اثبات سهام (Proof Of Stake) چیست؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof Of Stake) یک مکانیسم اجماع در بلاک چین است که برای به اجماع رسیدن گره‌ها یا کامپیوترها بر سر تایید تراکنش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجایی که بلاکچین‌ها فاقد هرگونه قدرت مرکزی هستند، اثبات سهام روشی برای تضمین معتبر بودن اطلاعات ذخیره‌شده در شبکه (تراکنش‌ها) محسوب می‌شود.

اثبات سهام چگونه کار می کند؟

در اثبات سهام، نهادهایی به نام اعتبارسنج (Validator) وجود دارند که تراکنش ها را جمع آوری می کنند و بلاک‌های جدید ایجاد می‌کنند. در حالی که در الگوریتم اثبات کار (Proof Of Work) ماینرها بلاک‌ها را استخراج و به بلاک چین اضافه می‌کنند. هرچه ارز دیجیتال بیشتری در شبکه Proof Of Stake سپرده گذاری کنید، شانس شما برای اعتبارسنجی یک بلاک جدید بیشتر است.

در  اثبات سهام، هیچ پاداش بلوکی وجود ندارد. انگیزه اعتبارسنج برای رسیدن به اجماع صرفاً جمع آوری کارمزد تراکنش‌ها است.

در واقع در Proof Of Work ماینرها برای استخراج بلاک جدید باید انرژی مصرف کنند اما درProof Of Stake نودها (کامیپوترها) برای تایید بلاک ها باید سپرده گذاری یا استیک کنند.

اعتبارسنج (Validators) چیست؟

برای تبدیل شدن به یک اعتبارسنج، کاربر نیاز به سپرده گذاری رمزارزهای خود در شبکه دارد. این وجوه در سپرده ای به نام حواله اعتبارسنج قفل می شوند و تنها درصورتی که اعتبارسنج طبق قوانین پروتکل عمل کند، آزاد می شوند. اگر اعتبارسنج تراکنش تقلبی را در بلوک خود قرار دهد، سپرده خود را از دست می‌دهد.

اثبات زمان سپری شده (PoET) چیست؟

اندازه سپرده، تعیین کننده شانس انتخاب یک گره به عنوان اعتبارسنج بعدی برای تایید بلاک بعدی است. هرچه سپرده بیشتر باشد، شانس انتخاب به عنوان اعتبارسنج شبکه نیز بیشتر خواهد بود. برای اینکه در این فرآیند تنها ثروتمندترین گره های شبکه انتخاب نشوند، روشهای منحصر به فردی در فرآیند انتخاب اعتبارسنج وجود دارد.

اعتبارسنج چگونه انتخاب می شود؟

الگوریتم Proof Of Stake از یک فرآیند شبه تصادفی برای انتخاب یک گره به عنوان اعتبار سنج استفاده می کند.

اعتبار سنج معمولا به دو روش «انتخاب تصادفی» و «انتخاب بر اساس سن سکه» (Coin Age Selection) انتخاب می‌شوند.

در روش انتخاب تصادفی ، اعتبارسنج‌ها با جستجوی گره هایی با کمترین مقدار هش و بالاترین میزان سپرده انتخاب می‌شوند. و از آنجا که مقدار سپرده به صورت عمومی قابل رویت است، اعتبارسنج بعدی معمولاً توسط گره های دیگر قابل پیش بینی است. و این ممکن است باعث شود انتخاب اعتبارسنج عادلانه نباشد.

روش Coin Age Selection گره ها را براساس مدت زمان قفل شدن سپرده هایشان انتخاب می کند. سن توکن با ضرب تعداد روزهای نگه داشتن سپرده (توکن) در تعداد توکن‌ها محاسبه می شود. هنگامی که یک گره بلاکی را تایید کرد، سن توکن آن به صفر می رسد .و باید مدت زمان مشخصی را صبر کند تا بتواند بلاک دیگری را تایید کند .به این ترتیب همه گره ها شانس انتخاب دارند و این روش عادلانه تر است.

مقایسه اثبات سهام نسبت با اثبات کار

• در روش اثبات کار (Proof Of Work)، ماینرها به نسبت توانایی در محاسبات و تایید بقیه ماینرها می توانند بلاک جدید را به زنجیره اضافه و پاداش بگیرند، اما در اثبات سهام نودهایی که سپرده بیشتری دارند، به نسبت دارایی خود می توانند فرآیند اعتبار سنجی را انجام دهند.
  
• اثبات سهام برای تأمین امنیت بلاکچین نیازی به مصرف مقدار زیادی برق ندارد. (تخمین زده می شود که بیت کوین و اتریوم به عنوان بخشی از سازوکار اجماع خود بیش از 1 میلیون دلار هزینه برق و سخت افزار در روز مصرف می کنند.)
  
• Proof of Stake درهای وسیعی از تکنیک ها را باز می کند تا با استفاده از نظریه بازی از شکل گرفتن راه های مضر برای شبکه ممانعت کنند .(مانند خودخواهی استخراج در اثبات کار).
  
• در اثبات کار هزینه ها نسبتاً زیاد اما بازدهی بالا است.اما در اثبات سهام هزینه ها کم و به نسبت بازدهی هم کمتر است.
  
• در اثبات کار سرعت انجام تراکنش ها کمتر از اثبات سهام است

مزایا و معایب اثبات سهام

مزایای اصلی الگوریتم Proof of Stake بهره وری، امنیت و انرژی است.

از آنجا که اثبات سهام یا Proof of Stake آسان و مقرون به صرفه است تعداد بیشتری از کاربران برای اجرای گره‌های آن ترغیب می‌شوند. این امر همراه با انتخاب تصادفی اعتبارسنج باعث غیرمتمرکزتر شدن شبکه نیز می شود. زیرا برای استخراج بلوک ها دیگر به استخرهای استخراج نیاز نیست.

الگوریتم اجماع تحمل خطای بیزانس چیست؟

اما در این روش گره هایی که دارای سهام بیشتری هستند شانس بالاتری برای اتنخاب دارند که این امر موجب انتخاب ناعادلانه می شود.