بالمقارنة مع قواعد البيانات القياسية ذات السلطة المركزية، بلوك تشين هي شبكة لا مركزية من نظير إلى نظير حيث يمكن لأي شخص المشاركة فيها. تعتمد أنظمة البلوك تشين الكلاسيكية على التشفير وتشكل سلسلة متسلسلة من كتل البيانات المكتوبة واحدة تلو الأخرى. ولها خصائص أساسية معينة تعتمد على كيفية كتابتها في سلسلة الكتل.
لجعل النظام يعمل بشكل صحيح وباعتبار أن عقد سلسلة الكتل مستقلة عن بعضها البعض، يجب أن تلتزم كل عقدة بقواعد محددة (ولكن موحدة) للتحقق من صحة معاملات سلسلة الكتل وكتابة الكتل في السلسلة. تُعرف هذه المجموعة من القواعد باسم خوارزمية إجماع سلسلة الكتل.
في هذه المقالة، سوف نستكشف خوارزمية إجماع إثبات الحصة (PoS)، ومزاياها وعيوبها، وكيف تختلف عن خوارزمية إجماع أخرى شائعة بنفس القدر تُعرف باسم إثبات العمل. وأخيرًا، ستتعرف على بعض مشاريع البلوك تشين القائمة على خوارزمية إثبات الحصة (PoS).
ما هي خوارزمية إجماع PoS وكيف تعمل؟
خوارزمية إثبات الحصة (PoS) هي خوارزمية تُستخدم للتحقق من صحة ملكية العملة الرقمية ضمن مجموعة إجمالية من الأسهم. تُعد خوارزمية إجماع إثبات الحصة (PoS) ثاني أكثر الخوارزميات شيوعًا المُطبقة في العملات الرقمية. وكفكرة، اقتُرحت خوارزمية إثبات الحصة في منتدى Bitcointalk في عام 2011، وطبقت العملة الرقمية PeerCoin البروتوكول لأول مرة في عام 2012.
تتطلب الخوارزمية مشاركين في الشبكة – مالكي العملات الرقمية. فهم ينضمون إلى مجموعات ويفوضون حقوق تعدين الرموز الخاصة بهم إلى أحد المشاركين الذي يشكل مجموعة من المشاركين لجميع المندوبين. ويُطلق على عقد الشبكة هذه اسم المدققين.
تم إنشاء نظام إثبات الحصة كبديل لإثبات العمل، بهدف التغلب على عيوبه مثل الاستهلاك الهائل للطاقة الحاسوبية. تقلل هذه الآلية من العمل الحسابي المطلوب للتحقق من صحة المعاملات وحماية كتل دفتر الأستاذ الموزعة. تستبدل طريقة PoS بشكل أساسي قوة المعالجة بالحصة، حيث تحدد الشبكة قدرة الفرد على التعدين. يقوم المالكون بحصة الرموز المميزة الخاصة بهم لاكتساب القدرة على التحقق من صحة الكتل الجديدة ويصبحون “مدققين”.
يقوم المدققون بعملية التحقق من صحة المعاملات، مما يضمن صحة المعاملات داخل الكتل. إذا كانت العملية صحيحة، فإنهم يضيفون الكتلة إلى سلسلة الكتل ويحصلون على مكافآت مقابل مساهمتهم. ومع ذلك، إذا اقترح المدقّقون إضافة كتلة ببيانات غير صحيحة عن قصد، فسوف يخسرون بعض الأصول المرهونة كعقوبة.
في خوارزمية PoS، يمكن إنشاء جميع العملات المعدنية مسبقًا ثم توزيعها بين أعضاء الشبكة. هناك تطبيقات مختلفة لآليات إجماع بلوكشين PoS، وهي مدرجة على النحو التالي أنظمة PoS:
إثبات الحصة المفوض (DPoS)
تختلف هذه الخوارزمية عن نظام إجماع دفتر الأستاذ الموزع الكلاسيكي PoS بشكل أساسي في محاولة للتغلب على العيب الرئيسي للخوارزمية، وهو خطر المركزية. في DPoS، يتم تفويض الحق في الموافقة على معاملات العملة المشفرة من قبل حاملي العملات المشفرة إلى المدققين، الذين يتم التصويت عليهم من قبل حاملي العملات المشفرة.
