روش اجماع (۳): اثبات سهم

یکی از روش‌های اجماع و کسب توافق در سیستم‌های بلاک چین، اثبات سهم[۱] است. این روش از سال ۲۰۱۱ برای اولین بار در شبکه پیرکوین[۲] مطرح شد. اساس شکل‌گیری این روش، مشکلات و محدودیت‌هایی است که روش اثبات کار[۳] ایجاد می‌کند. در مکانیزم اثبات کار، کاوشگرها[۴] برای رسیدن به پاسخ مسئله و موفق شدن در ساخت بلوک جدید، باید مقادیر زیادی انرژی و منابع برای انجام محاسبات صرف کنند. در نتیجه هر چه شبکه گسترده‌تر و پیچیده‌تر می‌شود، میزان سختی مسئله زیاد شده و به دنبال آن هزینه ساختن بلوک جدید افزایش می‌یابد. در حالیکه کارمزد یا پاداش ساختن بلوک با رشد شبکه کاهش می‌یابد.

در روش اثبات سهم، مفهومی به نام عمرِ سکه[۵] تعریف شده و مبنای تعیین برنده رقابت در ساخت بلوک جدید قرار می‌گیرد. عمر سکه به معنای مدت زمانی است که هر سکه در نزد یک نفر باقی می‌ماند. به عنوان مثال وقتی که فردی ۱۰ سکه را از یک نفر خریداری کرده و به مدت ۹۰ روز نزد خود نگه می‌دارد، مالک ۹۰۰ سکه-روز خواهد بود. وقتی که این فرد سکه‌های خود را خرج می‌کند، این میزان عمرِ سکه از بین می‌رود.

در شبکه‌هایی که از روش اثبات سهم استفاده می‌کنند، علاوه‌بر تراکنش‌های عادی تبادل سکه‌ها، تراکنش‌هایی هم برای مصرف کردن و تولید شدن عمرِ سکه ثبت می‌شود. در این شبکه‌ها کاوشگران همانند روش اثبات کار باید تلاش کنند که تابع درهم ساز[۶] را براساس هدفی که شبکه تعیین کرده، بکار گیرند با این تفاوت که مقدار هدف تابع درهم‌ساز[۷] براساس میزان عمرِ سکه‌ای که در تراکنش‌ها مصرف شده، تغییر می‌کند. میزان سختی این هدف با مقدار عمرِ سکه خرج شده رابطه عکس دارد.

بطور کلی می توان گفت در روش اثبات کار، مبنای رقابت برای ساختن بلوک جدید، صرف منابع و انرژی بیشتر برای رسیدن به قدرت پردازشی بالاتر است. در حالیکه در روش اثبات سهم، هر فردی که سهم بیشتری از عمرسکه ها داشته باشد به این معنا که مقدار بیشتر سکه را برای مدت طولانی‌تر نگه داشته باشد، شانس بیشتری برای ساختن بلوک جدید خواهد داشت. یعنی میزان و مدت زمان مالکیت سکه‌ها مبنای رقابت است.

به دلیل این که در روش اثبات سهم، مقدار هدف تابع هش ثابت نبوده و متناسب با سهم از مالکیت سکه‌ها کاهش می‌یابد، نسبت به روش اثبات کار، انرژی کمتری برای ساختن تراکنش‌ها و بلوک‌ها مصرف می‌شود. همچنین در این شبکه‌ها نیازی به سرمایه‌گذاری‌های سنگین برای تامین سخت‌افزار و افزایش قدرت محاسباتی نیست. در نتیجه اعضای شبکه انگیزه بیشتری دارند که در فرایند کاوشگری مشارکت داشته باشند. به همین دلیل استفاده از روش اثبات سهم می‌تواند منجر به افزایش امنیت شبکه شود.

از سوی دیگر نقدی که به این روش وارد می‌شود، این است که به مرور افرادی که تعداد سکه‌ بیشتری داشته باشند، همواره شانس بیشتری برای ساختن بلوک‌های جدید خواهند داشت. در نتیجه ممکن است شبکه از حالت توزیع شده خارج شده و عملا ساختن بلوک‌ها در اختیار تعداد محدودی از افراد قرار بگیرد.

Sources:

  • Sunny King, Scott Nadal , 2012, PPCoin: Peer-to-Peer Crypto-Currency with Proof-of-Stake
  • Tiana Laurence, 2017, Blockchain For Dummies, John Wiley & Sons, Inc
  • Arvind Narayanan, Joseph Bonneau, Edward Felten,Andrew Miller, Steven Goldfeder, 2016, Bitcoin and Cryptocurrency Technologies, Princeton University Press

[۱] Proof of Stake

[۲] Peercoin

[۳] Proof of Work

[۴] Miners

[۵] Coin Age

[۶]Hash

[۷] Hash Target

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *