الگوریتم (PoS) در بلاکچین چیست؟

Proof-of-Stake (PoS)یک الگوریتم توافقی است که در فناوری بلاکچین برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلوک‌های جدید در یک شبکه توزیع شده و امن استفاده می‌شود. این الگوریتم یک جایگزین برای الگوریتم Proof-of-Work (PoW) است که در بیشتر شبکه‌های معروف بلاکچین مانند بیتکوین و اتریوم استفاده می‌شود.

PoS در سال‌های اخیر به دلیل قابلیت حل برخی از مشکلات مربوط به PoW، مانند مصرف انرژی، قابلیت مقیاس‌پذیری و تمرکز قدرت، توجه زیادی به خود جلب کرده است. در این مقاله، به بررسی جزئیات PoS، شامل تاریخچه، مکانیزم کارکرد، مزایا و چالش‌های آن پرداخته خواهد شد.

مقایسه دو پروتکل PoS و PoW

در پروتکل (PoW (Proof of Work، امنیت شبکه با استفاده از قدرت پردازش کامپیوترها برای حل مسئله‌ی ریاضی تأمین می‌شود. در این روش برای حل مسئله، به صرف انرژی و هزینه‌های بالا نياز است.

اما در پروتکل (PoS (Proof of Stake، به جای قدرت پردازش، ولیدیتورها بر اساس میزان stake (ارز دیجیتالی که در اختیار دارند) خود، برای ایجاد بلوک جدید به کار گرفته می‌شوند.

در این روش، هزینه‌های کمتری برای ایجاد بلوک جدید وجود دارد، اما به جای آن، ولیدیتورهایی که به پروتکل هاي شبکه پایبند نبودند، مجاز به شرکت در فرایند ایجاد بلوک نيستند؛ و همچنين جريمه هاي مالی ناشي از رعايت نکردن پروتکل ها در این روش بیشتر است.

به طور کلی، در اين روش هزینه‌های کمتری برای حصول امنیت شبکه وجود دارد، اما به شرطی که ولیدیتورها به پروتکل پایبند باشند. با این حال، هر دو روش در حفاظت از امنیت شبکه و پایداری آن نقش اساسی دارند و هر کدام مزایا و معایب خود را دارند.

تاریخچه Proof-of-Stake (PoS)

مفهوم PoS برای اولین بار در سال 2012 توسط Sunny King و Scott Nadal به عنوان یک جایگزین برای PoW معرفی شد. سانی کینگ بنیانگذار Peercoin بود، اولین ارز دیجیتالی که از PoS استفاده کرد و در سال 2012 راه‌اندازی شد. از آن زمان به بعد، بسیاری از ارزهای دیجیتالی دیگر از جمله کاردانو، الگورند و کوزموس نيز از اين پروتکل استفاده کرده‌اند.

مکانیزم کارکرد Proof-of-Stake (PoS)

در الگوریتم توافقی PoS، به جای اینکه ماینرها با حل الگوریتم‌های ریاضی پیچیده، تراکنش‌ها را تأیید کنند و بلوک‌های جدید را ایجاد کنند، ولیدیتورها به صورت تصادفی از stakerها با توجه به میزان stake دیجیتالی که نگهداری می‌کنند، انتخاب می‌شوند.

staker کاربری است که مقداری از ارز دیجیتالی را نگهداری می‌کند و آن را به عنوان تضمین برای شرکت در فرایند توافق شبکه در اختیار قرار می‌دهد. والیدیتورها، که در برخی شبکه‌ها به نام forger هم شناخته می‌شوند، مسئول ایجاد بلوک‌های جدید و تأیید تراکنش‌ها هستند.

برای شرکت در شبکه، والیدیتورها باید stake خود را به عنوان ضمانت قرار دهند که در صورت ارتکاب به جرم، ممکن است آن را از دست بدهند. در الگوریتم توافقی PoS، ولیدیتورها به صورت تصادفی به عنوان تأیید کنندگان تراکنش‌ها انتخاب می‌شوند و از هر بلوکی که تأیید می‌کنند، کارمزدی به عنوان پاداش دریافت می‌کنند.