يمكن لأي عضو في الشبكة يمتلك قدرًا معينًا من العملات الرقمية أن يصبح مدققًا. ومع ذلك، في أي وقت، يمكن سحب الأصوات لهذا المدقق في أي وقت لدعم مدقق آخر. ومع ذلك، فإن DPoS لها أيضًا عيوب. على وجه التحديد، تتمثل المخاطر في انخفاض مشاركة المشاركين في الشبكة، وبعد ذلك تتحول DPoS إلى PoS، ولا يمكن استبعاد التواطؤ من قبل الممثلين.
إثبات الحصة المؤجرة (LPoS)
يتضمن هذا النوع من PoS تأجير أسهم إثبات الملكية. وهي عبارة عن مجموعة من المشاركين في الشبكة الذين يؤجرون حصصهم لمشاركين لديهم كمية كبيرة من العملة الرقمية، مما يشكل عقدة. وبفضل العملة المشفرة المؤجرة، تتاح للمشاركين في الشبكة فرصة كسب حصتهم من العملة المشفرة من عقد التعدين؛ وإلا فإن فرصة الحصول على المكافآت تكون ضئيلة بسبب صغر حصة المشاركين في الشبكة في السوق بأكمله لعملة مشفرة معينة.
يُطلق على عملية تعدين العملات الرقمية المشفرة القائمة على إجماع إثبات الحصة (PoS) اسم التزوير. وهي تنطوي على إنشاء عقدة رئيسية تعمل على جهاز كمبيوتر مخصص عادةً ما يكون متصلاً دائمًا بالإنترنت. يقوم الحاسوب المخصص بتشغيل محفظة عملات رقمية بأقل قدر من العملات الرقمية. ومن المربح فقط للعُقد الرئيسية أن تعمل باستخدام عملات رقمية ذات قيمة شعبية منخفضة لا تُذكر. إذا زادت قيمتها، يمكنك أن تصبح مالكًا كبيرًا وتشغيل العقدة الرئيسية الخاصة بك.
النقاط الرئيسية
- إثبات الحصة هو بروتوكول لإضافة كتل جديدة والتحقق من صحة المعاملات.
- إثبات الحصة أكثر صداقة للبيئة وأسرع، ولكنه يميل إلى أن يكون مركزيًا – فمن يمتلك كمية كبيرة من التوكنات يمكنه التحكم في الشبكة.
- تم إنشاء أنظمة PoS كبديل لإثبات العمل، بهدف التغلب على عيوبها مثل الاستهلاك الهائل للطاقة.
إيجابيات وسلبيات خوارزمية إثبات الحصة (PoS)
مع تطور تقنيات التشفير، تظهر المزيد والمزيد من خوارزميات الإجماع المختلفة، والتي يجب أن تكون كل واحدة منها أفضل من سابقتها لدفع عجلة تطوير شبكات البلوك تشين. إثبات الحصة، باعتبارها واحدة من أكثر آليات الإجماع شيوعًا اليوم، لها مزاياها وعيوبها.
مزايا خوارزمية إثبات الحصة (PoS)
تتمتع خوارزمية الإجماع هذه بالعديد من المزايا الرائعة.
1. صديقة للبيئة
تُعد استدامة تقنية التشفير مسألة حادة، حيث إن عمليات تعدين العملات الجديدة والحفاظ على العمليات المهمة الأخرى لنظام سلسلة الكتل (بما في ذلك خوارزميات الإجماع المختلفة، وإحدى هذه الخوارزميات هي خوارزمية إثبات الحصة) تستهلك الكثير من الطاقة. على عكس الأنواع الأخرى من الخوارزميات، فإن خوارزمية إثبات الحصة هي خوارزمية موفرة للطاقة ولا تتطلب استهلاكاً كبيراً للطاقة بسبب تحسين النماذج الرياضية التي تعمل عليها آلية الإجماع. وهذا يجعل من الممكن تقليل استهلاك الطاقة وتقليل التأثير البيئي لعملية التعدين بشكل كبير.
2. مستوى أمان عالٍ
هجوم 51% هو هجوم على شبكة البلوك تشين. ويتميز هذا الهجوم بسيطرة شخص واحد أو مجموعة أو منظمة واحدة على غالبية معدل التجزئة (قوة التجزئة) للشبكة. في هذه الحالة، سيكون لدى المهاجم القدرة على إعادة ترتيب المعاملات أو حذفها. على سبيل المثال، يسمح حذف المعاملات للمهاجم بمضاعفة إنفاق العملات الرقمية. يمكن للمهاجم أيضًا منع تأكيدات المعاملات أو التعدين من قبل المُعدِّنين الآخرين، مما قد يؤدي إلى فشل الشبكة.
في حالة خوارزمية إثبات الحيازة، لتنفيذ “هجوم بنسبة 51%”، يحتاج الشخص إلى امتلاك أكثر من نصف العملات المتداولة بالكامل من العملة الرقمية المشفرة وهو ما يساوي مبلغًا كبيرًا من المال. حتى لو تمكن المهاجم من جمع مثل هذا المبلغ الكبير، فإن الهجوم سيصبح غير معقول من الناحية الاقتصادية.
3. عمولات منخفضة
غالبًا ما تصبح رسوم العمولة عقبة أمام المعدنين. وإلى حد ما، فإن التعدين باستخدام أنظمة إثبات الحصة هو الخيار الأفضل للعديد من الخبراء في تعدين الكتل الجديدة في شبكة دفتر الأستاذ الموزعة. حيث يقوم النظام بالتحقق من صحة المعاملات بسرعة، ويتمتع برسوم عمولة منخفضة، ويسهل العمل به، مما يسمح بعوائد عالية عند تعدين كتل جديدة في شبكة البلوكشين. بالمقارنة مع نظام إجماع إثبات العمل (PoW)، يوفر نظام PoS تكاليف منخفضة للغاية لتعدين الكتل الجديدة، والذي لا يزال يعتمد على شبكة البلوكشين.
عيوب خوارزمية إثبات الحصة (PoS)
لنتحدث الآن عن عيوب خوارزمية الإجماع هذه.
1. مستوى عالٍ من المركزية
عادة ما يحتفظ عدد قليل من الأشخاص بهذه الأموال. على سبيل المثال، من الصعب اختيار سعر للعرض الأولي للعملة يجذب أكبر عدد ممكن من المشترين مع ضمان عدم وقوع مبلغ كبير من الأموال في يد شخص واحد. ومع تراكم العملة، تكتسب العُقد قدراً كبيراً من قوة المعالجة في الشبكة. يمكن للمالكين الكبار التصويت لتقرير المزيد من التطوير للشبكة (كما هو الحال في NEO، إلخ). وهذا له تأثير سلبي على مصداقية آلية الإجماع هذه بالنسبة للعديد من المُعدِّنين.
2. مشكلة “لا شيء على المحك”
إثبات عمل المشاركين مضمون بالقوانين الفيزيائية. إذا كانوا مذنبين، لا يمكنهم “كسر” المعدات واستعادة الكهرباء. هذه عقوبة كبيرة – فهم يهدرون الكهرباء ولا يكسبون المال. في إثبات الحصة، توجد العقوبة داخل النظام فقط: يخسر اللاعبون غير الأخلاقيون الإيداعات التي قاموا بتجميدها. بمجرد انسحاب المستخدمين، يصبحون محصنين. هذا هو “لا شيء على المحك” – التهديد بإنشاء شوكة عملة عن طريق إزالة أمواله.
