الگوریتم اثبات سهام چیست؟ (بررسی مفهوم الگوریتم Proof Of Stake)

• 13:09 1403-09-03
• زمان مطالعه: 9 دقیقه

در مقاله الگوریتم اثبات سهام چیست؟ سعی خواهیم کرد به بررسی مفهوم الگوریتم proof Of Stake بپردازیم. همونطور که می دونین سازوکار بلاک چین اتریوم بر اساس الگوریتم اثبات کار یا proof Of work هست. به این ترتیب، همه تراکنش ها درون یه بلاک قرار می گیرن. بعدا این بلاک ها به هم متصل میشن و یه شبکه بلاک چین رو تشکیل میدن. در اصل در مکانیزم POW، ماینرها برای پیدا کردن یه مسئله ریاضی با هم رقابت می کنند و هر کدوم از ماینرها که سریع تر از بقیه به پاسخ مسئله دست پیدا کند، مجوز وارد شدن بلاک به بلاک چین رو به دست میارن.
در یه شبکه غیر متمرکز، روش الگوریتم اثبات کار نوعی مکانیزم بسیار قوی در رسیدن به اجماع هست. ولی یکی از مشکلات این روش، وجود حجم زیادی از محاسبات توسط ماینرها هست. همچنین هدف اصلی از استخراج و عمل ماینینگ در یک شبکه بلاک چین، تامین امنیت اون شبکه محسوب میشه. بهتره بدونین که طبق گفته طرفداران این مکانیزم، تامین شبکه بلاک چین کار ارزشمندی هست و انجام این حجم از محاسبات برای تامین اون قابل توجیه هست. ولی بعضی از افراد هم نظر دیگه ای دارن. الان این سوال پیش میاد که ایا بدون صرف محاسبه های سنگین در روش POW، نمی تونیم امنیت شبکه رو تامین کنیم؟
این سوال زمنیه ساز ورود الگوریتم اثبات سهام و Staking به حوزه بلاک چین هست. همچنین هدف اصلی در روش الگوریتم اثبات سهام یا POS، ذخیره و نگهداری از ارز دیجیتال هست. به این ترتیب در این روش، همانند پروتکل شبکه و در فاصله های زمانی مشخص، شبکه به کاربران خود یعنی نودها یا گره ها، این امکان رو میده تا بلاک های جدیدی رو تایید کرده و بلوک جدید به وجود بیارن که معمولا، احتمال انتخاب یه گره برای تایید بلاک جدید، بر اساس مقدار کوین ذخیره شده توسط فرد انجام میشه. در ادامه مجموعه مقالات و ویدیو های آموزش رایگان ارز دیجیتال ارزسنج همراه ما باشین، چون می خواهیم در مقاله الگوریتم اثبات سهام چیست؟ اطلاعاتی در مورد الگوریتم Proof Of Stake برای شما ارائه کنیم.

الگوریتم اثبات سهام چیست؟

در پاسخ به سوال الگوریتم اثبات سهام چیست؟ می تونیم این جواب رو بدیم که الگوریتم POS یا اثبات سهام روشی برای اعتباربخشی به معاملات و برقرار کردن توافق توزیع شده هست. همچنین بهتره بدونین که هدف الگوریتم اثبات کار و الگوریتم اثبات سهام یکیه ولی فرایند رسیدن به این هدف فرق داره. همچنین ایده اصلی اثبات سهام برای اولین بار در سال 2011 در انجمن جهانی بیت کوین مطرح شد و در سال 2012، برای اولین بار در ارز دیجیتال Peercoin از اون استفاده شد و بعد از اون ارزهای دیجیتال دیگه ای مثل NXT و Blackcoin هم از این الگوریتم استفاده کردن.
برخلاف الگوریتم اثبات کار که در اون به ماینرها برای حل معاملات ریاضی با هدف تایید تراکنش ها و ایجاد بلاک های جدید پاداش داده میشه، در الگوریتم POS این حالق بلوک جدید هست که بسته به میزان سرمایه خودش یه راه حل قطعی انتخاب می کنه و به این سرمایه سهام یا استیک گفته میشه. در نتیجه پاداشی در کار نیست و ماینرها فقط کارمزد تراکنش ها رو به دست میارن. همچنین در الگوریتم Proof Of Stake همه واحدهای ارز دیجیتال مورد نظر از قبل استخراج شده و تعداد اون هرکز تغییر نمی کنه.
به عبارت دیگه در الگوریتم اثبات سهام یا POS هیچ پاداشی وجود نداره و به همین دلیل، در الگوریتم اثبات کار به ماینرها فورجر هم گفته میشه. همچنین در الگوریتم اثبات کار هر چقدر توان محاسباتی بیشتری داشته باشین، شانس موفقیت بیشتری برای ایجاد بلاک دارین، یعنی استخراج کننده ای موفق هست که کامپیوترهای قوی تری داشته باشه، ولی در الگوریتم اثبات سهام یا POS هر چقدر پول یا سهام بیشتری در سیستم داشته باشین، شانس بیشتری برای ایجاد بلاک دارین. به این ترتیب میشه گفت که در الگوریتم اثبات سهام هیچ پاداشی برای ماینرها داده نمیشه.

نحوه کار الگوریتم اثبات سهام:

موضوعی که می خواهیم در این قسمت از مقاله الگوریتم اثبات سهام چیست؟ دربارش توضیحاتی برای شما ارائه کنیم، نحوه کار الگوریتم POS هست. الگوریتم اثبات سهام یا Proof Of Stake از یه فرآیند تصادفی برای انتخاب یه نود برای بررسی اعتبار یه بلاک استفاده می کنه. همچنین در این انتخاب عواملی مثل مدت داشتن سهام، انتخاب تصادفی و میزان دارایی نود تاثیرگذار هست. بهتره بدونین که در سیستم POS، گفته میشه که بلاک ها به وجود میان، در حالی که در سیستم اثبات کار، بلاک ها استخراج میشن.
ارزهای دیجیتالی که از الگوریتم POS بهره می برن، اکثرا با فروش ارزهای از قبل استخراج شده شروع به کار می کنند و یا با استفاده از الگوریتم اثبات کار راه اندازی میشن و بعد به الگوریتم اثبات سهام منتقل میشن. همچنین در الگوریتم اثبات کار ارزهای دیجیتال به شکل پاداش داده شده به استخراج کننده ها ایجاد میشن ولی در الگوریتم Proof Of Stake معمولا از کارمزد پرداخت شده در تراکنش به عنوان پاداش استفاده میشه. بنابراین، کاربرانی که می خوان در فرایند کسب پاداش شرکت داشته باشن، باید مقدار مشخصی از ارز رو به عنوان سهام، در شبکه قفل کنند.
نودها در شبکه هایی که از الگوریتم Proof Of Stake بهره می برن، باید ارز دیجیتال اصلی اون شبکه رو سپرده گذاری کرده و در این صورت به نودهای اعتبارسنج یا Validator در شبکه تبدیل میشن که اکنون این نودها وظیفه اصلی بررسی تراکنش ها و همچنین ایجاد بلاک های جدید در شبکه رو بر عهده دارن. همچنین برخلاف الگوریتم POW، در الگوریتم اثبات سهام نیازی به خرید پردازنده های بسیار قوی نیست و به این ترتیب، مصرف انرژی در شبکه به میزان زیادی کاهش پیدا می کنه. اگه به موضوع اثبات کار علاقمند هستین توصیه می کنیم ویدیوی آموزش استخراج ارزهای دیجیتال ما رو تماشا کنین.

اعتبارسنج یا Validator چیست؟

در این قسمت از مقاله الگوریتم POS چیست؟ به بررسی مفهوم اعتبارسنج ها بپردازیم. کاربران برای اینکه بتونن به اعتبارسنج تبدیل بشن، نیاز به ارسال پول یا سهام در نوع خاصی از معاملات دارن. این پول ها در سپرده ای به اسم حواله اعتبارسنج قفل میشن و فقط زمانی که اعتبارسنج طبق قانون های پروتکل فعالیت کنه، آزاد میشن. به این ترتیب اکه اعتبارسنج تراکنش تقلبی رو در بلوک خودش قرار بده، سهام خودش رو از دست میده. همچنین کاربرانی که دوست دارن در الگوریتم Proof Of Stake شرکت داشته باشن، لازمه تا مقدار مشخصی سکه رو به عنوان سهام خود در شبکه قفل کنند
اندازه سهام، تعیین کننده شانس انتخاب یه گره به عنوان اعتبارسنج بعدی برای تایید بلوک بعدی هست. بنابراین هرچقدر سهام بیشتر باشه، شانس انتخاب هم بیشتر میشه و برای اینکه در این فرایند تنها ثروتمندترین گره های شبکه انتخاب نشن، روش های خاصی در فرآیند انتخایب اعتبارسنجی وجود داره.