انتخاب والیدیتورها در اين الگوريتم بر اساس چندین عامل، مانند میزان stake، مدت زمانی که stake نگهداری شده است و احتمال انتخاب براساس الگوریتم شبکه، صورت می‌گیرد. این روش باعث می‌شود ولیدیتورها به حفظ امنیت و پایداری شبکه کمک زيادي برسانند و در نتیجه اعتماد و اطمینان به سیستم بیشتر می‌شود.

مزایای Proof-of-Stake (PoS) نسبت به (PoW (Proof of Work

PoS چندین مزیت نسبت به PoW دارد، از جمله:

• کارآیی انرژی: PoS

نسبت به PoW کارآیی انرژی بیشتری دارد زیرا نیازی به حل الگوریتم‌های ریاضی پیچیده برای تأیید تراکنش‌ها ندارد. این باعث کاهش میزان انرژی مصرفی شبکه می‌شود و آن را بیشتر پایدار و دوست‌دار محیط زیست می‌کند.

• قابلیت مقیاس‌پذیری: PoS

قابلیت مقیاس‌پذیری بیشتری نسبت به PoW دارد زیرا محدودیتی در تعداد والیدیتورها که می‌توانند در فرایند توافق شرکت کنند، ندارد. این باعث می‌شود تا تعداد بیشتری از تراکنش‌ها بدون کاهش عملکرد شبکه پردازش شوند.

• غیرمتمرکزسازی: PoS

غیرمتمرکزسازی را ترویج می‌دهد و از تمرکز قدرت یک گروه کوچک از ماینرها بر روی شبکه جلوگیری می‌کند. والیدیتورها به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند و اطمینان حاصل می‌شود که هیچ یکتایی نمی‌تواند بر شبکه غلبه کند.

• امنیت : PoS

امنیت شبکه را بهبود می‌بخشد، زیرا برای حمله 51 درصدی به شبکه، حمله‌کننده نیاز به کنترل بخش قابل توجهی از stake شبکه دارد. این باعث می‌شود تا حملات به شبکه سخت‌تر شود.

چالش‌های Proof-of-Stake (PoS)

برخی از چالش‌هاي PoS عبارتند از:

• تمرکز قدرت:

در اين پروتکل اگر یک گروه کوچک از stakerها بخش قابل توجهی از stake شبکه را کنترل کنند،. این ممکن است باعث تمرکز قدرت در يک نقطه مي‌شود، به عبارتي تمرکز قدرت رخ می‌دهد و امنیت شبکه کاهش می‌یابد.

• حملات DoS در PoS:

یکی از نقاط ضعف اين الگوریتم، حساسیت آن به حملات (DoS) است. اگر ولیدیتورهای مورد نیاز برای ایجاد بلوک‌های جدید، هدف حمله‌ای قرار بگیرند، فرآیند تأیید تراکنش و ایجاد بلوک‌های جدید ممکن است متوقف شود.

• مدیریت stake:

مدیریت stake برای والیدیتورها با چالش‌هایی همراه است. این چالش‌ها شامل مسائله مثل انتقال stake، رعایت پروتکل و تطابق با شرایط شبکه می‌شود.

• تعادل اقتصادی: PoS (Proof of Stake)

اين الگوريتم به عنوان یک سیستم اقتصادی نیاز به تعادل دقیق میان توزیع stake و پاداش‌دهی دارد. این به این معناست که باید تضمین شود که پاداش‌دهی برای والیدیتورها جذاب و به اندازه کافی باشد تا آن‌ها برای شرکت در شبکه اقدام کنند، اما در عین حال، توزیع stake نیز باید به طور عادلانه انجام شود.

