لماذا إثبات العمل هو آلية إجماع متفوقة لبيتكوين

والدليل موجود في الحلوى عندما يتعلق الأمر بآلية إثبات العمل في Bitcoin مقابل مناقشة آلية إجماع إثبات الحصة.

كانت هناك حجج لا حصر لها حول كل من إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS) كوسيلة لكسب الإجماع على شبكة blockchain.

يسأل الكثير من الناس أنفسهم أيهما أفضل ، ولماذا؟ في هذه المقالة ، سوف أتطرق إلى بعض الفوائد والعيوب الرئيسية لكل آلية توافق.

دعونا الغوص في.

ما هو إثبات العمل (PoW)؟

إثبات العمل هو آلية إجماع لامركزية تم تقديمها لأول مرة بواسطة Bitcoin (BTC). سوف نستخدم شبكة البيتكوين كمثال لفهم آلية إجماع إثبات العمل.

تتطلب شبكة Bitcoin بشكل أساسي من الأعضاء المساهمة بقوة الحوسبة ، مثل وحدات معالجة الرسومات ، لحل الألغاز الرياضية التعسفية ، ومنع أي شخص من السيطرة أو التلاعب بالنظام.

يتم التحقق من صحة كل معاملة تحدث قبل إضافتها إلى blockchain. يتم بعد ذلك التحقق من صحة كل كتلة من قبل المعدنين ، الذين يحصلون على رموز BTC المكافئة كما وضعوا في "العمل" من خلال وحدات المعالجة الخاصة بهم. ومن ثم ، يسمى هذا إثبات العمل.

لقد صمدت آلية توافق إثبات العمل أمام اختبار الزمن. نجحت آلية الإجماع هذه في التحقق من صحة مليارات المعاملات على بلوكشين Bitcoin لسنوات وحافظت على أصالتها وموثوقيتها باعتبارها آلية الإجماع الأكثر أمانًا واللامركزية التي تم إنشاؤها حتى الآن.

ما هو إثبات الحصة (PoS)؟

إثبات الحصة (PoS) هي آلية إجماع مستخدمة في شبكات blockchain التي تم إنشاؤها كبديل لطريقة إثبات الحصة PoW للتحقق من صحة المعاملات.

في هذه الآلية ، يمكن لمالكي العملات المشفرة التحقق من صحة المعاملات الجماعية بناءً على عدد العملات التي يحصل عليها المدقق (بدلاً من التحقق من صحتها من قبل المعدنين). ومن ثم ، يسمى هذا إثبات الحصة (PoS).

يتم اختيار المدققين في نقاط البيع بشكل عشوائي. لكي تصبح مدققًا ، يحتاج المرء إلى مشاركة مقدار معين من رمز العملة المشفرة المطلوب بواسطة blockchain المحدد.

هناك العديد من الاختلافات في PoS ، مثل تفويض إثبات الحصة (DPoS) ، وما إلى ذلك. وقد تم تطويرها وتنفيذها عبر شبكات blockchain المختلفة ، ولكنها تعمل جميعها في الغالب بطريقة مماثلة.

عندما تكون كتلة المعاملات جاهزة للمعالجة ، يختار بروتوكول العملة المشفرة مدققًا لمراجعة الكتلة. يتحقق المدقق بعد ذلك مما إذا كانت المعاملات في الكتلة دقيقة تمامًا ، وإذا نجحت في اجتياز الشيكات ، تتم إضافة الكتلة إلى blockchain.

في مقابل القيام بذلك ، يتم مكافأة المدقق في شكل رموز عملة مشفرة مقابل مساهمتها.

ومع ذلك ، إذا انتهى المدقق باقتراح كتلة بمعلومات غير دقيقة ، فإنها تفقد بعض الرموز المميزة الخاصة بها كعقوبة. يمكن أن يحدث هذا في PoS حيث لا توجد أجهزة تحل ألغاز التشفير (على عكس حالة PoW).

ما هي آلية التوافق الأفضل ولماذا؟

تم تصميم كل من PoW و PoS لمساعدة العقد الموجودة على شبكة blockchain للتحقق من جميع المعاملات التي تحدث.

بمجرد أن توافق العقد على صلاحية كتلة من المعاملات ، تتم إضافة المعاملات إلى blockchain. يقدم كلا النموذجين طرقًا مميزة لتحقيق نفس النتيجة النهائية.