اعتبارسنج چگونه انتخاب می شود؟

نوبت این رسیده تا در این بخش از مقاله الگوریتم POS چیست؟ به نحوه انتخاب شدن اعتبارسنج ها بپردازیم. الگوریتم اثبات سهام از نوعی فرآیند تصادفی برای انتخاب یه گره به عنواناعتبارسنج استفاده می کنه که بر اساس ترکیبی از عوامل شامل سن، تصادفی سازی و ثروت گره باشن. همچنین اعتبارسنج معمولا به دو روش انتخاب تصادفی و انتخاب بر اساس سن سکه انتخاب میشن. در روش انتخاب تصادفی، اعتبرسنج ها با پیدا کردن گره هایی با کمترین مقدار هش و بالاترین میزان سهام انتخاب میشن و از اونجایی که سهام به صورت عمومی قابل رویت هست، اعتبارسنج بعدی معمولا توسط گره های دیگه قابل پیش بینی هست و این ممکنه که باعث بشه انتخاب اعتبارسنج عادلانه نباشه. بهتره بدونین که روش Coin Age Selection گره ها رو بر اساس مدت زمان ذخیره سهامشون انتخاب می کنند.

چرا الگوریتم اثبات سهام لازم است؟

در این بخش مقاله الگوریتم POS چیست؟ می خواهیم بگیم که چرا استفاده از الگوریتم Proof Of Stake لازمه؟ بهتره بدونین که یکی از مهم ترین دلیل های استفاده از الگوریتم POS، جلوگیری از دوباره خرج کردن هست. به عبارتی در سیستم های مالی غیر متمرکز مدیریت و کنترل این موارد بسیار راحته، ولی در رمز ارزهای غیر متمرکز چون هیچ نهاد و مرکزی وجود نداره، مدیریت و کنترل این موارد کار سختیه. 
همچنین در پلتفرم های غیر متمرکز به جای اینکه یه نهاد متمرکز به همه پرونده ها رسیدگی کنه، هزاران کاربر در سراسر دنیا با اجرای نرم افزارهای مخصوص این کار رو انجام میدن. به این کاربران گره گفته میشه و از رعایت قوانین شبکه توسط سایر کاربران اطمنیان به دست میارن. ولی این کاربران رو که هر کدوم گوشه ای از جهان قرار دارن، نمیشه به راحتی هماهنگ کرد، بنابراین برای این کار که اون ها برای شبکه انجام میدن، پاداش هایی در قالب توکن بومی شبکه در نظر گرفته شده.

چه پروژه هایی از الگوریتم POS استفاده می کنند؟

کاردانو یکی از پلتفرم هایی هست که از الگوریتم POS استفاده می کنه. این شبکه روی اوروبروس کار می کنه که یه نوع الگوریتم اثبات سهام هست. همچنین ارز دیجیتال پولکادات هم از مکانیسمی به نام اثبات سهام نامزد شده استفاده می کنه که در اون همه دارندگان توکن های پولکادات می تونن به اعتبارسنج ها رای داده و اون ها رو انتخاب کنند. علاوه بر این، ظهور بلاک چین های اثبات سهام، استراتژی های جدید رو در این صنعت به وجود اوردن تا صاحبان ارزهای دیجیتال از طریق اون بتونن رمز ارزهایی رو که در کیف پول نگهداری می کنند رو به کار بگیرن و ازشون سود به دست بیارن.

مزایای الگوریتم Proof Of Stake برای شبکه:

الگوریتم اثبات سهام مزیت هایی داره که باعث شده امروزه اکثر رمز ارزهای بازار از اون بجای اثبات کار استفاده کنن که مهمترین اون ها مصرف پایین انرژی هست. در ادامه همه مزیت های این الگوریتم رو به شما معرفی می کنیم.

