الگوریتم اثبات سهام ترکیبی (HPOS) چیست؟
الگوریتم اثبات سهام ترکیبی (HPoS) به زبان ساده در تلاش است امنیت مکانیسم اجماع اثبات کار را با بهره‌وری انرژی اثبات سهام ترکیب کند.
فناوری درحال تکامل بلاک چین دارای مکانیسم‌های اجماع متعددی است که هر کدام نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند. الگوریتم اثبات کار، سنگ بنای ارزهای دیجیتال محبوبی مانند بیت کوین، با چالش مقیاس‌پذیری و مصرف زیاد انرژی روبه‌رو است. الگوریتم اثبات سهام نیز مستعد متمرکزشدن است. این مقاله به بررسی الگوریتم اثبات سهام ترکیبی (HPoS) می‌پردازد؛ رویکردی جدید که این دو مکانیسم را با هم ادغام می کند و هدف آن دستیابی به تعادل بین امنیت و پایداری در شبکه بلاک چین است.
الگوریتم اثبات سهام ترکیبی (HPOS) چیست؟
همان‌طور که می‌دانید مکانیزم اجماع (Consensus) در بلاک‌چین تضمین می‌کند که بین مشارکت‌کنندگان در مورد وضعیت فعلی شبکه توافق وجود دارد؛ این مسئله که چه کسی می‌تواند بلاک جدیدی از تراکنش‌ها را به دفترکل اضافه کند و در کل امنیت بلاک‌چین را فراهم می‌کند. سازوکارهای بسیاری وجود دارد که هرکدام شرایط و ویژگی‌های خاص خود را دارند. اثبات سهام ترکیبی (Hybrid Proof Of Stake) یا به‌اختصار HPOS، یکی از این الگوریتم‌ها است.
اثبات سهام ترکیبی، یک مکانیزم اجماع بلاک‌چین است که عناصر الگوریتم‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) را برای رفع کاستی‌های هر سیستم ترکیب می‌کند: بخش مشابه اثبات کار معمولاً بلوک‌های جدید حاوی تراکنش‌ها را ایجاد می‌کنند و بخش مشابه اثبات سهام (PoS) به این صورت عمل می‌کند که هنگامی که یک بلاک توسط ماینرها ایجاد شد، سپس توسط اعتبارسنج یا همان ولیدیتورها تأیید می‌شود. این اعتبارسنج‌ها که مقدار مشخصی ارز دیجیتال را در شبکه سهام‌گذاری می‌کنند، در فرایند تایید و افزودن آن به دفترکل بلاک‌چین رأی می‌دهند.
در مجموع هدف اثبات سهام ترکیبی استفاده از نقاط قوت اثبات کار و اثبات سهام است: پیچیدگی محاسباتی در الگوریتم اثبات کار لایه‌ای از امنیت را به شبکه اضافه و دست‌کاری در بلاک‌چین را برای مهاجمان دشوار می‌کند. الگوریتم اثبات سهام، به انرژی موردنیاز برای ماینینگ در اثبات کار نیاز ندارد که این سیستم را دوستدار محیط‌زیست می‌کند.
اثبات سهام ترکیبی (HPOS) چگونه کار می‌کند؟
در خصوص مفاهیم بنیادی اثبات سهام ترکیبی توضیح دادیم. حال در ادامه به بررسی عمیق‌تر در مورد نحوه عملکرد آن می‌پردازیم:
- ایجاد بلوک: مشابه اثبات کار، الگوریتم اثبات سهام اغلب برای حل مسائل و پیشنهاد بلاک‌های جدید حاوی تراکنش‌ها به استخراج‌کنندگان یا ماینرها متکی است. این فرایند به قدرت محاسباتی قابل‌توجهی نیاز دارد.
- اعتبارسنجی: اینجاست که اثبات سهام وارد عمل می‌شود. اعتبارسنج‌ها بر اساس مقدار ارز دیجیتالی که در شبکه سهام‌گذاری کرده‌اند، انتخاب می‌شوند.
- رأی‌گیری: هنگامی که ماینرها یک بلاک را پیشنهاد می‌کنند، اعتبارسنج‌ها برای تأیید اعتبار آن رأی می‌دهند. قدرت رأی هر اعتبارسنج معمولاً متناسب با میزان توکن سهام‌گذاری‌شده است.
- جوایز و جریمه‌ها : اعتبارسنج‌هایی که بدون ایجاد مشکل در شبکه مشارکت می‌کنند با ارز دیجیتال پاداش می‌گیرند. در مقابل، کسانی که سعی می‌کنند بلوک‌های نامعتبر اضافه یا شبکه را مختل کنند ممکن است با جریمه‌هایی روبرو شوند و بخشی از توکن‌های سهام‌گذاری‌شده خود را از دست بدهند.
دو رویکرد اصلی برای ایجاد یک بلاک در این الگوریتم وجود دارد:
- رأی اکثریت: درصد معینی (مثلاً دو‌سوم) از اعتبارسنج‌ها باید بلاک را تأیید کنند تا به بلاک‌چین اضافه شود.