ومع ذلك ، فإن إثبات العمل كنظام للتحقق من صحة المعاملات وتأمين شبكة blockchain هو أفضل بكثير من نموذج إثبات الحصة (PoS) ، ولكنه يأتي بتكلفة.

أدناه ، لقد ناقشت ما الذي يجعل PoW آلية توافق متفوقة عند مقارنتها بـ PoS ، والتكاليف المرتبطة بها.

الأمان وصحة البيانات

PoW هو أكثر تفوقًا من PoS من منظور الأمان ومصداقية البيانات. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في إثبات العمل ، ترتبط البيانات بتاريخ مثبت من الخيارات البشرية ، والتي لا يمكن الغش في نظام يتحقق من كل معاملة على حدة.

يعمل هذا النظام بثقة 0٪ ، ويتم التحقق من المعاملات وتسجيلها بواسطة المشاركين في الشبكة بنسبة 100٪ في دفتر الأستاذ العام.

إثبات العمل هو أيضًا آلية إجماع آمنة للغاية لأنه على مدار فترة من الوقت ، يجعل الشبكة أكثر صعوبة ، لدرجة أنها تصبح غير قابلة للاختراق - لأن الشبكة تتم مراقبتها باستمرار من قبل المشاركين فيها. هؤلاء المشاركون لديهم الآن مظهر في اللعبة (لأنهم بحاجة إلى "العمل" لحل المعاملات). هذا يجعل اختراق الشبكة مكلفًا للغاية.

من ناحية أخرى ، فإن آلية إجماع نقاط البيع أكثر عرضة للاختراق والهجمات.

من الناحية النظرية ، إذا وصل أحد المشاركين في الشبكة (أو مجموعة من المشاركين) إلى نقطة امتلاك 51٪ من العملات المعدنية المكدسة ، فيمكن لهذا المشارك (أو المجموعة) في الشبكة التحكم بشكل أساسي في blockchain بالكامل وتعديله. هذا ما يسمى ب 51٪ هجوم.

ملكية الشبكة

نظرًا لتصميم "التعدين" للحصول على مكافآت ، يتيح نموذج إثبات العمل هيكلًا لامركزيًا.

بيتكوين هو مثال رائع على ذلك. شبكة البيتكوين لا مركزية بالكامل. لا يتحكم فيه أي شخص أو كيان أو دولة. تمتلكها وتتحكم فيها آلاف العقد التي تدير الشبكة ، في نظام لامركزي وآمن ، تدعمه PoW.

من ناحية أخرى ، تتيح PoS بنية أكثر مركزية. يمكن للمشاركين الذين يمكن أن يراهنوا أكثر (الأغنياء غالبًا) ، من الناحية النظرية ، أن يراكموا قدرًا أكبر من السيطرة بمجرد رهان المزيد.

هذا عرض محفوف بالمخاطر لأنه إذا تمكنت مجموعة من المشاركين في النهاية من السيطرة بنسبة 51٪ ، فيمكنهم تغيير blockchain ليستفيدوا منها.

ألم نر مشاكل هذا النوع من النظام بالفعل؟ فقط افتح عينيك وسترى أننا كنا نعيش في هذا النظام لفترة من الوقت الآن وانظر إلى أين أتى بنا.

المحاذاة والمساواة في الحوافز

يكافئ نموذج إثبات العمل عمال المناجم عندما يحلون ألغازًا رياضية معقدة - مكافأة جماعية وحصة من رسوم المعاملات في بعض الحالات. هذا يحفز السلوك الصحيح حيث تتنافس العقد لحل اللغز للحصول على المكافأة.

تستمر الشبكة في أن تصبح أكثر صرامة وصرامة ، مما يضمن أن حل هذه الألغاز يتطلب قوة حوسبة أكبر. وهذا بدوره يجعل الشبكة بأكملها أكثر أمانًا وأكثر تكلفة للاختراق أو الهجوم.

مع ارتفاع قيمة العملة المشفرة ، ترتفع قيمة المكافأة. يتمتع كل عامل منجم على الشبكة بفرصة متساوية لكسب المكافأة ، وبذلك ، يستمرون في تأمين الشبكة وجعلها قوية.

هذا الإعداد بالكامل يحفز السلوك الصحيح ويثبط التفرع ، وهو إنشاء blockchain بديل عندما يتم تحديث البروتوكول.