3. التقييد
للمشاركة في الشبكة كمدقق في الشبكة، يجب عليك شراء عملة مشفرة، والتي يجب أن تنفق عليها عملة ورقية – أي يجب أن تستثمر في هذا العمل بطريقة ما. في بعض الأحيان يمكن أن تكون متطلبات الشبكة مرتفعة ولا يستطيع الجميع تحملها. من ناحية أخرى، كلما زادت نسبة المدققين، زادت فرصة أن يتم اختيارهم للتحقق من كتلة المعاملة. ومع ذلك، هناك دائمًا فرصة في جميع الأحوال: لا يتم التحقق من بعض الكتل من قبل شخص واحد، ولكن، على سبيل المثال، من قبل مجموعة من الأشخاص في وقت واحد. يقوم كبار المدققين بشراء الرموز المميزة عن قصد وتوحيدها لكسب أكبر قدر ممكن من المال.
الاختلافات بين PoS و PoW؟
إثبات العمل هو إجماع يتطلب حل مسائل رياضية معقدة. وبالتالي، يضطر المُعدِّنون إلى استخدام
معدات قوية جداً وعالية الاستهلاك للطاقة. طريقة عمل إثبات الحصة مختلفة. يتم التعدين عن طريق رهان بعض العملات من المحفظة. وكلما زاد ما لديهم، زادت فرصتهم في أن يصبحوا مصدقين على المعاملات، وإضافة كتل إلى الشبكة، وكسب المكافآت. ولكن هناك اختلافات أخرى بين آليتي الإجماع.
خصائص إجماع PoW
تتمثل المهمة الرئيسية للمُعدِّنين في حل المسائل الرياضية المعقدة لتوليد قيم تجزئة جديدة للكتل المراد ربطها. يتم تشكيلها بناءً على قيمة تجزئة الكتلة السابقة، وبالتالي التحقق من السلسلة بأكملها. كل من يحل المشكلة بشكل أسرع يحصل على مكافأة في شكل عملة رقمية.
تنطوي سلاسل الكتل القائمة على هذا الإجماع على نقاط ضعف خطيرة. إذا ظهر المُعدِّنون الذين لديهم معدل تجزئة أكبر من 50% من إجمالي معدل تجزئة الشبكة في دفتر الأستاذ الموزع، فيمكنهم التحكم في سلسلة الكتل. هذا هو هجوم ال 51% الذي تمت مناقشته أعلاه.
عند استخدام “إثبات العمل” بالإجماع، يحصل المُعدِّنون على دخل من إضافة كتل جديدة. كما أنهم يدفعون أيضًا جزءًا من العمولة التي يتم تحصيلها عندما يقوم المستخدمون بإجراء معاملات على المنصة.
خصائص إجماع إثبات العمل
عند استخدام “إثبات الملكية”، تعمل عُقَد الشبكة كمصادق على صحة التداولات. وتُعد حصة الأموال في حساباتهم بمثابة تعهد وضمان لوجود المدققين في الشبكة وصحة عقدهم.
أولاً، يمكن للعقد ذات العملات الأكثر إرفاق كتلة والتحقق من صحة المعاملات. قبل الوصول إلى إجماع بين الكتل، يتم تجميد العملة في محفظة المستخدم. العملية بأكملها تلقائية. يتم الدفع للمُدقّقين مقابل هذا النشاط.
ثانيًا، في إجماع PoS، لا يزال خطر “هجوم 51%” موجودًا. ومع ذلك، لهذا، يجب أن تمتلك العقدة “المارقة” ما لا يقل عن 51% من جميع العملات المتداولة. بعبارة أخرى، لا معنى للقيام بذلك. إذا أراد شخص ما شراء هذا العدد الكبير من التوكنات، فسوف يرفع السعر. إذا تم إعادة تعيين المبلغ، فسوف ينهار.