راهکارهايي برای حل چالش‌های PoS

• توزیع عادلانه ارزهاي ديجيتال:

برای جلوگیری از تمرکز قدرت در یک نقطه و تضمین توزیع عادلانه ارز دیجیتالی، برخی از پروتکل‌های PoS از راهکارهایی مانند محدود کردن حداکثر مقدار ارز دیجیتالی که یک ولیدیتور می‌تواند نگهداری کند، جلوگیری از انتقال سریع ارز دیجیتالی و ایجاد شرایطی برای جذب شرکت‌کنندگان جدید و همچنین استفاده از دوره‌های lock-up برای ارزهاي دیجیتال استفاده می‌کنند.

• حفاظت در برابر حملات DoS:

برای جلوگیری از حملات DoS، پروتکل‌های PoS از راهکارهای مختلفی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، این پروتکل‌ها می‌توانند ولیدیتورهایی که مسئول ایجاد بلوک‌های جدید هستند، را به صورت دوره‌ای تغییر دهند. همچنین، برخی از این پروتکل‌ها با تأمین شرایطی برای پایداری و امنیت شبکه، از حملات DoS جلوگيري مي‌کنند. به طور کلی، PoS با استفاده از روش‌های مختلف، به حفاظت شبکه از حملات DoS کمک می‌کند.

• مدیریت stake:

برای مدیریت stake، پروتکل‌های PoS از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، این پروتکل‌ها با اعمال جریمه برای نقض پروتکل، سعی در تشویق ولیدیتورها به پایبندی به قوانین و مقررات پروتکل دارند.

همچنین، با استفاده از مکانیزم‌های تعیین مجدد ولیدیتورها در صورتی که آن‌ها به پروتکل پایبند نباشند، از افرادی که برخلاف قوانین عمل می‌کنند، جدا می‌شود. به این ترتیب، پروتکل‌های PoS با استفاده از روش‌های مختلف، تلاش می‌کنند تا از امنیت و پایداری شبکه حفاظت کرده و به توزیع عادلانه stake کمک کنند.

• تعادل اقتصادی:

برای تعادل اقتصادی، پروتکل‌های PoS از روش‌هایی مانند تعیین پاداش‌های مناسب برای والیدیتورها و ایجاد مکانیزم‌های تنظیم stake استفاده می‌کنند.

به طور کلي، PoS و PoW هر دو الگوریتم‌های معتبری هستند که برای ایجاد بلاک‌های جدید در بلاکچین استفاده می‌شوند. هر الگوریتم مزایا و معایب خود را دارد و بسته به نیاز‌ها و شرایط شبکه، انتخاب الگوریتم مناسب برای شبکه می‌تواند متفاوت باشد.

با این حال، به دلیل مزایای توافقی PoS مانند کارآیی انرژی بیشتر، قابلیت مقیاس‌پذیری بیشتر، غیرمتمرکزسازی بیشتر و امنیت بیشتر، پروتکل‌های PoS به عنوان گزینه‌های جایگزین جدید برای PoW در بسیاری از شبکه‌ها در نظر گرفته شده‌اند.

در نهایت، بهترین الگوریتم برای یک شبکه باید بر اساس نیاز‌های ویژه آن شبکه تعیین شود و هیچ الگوریتمی به تنهایی نمی‌تواند تمام چالش‌های شبکه را حل کند. توسعه‌دهندگان باید با استفاده از تحلیل دقیق و تجربه، بهترین روش برای شبکه خود را انتخاب کنند.

جهت دریافت مشاوره در زمینه ارزهای دیجیتال و کسب اطلاعات بیشتر درباره استراتژی‌های سرمایه‌گذاری بدون ریسک، با مشاوران آلفارنسی تماس حاصل فرمایید. آلفارنسی با تیمی مجرب و متخصص در این حوزه، آماده ارائه خدمات مشاوره‌ای به مخاطبین عزیز می‌باشد.