- انتخاب و اعتبارسنج تصادفی: تعداد کمتری از اعتبارسنج‌ها به طور تصادفی برای رأی‌دادن انتخاب می‌شوند. اگر یک عدد از پیش تعیین شده (مثلا ۳ از ۵) بلاک را تأیید کند.
مزایای سهام ترکیبی (HPOS) چیست؟
الگوریتم اثبات سهام ترکیبی چندین مزیت را نسبت به سیستم‌های اثبات کار و اثبات سهام ارائه می‌کند:
امنیت بهینه
اثبات سهام ترکیبی از نقاط قوت اثبات کار و اثبات سهام استفاده می‌کند. حل مسائل محاسباتی پیچیده در الگوریتم اثبات کار دست‌کاری در بلاک‌چین را برای مهاجمان دشوار می‌کند، درحالی‌که اعتبارسنج‌های اثبات سهام با رأی‌دادن به اعتبار بلاک‌ها، یک‌لایه امنیتی اضافی ایجاد می‌کنند. این رویکرد دوجانبه دفاع قوی‌تری در برابر عوامل مخرب ارائه می‌دهد.
راندمان بهبودیافته
در مقایسه با فرایند استخراج انرژی‌بر اثبات کار، اعتبارسنجی الگوریتم اثبات سهام ترکیبی از طریق سهام‌گذاری به توان محاسباتی بسیار کمتری نیاز دارد. این مورد باعث می‌شود که به یک بلاک‌چین دوستدار محیط‌زیست با کاهش انتشار کربن تبدیل شود.
تمرکززدایی
هدف این سازوکار دستیابی به توزیع متعادل‌تر قدرت در مقایسه با سیستم‌های متداول اثبات سهام است. درحالی‌که اثبات کار مشوق مشارکت از طریق ماینینگ است، اثبات سهام می‌تواند به نفع کسانی باشد که سهام بیشتری دارند. الگوریتم اثبات سهام ترکیبی هم ماینرها و هم اعتبارسنج‌ها را در بر می‌گیرد و مشارکت گسترده‌تر در شبکه را تشویق می‌کند.
معایب سهام ترکیبی (HPOS) چیست؟
با وجود مزایای اثبات سهام ترکیبی، معایبی نیز وجود دارد:
افزایش پیچیدگی
الگوریتم اثبات سهام ترکیبی هم شامل ماینینگ و هم مستلزم سهام‌گذاری می‌شود که درک و مدیریت سیستم را در مقایسه با اثبات کار یا اثبات سهام پیچیده‌تر می‌کند. این پیچیدگی می‌تواند توسعه را آهسته کند و خطر بروز باگ را افزایش دهد.
عدم بازده انرژی کامل
اگرچه الگوریتم اثبات سهام ترکیبی کارآمدتر از اثبات کار است، اما هنوز هم برای ایجاد بلوک به استخراج متکی است که منجر به مصرف مقادیری انرژی می‌شود.
نگرانی‌های متمرکز بودن
علاوه بر تلاش‌ها برای غیرمتمرکزسازی، این احتمال وجود دارد که استخرهای ماینینگ می‌توانند قدرت هش قابل‌توجهی را جمع‌آوری کنند و به آنها نفوذ نامناسبی بر شبکه بدهند. علاوه بر این، دارندگان توکن که سهام زیادی دارند، می‌توانند تأثیر بیشتری در رأی‌گیری اعتبارسنج داشته باشند.
فناوری جدیدتر
اثبات سهام ترکیبی یک رویکرد نسبتاً جدید در مقایسه با اثبات کار و اثبات سهام است. این بدان معناست که آزمونه‌های کمتری وجود دارد و پیامدهای امنیتی بلندمدت هنوز در حال ارزیابی هستند.
کدام ارزها از اثبات سهام HPos استفاده می‌کنند؟
درحالی‌که اثبات سهام ترکیبی یک راه‌حل جذاب است، ارزهای دیجیتال محبوب زیادی وجود ندارند که در حال حاضر از آن در خالص‌ترین شکل خود استفاده کنند. یکی از ارزهای معروف که از این اجماع استفاده می‌کند دیکرد (DCR) است، یک پروژه بلاک‌چین که در سال ۲۰۱۴ راه‌اندازی شد. همچنین، کومودو (KMD) که از معماری پیچیده و چند زنجیره‌ای استفاده می‌کند که عناصر اثبات کار و اثبات سهام را در خود جای‌داده است. البته که به‌صورت کامل از این اجماع استفاده نمی‌کند و در حال حاضر از الگوریتم «اثبات کار با تأخیر» (Delayed Proof of Work) استفاده می‌کند.
نتیجه‌گیری
با وجود مزایای اثبات سهام ترکیبی، هنوز یک فناوری در حال بلوغ است که باید برخی از اشکالات مانند افزایش پیچیدگی و نگرانی‌های متمرکزسازی را در نظر گرفت. با وجود این چالش‌ها، الگوریتم اثبات کار ترکیبی این پتانسیل را دارد که یک راه‌حل مناسب برای بسیاری از بلاک‌چین‌ها باشد. با تکامل این فناوری و پذیرش گسترده‌تر، جالب است که ببینیم آیا این الگوریتم می‌تواند بر کاستی‌های خود غلبه کند و به مکانیزم اجماع پیشرو تبدیل شود یا خیر.