ثالثًا، يكافئ النظام المعاملات التي تم التحقق منها ضمن إجماع إثبات العمل (PoS) من قبل الشبكة. يكون التحقق أسرع، وتعمل الشبكة بكفاءة أكبر من نظيرتها “إثبات العمل” المتسق.
سلاسل الكتل المعروفة التي تستخدم آلية إجماع “إثبات الحصة
تستخدم معظم سلاسل البلوك تشين ما بعد الإيثيريوم آلية إجماع إثبات الحصة. عادةً ما يتم تعديل كل آلية وفقًا لاحتياجات الشبكة. سوف نتعمق فيها أكثر أدناه. انتقلت Ethereum نفسها الآن إلى إجماع إثبات الحصة مع تحديث Ethereum 2.0.
الإيثريوم
الإيثيريوم هي منصة عقود ذكية للأغراض العامة تُستخدم لتشغيل التطبيقات اللامركزية. لا تكمن قيمتها الأساسية في الأثير (ETH) الأصلي بل في الفرصة التي يوفرها الجهاز الافتراضي EVM.
كانت إيثر تعمل في السابق على خوارزمية PoW، والتي كانت تتطلب حل مسائل رياضية معقدة باستمرار. وللقيام بذلك، أنشأ المُعدِّنون مزارع ضخمة مزودة بأجهزة كمبيوتر قوية، تستهلك ميجاوات من الكهرباء. مع الانتقال إلى خوارزمية PoS، يجب تخزين الأموال فقط في محفظة إيثريوم متصلة بالإنترنت للتحقق من صحة المعاملات. لم تعد هناك حاجة إلى مزارع التعدين، مما يوفر استهلاك الطاقة الذي يعادل استهلاك دولة بأكملها.
بولكادوت
Polkadot هو بروتوكول شبكة يعتمد على خوارزمية إجماع PoS التي تسمح بنقل أي بيانات بين سلاسل الكتل (وليس فقط الرموز المميزة). هذا يعني أن الشبكة هي بيئة تطبيق حقيقية متعددة السلاسل حيث يمكن القيام بأشياء مثل التسجيل عبر السلاسل والحساب بين السلاسل. دعونا نبسط الأمر: في شبكة الإيثيريوم، يحدث تخصيص التسجيل فقط بين المستخدمين داخل شبكة (سلسلة) معينة. في المقابل، في بولكادوت، يتم تخزين المعلومات على الأجهزة التي تعمل عبر جميع الشبكات المتكاملة في البروتوكول.
الانهيار الجليدي
Avalanche (AVAX) هي منصة عقود ذكية مبتكرة أنشأتها شركة Ava Labs. وهي عبارة عن بلوكشين للأغراض العامة تعطي الأولوية للامركزية والأمان وقابلية التوسع مع تقليل التكاليف وتوفير معاملات سريعة.
تتكون شبكة Avalanche من ثلاث سلاسل بلوكشين مستقلة: سلسلة X، وسلسلة C، وسلسلة P. كل سلسلة لها غرض منفصل، وهو ما يختلف عن الأساليب التي تستخدمها البيتكوين (BTC) والإيثريوم (ETH)، حيث تقوم جميع العقد بالتحقق من جميع المعاملات. يوفر الفصل بين مهام الحوسبة هذه لـ Avalanche إنتاجية أعلى دون التضحية باللامركزية.
سولانا
Solana هو نظام عملة مشفرة مبتكر مصمم لدعم التطبيقات اللامركزية القابلة للتطوير (DApps). السمة الرئيسية المميزة لـ Solana هي نظام إجماع إثبات الحصة (PoS) المدعوم من قبل إجماع البرج. وهو متغير من نظام التسامح البيزنطي العملي للأخطاء (PBFT)، والذي يسمح للشبكات الموزعة بالوصول إلى توافق في الآراء حتى في وجود عقد خبيثة.