امنیت

به طور کلی اعتبارسنج ها به دو دلیل اصلی اقدام به مشارکت در بلاک ها در تایید تراکنش ها می کنند. اول اینکه هر اعتبارسنج قصد انجام فعالیت های خرابکارانه رو در شبکه داشته باشه و بلاک های جعلی یا تقلبی رو به وجود بیاره، به دلیل وجود ساز و کار قفل شدن توکن ها، سپرده های اعتبارسنج ها قفل میشه. یعنی که توکن های قفل شده اعتبارسنج ها از او گرفته میشه و بهتره بدونین که این ساز و کار ممکنه در بخش هایی از پروتکل به اجرا گذاشته نشه.
دومین مورد این هست که اگه اعتبارسنج ها بخشی از توکن ها رو در اختیار شبکه بذارن و بخش دیگه هم هنوز قفل نشده باشه، باز هم اعتبارسنج ها برای سوده های اقصادی خود اقدام به تامین امنیت شبکه می کنند و در غیر این صورت، ضعف امنیتی باعث افت قیمت ارز دیجیتال میشه و در این بین اعتبارسنج ها ضرر می بینن.

عملکرد

یکی دیگه از مزیت های الگوریتم POS این هست که در این الگوریتم سهام تراکنش ها در کم ترین زمان ممکن تایید میشه. برای مثال در اکوسیستم ایاس، مدت زمان مورد نیاز برای نهایی شدن هر تراکنش حدود 2 یا 3 ثانیه هست که در بلاک چین بیت کوین برای ایجاد بلاک جدید، حدود 10 دقیقه زمان لازمه و فرایند نهایی شدن هر تراکنش بیش از یه ساعت طول می کشه. بنابراین، الگوریتم Proof Of Stake توافق و اجماع نودها و اعبارسنج های شبکه با سرعت بسیار بالایی نسبت به الگوریتم اثبات کار انجام میشه.

مزایای الگوریتم POS برای دارندگان ارز دیجیتال:

اگر شما یک ارز دیجیتالی دارین که از الگوریتم اثبات سهام استفاده می کنه، می تونین با استیک کردن اون ارز در شبکه مربوط به خودش بصورت سالانه یا ماهانه سودی کسب کنین. در ادامه مزیت های این الگوریتم رو برای دارندگان این ارز بیان می کنیم.

پاداش برای نگهداری

کاربران می تونن فقط با نگهداری ارزهای دیجیتال خودشون در کیف پول خود برای مدت زمانی مشخص پاداش به دست بیارن و به هیچ اقدام خاصی برای سهام گذاری این ارزهای دیجیتال لازم نیست. همچنین این پاداش مبتنی بر تعداد کوین های ذخیره شده در کیف پول اون ها و میزان زمانی هست که این ارزهای دجیتال رو نگهداری می کنند. علاوه بر این، به دست اودرن این پاداش به صورت خودکار یا دستی هست. اگه میخواین از استیک در این بازار پول در بیارین ویدیوی آموزش استیک کردن Staking در تراست ولت  ما رو تماشا کنین.

پاداش برای مشارکت یا نمایندگی

کاربران می تونن بخش از سهام خودشون رو برای تامین امنیت شبکه به یه اعتبارسنج بدن و اعتبارسنج به نمایندگی از کاربر در شبکه مشارکت می کنه. همچنین خود اعتبارسنج پاداش این کار رو پرداخت می کنه و در اصل اعتبارسنج بخشی از سود خودش رو از ارزهای دیجیتال نمایندگی شده به دست اورده هست، به کاربر میده. علاوه بر این، دریافت این نوع پاداش نیز می تونه به صورت خودکار و مبتنی بر پروتکل باشه و یا به اراده و اختیار اعتبارسنج انجام بشه.

جمع بندی و نتیجه:

ما سعی کردیم در مقاله الگوریتم POS چیست؟ اطلاعاتی در مورد الگوریتم Proof Of Stake برای شما ارائه کنیم و شما رو با یکی از روش های کار بلاک چین آشنا کنیم. همونطور که گفتیم، الگوریتم POS یا اثبات سهام روشی برای اعتباربخشی به معاملات و برقرار کردن توافق توزیع شده هست. همچنین الگوریتم proof Of Stake که به اختصار بهش POS هم گفته میشه، یکی از مشهورترین و مهم ترین الگوریتم های اجماع در شبکه های بلاک چین هست که بعد از روش گواه اثبات کار، بیشترین کاربرد رو در فضای بلاک چین داره.