری بیشتر می‌باشد.
پولکادات: پولکادات به عنوان یک شبکه چند زنجیره‌ای از اثبات سهام POS استفاده می‌کند و با اتصال بلاکچین‌های مختلف، قابلیت همکاری بیشتری بین شبکه‌ها ایجاد می‌کند. این شبکه توانایی گسترش مقیاس‌پذیری و تسهیل تراکنش‌ها بین بلاکچین‌ها را فراهم می‌آورد.
آینده سهام POS
با توجه به مزایای فنی و اقتصادی زیاد سهام POS، به نظر می‌رسد که در آینده بیشتر بلاکچین‌ها به سمت استفاده از این روش اجماع خواهند رفت. بسیاری از شبکه‌های معروف و حتی پروژه‌های نوظهور، در حال انتقال به اثبات سهام POS هستند و این به وضوح نشان‌دهنده تمایل صنعت به پذیرش این الگوریتم است.
تغییرات در مقیاس‌پذیری: انتقال به اثبات سهام باعث افزایش چشمگیر مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچینی خواهد شد. سیستم‌های POW به دلیل محدودیت‌های منابع پردازشی و مصرف انرژی بالا قادر به پردازش تعداد زیادی تراکنش به طور همزمان نیستند. در مقابل، اثبات سهام POS می‌تواند تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را پردازش کند و همچنین پشتیبانی از اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (DApps) را بهبود بخشد.
کمتر شدن تمرکز قدرت: یکی از اهداف اصلی در استفاده از سهام POS، کاهش تمرکز قدرت در دست تعداد کمی از ماینرها و شرکت‌های بزرگ است. در شبکه‌های مبتنی بر POS، هر فردی که بخشی از دارایی خود را استیک کند، می‌تواند در فرآیند تأیید تراکنش‌ها مشارکت داشته باشد. این ویژگی باعث می‌شود که بلاکچین‌ها از نظر قدرت اجماع، غیرمتمرکزتر شوند.
پیشرفت‌های امنیتی: با توجه به اینکه حمله به شبکه‌های مبتنی بر اثبات سهام هزینه‌بر است و نیازمند داشتن درصد زیادی از دارایی‌های شبکه است، پیش‌بینی می‌شود که این سیستم امنیت بالاتری نسبت به اثبات کار خواهد داشت. همچنین، بهبود الگوریتم‌های POS می‌تواند تهدیدات امنیتی را کاهش دهد.
جمع‌بندی
سهام POS به عنوان یک سیستم اجماع مبتنی بر استیکینگ ارز دیجیتال، مزایای فراوانی از جمله کاهش مصرف انرژی، افزایش سرعت تراکنش‌ها و بهبود امنیت بلاکچین‌ها دارد. این سیستم به بلاکچین‌ها کمک می‌کند تا مقیاس‌پذیری بیشتری داشته باشند و از تمرکز قدرت در دست چند نهاد بزرگ جلوگیری کنند. با این حال، هنوز چالش‌هایی از جمله تمرکز قدرت و مشکلات انتخاب اعتبارسنج‌ها وجود دارد. اما با توجه به ویژگی‌های مثبت آن، می‌توان پیش‌بینی کرد که در آینده بیشتر بلاکچین‌ها به سمت استفاده از سهام POS خواهند رفت.
نوشته شده در : دانشنامه کیوی ایندکس