يقلل إجماع البرج من الطاقة الحسابية المطلوبة للتحقق من صحة المعاملات باستخدام هذه الساعة المتزامنة لأنه لم يعد بحاجة إلى حساب الطوابع الزمنية للمعاملات السابقة. وهذا يساعد سولانا على تحقيق إنتاجية تتفوق على معظم المنافسين.
كاردانو
كاردانو هي منصة دفتر الأستاذ الموزعة مفتوحة المصدر اللامركزية والقابلة للتطوير، وهي منصة لا مركزية وقابلة للتطوير تعتمد على إثبات الحصة. وهي واحدة من أكثر سلاسل البلوكشين استقرارًا وموثوقية وتم التحقق منها رياضيًا في عصرنا – تعمل لأكثر من خمس سنوات دون انقطاع. كان إنشاء كاردانو لأداء مهام مماثلة – مثل إطلاق العقود الذكية وإنشاء تطبيقات DApps. وعلى وجه الخصوص، أدى تطوير بروتوكول إثبات الحصة (PoS) واستخدامه إلى رفع مستوى كاردانو
العقود الذكية إلى مستوى جديد، مما يوفر إنتاجية عالية وسرعة معاملات عالية، ويجعل تطبيقات DApps متاحة لجميع المشاركين، ويعالج مشكلات قابلية التشغيل البيني مع بقية البلوك تشين.
سلسلة بينانس الذكية (BSC)
سلسلة Binance الذكية (BSC) هي شبكة بلوك تشين ذكية للعقود أطلقتها بورصة Binance العالمية الرائدة في مجال العملات الرقمية. وقد تم إطلاقها رسميًا في سبتمبر 2020 بهدف توفير خدمات تمويل لامركزية (DeFi) عالية الأداء ومنخفضة التكلفة ومنصة لتطوير التطبيقات.
BSC عبارة عن شبكة بلوك تشين موازية لسلسلة Binance، تتبنى آلية إجماع إثبات الحصة (PoS). مقارنةً بسلسلة Binance Chain، تتمتع BSC بإنتاجية أعلى للمعاملات ورسوم معاملات أقل، مع توفير وظائف العقود الذكية، مما يتيح للمطورين إنشاء العديد من التطبيقات اللامركزية (DApps) والأصول الرقمية.
المضلع
Polygon هي شبكة توسيع نطاق الإيثيريوم تهدف إلى معالجة مشكلات قابلية التوسع وقابلية التشغيل البيني وتجربة المستخدم على شبكة الإيثيريوم. كانت تُعرف في الأصل باسم شبكة Matic Network قبل أن يُعاد تسميتها باسم Polygon.
توفر Polygon حلاً فعالاً لتحقيق سرعات معاملات أسرع، ورسوم معاملات أقل، وتجربة مستخدم أفضل من خلال اعتماد تقنيات وهياكل طبقات مختلفة.
القاعدة
Base بلوك تشين هي منصة توفر حلولاً فعالة وآمنة وشفافة لتداول الأصول الرقمية، حيث توفر للمستخدمين بيئة تداول لا مركزية من خلال تقنية البلوك تشين وتضمن كفاءة المعاملات وأمنها وشفافيتها.
خلاصة القول
أدى تطوير تكنولوجيا دفتر الأستاذ الموزعة إلى إنشاء نظام بيئي كامل يتألف من اتجاهات تشفير مترابطة، يتطور كل منها بوتيرة مذهلة. تُعد خوارزميات إجماع إثبات الحصة وإثبات العمل من أكثر الخوارزميات شيوعًا اليوم، مما يساعد على تنظيم عملية التعدين، ومن المؤكد أنها ستقدم مساهمات كبيرة في إنشاء وتطوير أنظمة إجماع جديدة أكثر تقدمًا في المستقبل، مما يرتقي بالتكنولوجيا الرقمية إلى مستوى جديد تمامًا.
-
-
-
-
-
-
-
-
