مکانیزم اجماع "اثبات کار" (POW) و "اثبات سهام" (POS)

در دنیای داد  و  ستد،  دو طرف، زمانی می‌توانند با  یکدیگر معامله کنند که هویت  آنها (حداقل  به واسطه‌ی  یک ملاک  یکتا  و مشترک)  تأیید  شودسپس بتوانند از   یک زبان  مشترک برای گفتگو و معامله  استفاده  کنند بر همین منوال در   یک  شبکه  مبتنی  بر  زنجیر  بلوکی تشکیل یک بلوک  به معنی شکل گرفتن یک معامله است با اینکه دو طرف،  هویتی  یکه دارند  و  این  یکه  بودن  قابل   اثبات می‌باشد  لیکن  هویت    آنها برای یکدیگر،  نهان  است لذا معامله درست پیش نخواهد رفت مگر آنکه  تعداد مشخصی از   هویتها (که اتفاقاً آنها نیز یکه هستند) با یکدیگر    اجماع کرده و معامله را تأیید کنند پس از تأیید ایشان، آن  بلوک،  نهایی شده  در زنجیر افزوده  می‌شود.
تأیید به روش اثبات کار    Proof of work (PoW)

در این روش اجماع، هویت‌ها  دعوت می‌شوند  تا یک  کاوش  ریاضی پیچیده  انجام دهند  به این کاوشگران  Miner  می‌گویند اولین  کاوشگری  که پاسخ را یافت آن را به دیگر هویتها افشا می‌کند و دیگران نیز با تأیید آن، در واقع معامله را تأیید می‌کنند و  تأیید ۵۱ درصد از هویت‌ها کافی است که بلوک یا همان معامله، نهایی شده و در زنجیره قرار گیرد.
تأیید به روش اثبات سهم Proof of Stake (PoS)

در این روش، هویت‌ها حق رأی دارند و هر حق رأی با یک سهم از دارایی آن هویت، متناظر است لذا  هر هویت که  دارایی بیشتری  برای  حق رأی  خود کنار گذاشته باشد  نظر اجماع را به رأی خود معطوف می  کند و احتمال انتخاب آن هویت در اجماع افزایش می یابد و همچنین از آنجا که چند هویت، تصادفی با یکدیگر اجماع می کنند احتمال  پشتیبانی از یکدیگر یا علیه یکدیگر شدن را به حداقل می‌رساند  در نهایت اگر هویتها، آن  بلوک را تأیید کنند، بلوک نهایی شده در زنجیره قرار می‌گیرد.

شباهت‌ها:
در هر دو روش، برای دعوت از هویتها برای اجماع کردن لازم است تا به ایشان پاداش (برای اثبات کار یا تأیید بلوک) یا جزا (برای رد شدن یا عدم تأیید) اعطا گردد در غیر اینصورت  تمایلی برای حضور در اجماع نخواهند داشت.
تفاوتها:
 در   زنجیر بلوکی، معاملات به شیوه تمرکز ناپذیر  انجام می‌شود و عنصر اصلی زنجیر بلوکی یعنی «توکن»  در دو حالت  عمومی و خصوصی قابل بهره برداری است. توکنهای عمومی  اولیه در شبکه‌ای استفاده می‌شدند که در آن، اجماع به روش (PoW) انجام می‌شود که پایداری این شبکه‌ها نیاز به حمایت سازمانهای انتفاعی برای پشتیبانی ندارد لیکن  توکن‌های خصوصی  در بازارهای بورس کالا یا خدمات در شبکه‌هایی استفاده می‌شوند که در آن،  اجماع به روش  (PoS) انجام می‌پذیرد و این شبکه‌ها  حامی انتفاعی دارند با اینحال چنان سریع جهانی شده اند که بیشتر کسب و کارها و صرافی ها آنها را خرید و فروش می‌کنند گویی کاربردی  عمومی یافته اند  گرچه ذاتاً  خصوصی است.
سایر تفاوتها را دیگر دوستان قبلاً فرمودند که به آنها نمی پردازم.

مکانیزم‌های اجماع "اثبات کار" (Proof of Work یا PoW) و "اثبات سهام" (Proof of Stake یا PoS) دو روش اصلی برای تأیید تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک چین هستند.

**تعریف**: PoW یک مکانیزم اجماع است که در آن ماینرها برای حل مسائل ریاضی پیچیده و تأیید تراکنش‌ها رقابت می‌کنند. اولین ماینری که موفق به حل این مسئله می‌شود، حق ایجاد بلاک جدید و دریافت پاداش را دارد. این روش به شدت به قدرت پردازشی و انرژی نیاز دارد.

**تأثیر بر آلت کوین‌ها**:
- **امنیت بالا**: PoW امنیت بالایی برای شبکه فراهم می‌کند، اما به دلیل نیاز به سخت‌افزارهای قدرتمند و مصرف زیاد انرژی، هزینه‌های بالایی را به همراه دارد.
- **محدودیت مقیاس‌پذیری**: سرعت تأیید تراکنش‌ها در PoW معمولاً پایین‌تر است، که می‌تواند بر عملکرد آلت کوین‌ها تأثیر منفی بگذارد.

**تعریف**: PoS یک روش جایگزین برای تأیید تراکنش‌ها است که در آن اعتبارسنج‌ها (Forgers) بر اساس مقدار ارز دیجیتال خود که در شبکه قفل کرده‌اند (استیک کرده‌اند)، انتخاب می‌شوند. این روش نیاز به محاسبات پیچیده ندارد و بنابراین مصرف انرژی کمتری دارد.

**تأثیر بر آلت کوین‌ها**:
- **کاهش مصرف انرژی**: PoS به دلیل عدم نیاز به سخت‌افزارهای خاص، مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
- **سرعت بالاتر تأیید تراکنش‌ها**: این الگوریتم معمولاً سرعت بیشتری در پردازش تراکنش‌ها دارد و می‌تواند تعداد بیشتری از تراکنش‌ها را در هر ثانیه پردازش کند.
- **مقابله با تمرکز ثروت**: در PoS، نودها باید مقداری از توکن‌های شبکه را قفل کنند تا بتوانند در فرآیند تأیید مشارکت کنند، که می‌تواند مانع از تسلط یک نهاد خاص بر شبکه شود.

انتخاب بین PoW و PoS تأثیر زیادی بر عملکرد آلت کوین‌ها دارد. در حالی که PoW امنیت بالایی را فراهم می‌کند، هزینه‌های بالای آن ممکن است برای پروژه‌های جدید مشکل‌ساز باشد. از سوی دیگر، PoS با کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت تأیید تراکنش‌ها، می‌تواند گزینه‌ای مناسب‌تر برای بسیاری از آلت کوین‌ها باشد.

مکانیزم‌های اجماع "اثبات کار" (Proof of Work - PoW) و "اثبات سهام" (Proof of Stake - PoS) دو روش اصلی برای تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه‌های بلاکچین هستند. این مکانیزم‌ها اساس عملکرد رمزارزها از جمله آلت‌کوین‌ها را تشکیل می‌دهند. در ادامه توضیح هر کدام را می‌بینیم:

1. اثبات کار (Proof of Work - PoW)

• مخفف: Proof of Work
• مفهوم: مکانیزم اجماعی که از محاسبات پیچیده ریاضی برای تأیید تراکنش‌ها و افزودن بلاک‌های جدید به بلاکچین استفاده می‌کند.
• نحوه عملکرد:
  • ماینرها (استخراج‌کنندگان) با استفاده از قدرت محاسباتی دستگاه‌های خود (مانند ASICها یا کارت‌های گرافیک) معادلات ریاضی پیچیده‌ای را حل می‌کنند.
  • اولین ماینری که جواب صحیح را پیدا کند، بلاک جدیدی را به بلاکچین اضافه می‌کند و پاداشی (مانند بیت‌کوین یا رمزارز شبکه) دریافت می‌کند.
• تأثیر بر آلت‌کوین‌ها:
  • مصرف انرژی بالا: استخراج نیازمند تجهیزات قدرتمند و انرژی زیادی است که می‌تواند هزینه‌ها را افزایش دهد.
  • امنیت بیشتر: اثبات کار امنیت بالایی دارد و برای حمله به شبکه، مهاجم باید قدرت محاسباتی بسیار زیادی داشته باشد.
  • مقیاس‌پذیری پایین: سرعت پردازش تراکنش‌ها محدود است (مانند بیت‌کوین که تراکنش‌های محدودی در هر ثانیه پردازش می‌کند).

2. اثبات سهام (Proof of Stake - PoS)

• مخفف: Proof of Stake
• مفهوم: مکانیزم اجماعی که به جای حل معادلات ریاضی پیچیده، اعتبارسنج‌ها (Validators) با توجه به میزان رمزارزی که در شبکه به اشتراک گذاشته‌اند (Stake)، تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند.
• نحوه عملکرد:
  • هر فردی که رمزارزهای خود را قفل یا سپرده‌گذاری کند (استیکینگ)، می‌تواند به عنوان اعتبارسنج انتخاب شود.
  • احتمال انتخاب شدن یک اعتبارسنج برای تأیید بلاک، به میزان رمزارزی که در شبکه سپرده‌گذاری کرده بستگی دارد.
  • اعتبارسنج‌ها به جای پاداش استخراج، از کارمزد تراکنش‌ها درآمد کسب می‌کنند.
• تأثیر بر آلت‌کوین‌ها:
  • مصرف انرژی کمتر: به دلیل حذف ماینینگ، انرژی کمتری مصرف می‌شود و سازگارتر با محیط زیست است.
  • مقیاس‌پذیری بالاتر: پردازش تراکنش‌ها سریع‌تر انجام می‌شود که شبکه‌های مبتنی بر PoS را برای آلت‌کوین‌ها جذاب‌تر می‌کند.
  • تمرکززدایی نسبی: خطر تمرکز قدرت در دست ماینرهای بزرگ کاهش می‌یابد اما افرادی که رمزارز بیشتری دارند، تأثیر بیشتری در شبکه خواهند داشت.

• آلت‌کوین‌ها بسته به طراحی شبکه‌شان از یکی از این دو مکانیزم استفاده می‌کنند.
• آلت‌کوین‌های مبتنی بر اثبات سهام (PoS) معمولاً سریع‌تر، مقیاس‌پذیرتر و کم‌هزینه‌تر هستند و برای کاربردهای جدید مانند DeFi (مالی غیرمتمرکز) مناسب‌ترند.
• آلت‌کوین‌های مبتنی بر اثبات کار (PoW) امنیت بالاتری دارند اما مصرف انرژی بالای آن‌ها چالش‌ساز است.

به عنوان مثال:

• بیت‌کوین از اثبات کار (PoW) استفاده می‌کند.
• اتریوم پس از مهاجرت به اتریوم 2.0 از اثبات سهام (PoS) استفاده می‌کند.

در دنیای ارزهای دیجیتال، مکانیزم‌های اجماع نقش بسیار مهمی در تأمین امنیت شبکه و اعتبارسنجی تراکنش‌ها ایفا می‌کنند. دو مورد از مهم‌ترین این مکانیزم‌ها، اثبات کار (Proof of Work) یا PoW و اثبات سهام (Proof of Stake) یا PoS هستند.

• مفهوم: در این مکانیزم، ماینرها برای اضافه کردن یک بلاک جدید به بلاکچین، باید یک مسئله پیچیده ریاضی را حل کنند. این فرآیند نیازمند قدرت محاسباتی بسیار بالایی است و به همین دلیل مصرف انرژی زیادی دارد.
• هدف: هدف از این مکانیزم، ایجاد یک مانع برای انجام حملات ۵۱ درصدی و تأمین امنیت شبکه است.
• مزایا:
• امنیت بالا: به دلیل نیاز به قدرت محاسباتی زیاد، انجام حملات برای هکرها بسیار دشوار است.
• معایب:
  • مصرف انرژی بسیار بالا: این مسئله یکی از بزرگترین انتقادات به مکانیزم PoW است.
  • تمرکززدایی نسبی: به دلیل نیاز به تجهیزات سخت‌افزاری قدرتمند، تعداد کمی از ماینرها کنترل عمده شبکه را در دست دارند.

• مفهوم: در این مکانیزم، به جای حل مسائل پیچیده ریاضی، اعتبارسنجی‌ها (Validatorها) با قفل کردن بخشی از ارز دیجیتال خود در شبکه، حق شرکت در فرآیند اعتبارسنجی بلاک‌ها را به دست می‌آورند. هرچه سهم یک اعتبارسنج بیشتر باشد، احتمال انتخاب او برای اعتبارسنجی بلاک بیشتر می‌شود.
• هدف: هدف از این مکانیزم، کاهش مصرف انرژی و افزایش مقیاس‌پذیری شبکه است.
• مزایا:
  • مصرف انرژی کمتر: نسبت به PoW، مصرف انرژی در PoS بسیار کمتر است.
  • مقیاس‌پذیری بیشتر: به دلیل کاهش بار محاسباتی، شبکه‌های مبتنی بر PoS می‌توانند تراکنش‌های بیشتری را پردازش کنند.
• معایب:
• خطر تمرکززدایی: اگر تعداد کمی از اعتبارسنج‌ها سهم بسیار زیادی از شبکه را در اختیار داشته باشند، خطر تمرکززدایی افزایش می‌یابد.

انتخاب مکانیزم اجماع، تأثیر مستقیمی بر عملکرد آلت کوین‌ها دارد. برخی از مهم‌ترین این تأثیرات عبارتند از:

• سرعت تراکنش‌ها: شبکه‌های مبتنی بر PoS معمولاً سرعت تراکنش بالاتری نسبت به شبکه‌های مبتنی بر PoW دارند.
• کارمزد تراکنش‌ها: در شبکه‌های PoS، کارمزد تراکنش‌ها معمولاً کمتر است.
• امنیت شبکه: هر دو مکانیزم PoW و PoS دارای مزایا و معایبی در زمینه امنیت هستند.
• مقیاس‌پذیری: شبکه‌های مبتنی بر PoS معمولاً مقیاس‌پذیری بیشتری دارند.
• دوست‌دار محیط‌زیست بودن: شبکه‌های PoS به دلیل مصرف انرژی کمتر، دوست‌دار محیط‌زیست‌تر هستند.

• PoW: امنیت بالا، مصرف انرژی زیاد، تمرکززدایی نسبی
• PoS: مصرف انرژی کم، مقیاس‌پذیری بیشتر، خطر تمرکززدایی