من ناحية أخرى ، في نموذج PoS ، يكون الحافز للحصول على المكافأة هو مجرد زيادة الرهان. يؤدي هذا إلى مشكلة المركزية حيث يقوم المشاركون بالمزيد مما يحتمل أن يحصلوا على تحكم أكبر في blockchain. في blockchain غير الخاضع للرقابة ، يؤدي هذا الحافز إلى تهديد أمني أكبر مع قدر أقل من اللامركزية وقابلية أكبر للهجمات منخفضة التكلفة.

اختبار الزمن

لقد صمد نموذج إثبات العمل أمام اختبار الزمن. شبكة Bitcoin هي مثال رائع على ذلك.

في آخر 13 عامًا ، لم يتم اختراق شبكة Bitcoin أو اختراقها بأي شكل من الأشكال. إنها أقوى شبكة في العالم وقد صمدت أمام اختبار الزمن من منظور مصداقية الشبكة والموثوقية والأمان.

من ناحية أخرى ، تعد نماذج إثبات الحصة أحدث نسبيًا ولا تزال في مراحلها الأولى ، سواء في التبني أو التنفيذ. أيضًا ، هناك مستوى أعلى من الالتباس حول جدوى بعض هذه النماذج حيث تظهر المزيد والمزيد من الاختلافات التي لم يتم اختبارها بالكامل.

استهلاك الطاقة

كانت هناك حجج تاريخية مفادها أن نماذج إثبات العمل تتطلب استهلاكًا مفرطًا للطاقة ، مما يؤدي إلى زيادة التكاليف والآثار البيئية.

هذا صحيح. في الواقع ، يستهلك نموذج إثبات العمل (PoW) طاقة أكثر بكثير من نموذج PoS.

هذا يرجع إلى حقيقة أنه مع زيادة صعوبة الشبكة ، هناك حاجة إلى المزيد والمزيد من القوة الحسابية لحل التعقيد. هذه هي تكلفة تشغيل شبكة آمنة للغاية.

الشبكة النقدية ، التي تحتاج إلى الأمن في جوهرها ، تستهلك بالفعل الطاقة. لنأخذ العملات الورقية على سبيل المثال. تستخدم العملات الورقية طاقة أكثر بكثير من نموذج إثبات العمل ، مثل شبكة البيتكوين التي تستخدمها.

وذلك لأن الخدمات المصرفية التقليدية المدعومة بالعملات الورقية تعتمد على النقود الورقية ، الأمر الذي يتطلب موارد لإنتاجها ، وينتج عنه الكثير من الهدر. عندما تضع في الحسبان تكاليف الطاقة للبنوك ، والمساحات المكتبية الشاهقة ، والأقبية الأمنية ، وشاحنات الأمن ، والنفقات العامة الأخرى ، فإن النظام المصرفي التقليدي يظهر أن يكون أكثر استنفادًا للطاقة من البيتكوين.

لا يتطلب نموذج إثبات العمل ، مثل شبكة Bitcoin ، أي موارد مادية لإنتاجه ، بصرف النظر عن الطاقة الحسابية اللازمة للحفاظ على blockchain. لذلك ، بينما تستهلك شبكة Bitcoin الطاقة ، فإنها لا تزال صديقة للبيئة أكثر من البنوك التقليدية ونظام العملة الورقية الذي نستخدمه اليوم. إنه حل أفضل بكثير وتحسين حالة استخدام الطاقة وترقية إلى النظام الحالي.

بمعنى آخر ، لن يكون نقل نظامنا النقدي إلى شبكة Bitcoin أكثر كفاءة وأمانًا فحسب ، بل سيكون أيضًا خطوة أساسية في مكافحة الاحتباس الحراري.

PoW هو نظام متفوق (كما ناقشنا سابقًا) وهو يحفز الابتكار والإبداع في مساحة استهلاك الطاقة أيضًا.

تم تحسين استهلاك الطاقة في إثبات العمل بشكل كبير خلال السنوات القليلة الماضية ويستخدم الطاقة المتجددة ، والطاقة التي كانت ستُهدر لولا ذلك.

لنأخذ شبكة Bitcoin على سبيل المثال. بحسب ال Q3 بيانات تعدين البيتكوين العالمية، فإن غالبية عمليات التعدين التي تتم على Bitcoin تتم من خلال الطاقة المتجددة.

في الواقع ، استخدام طاقة تعدين البيتكوين هو 0.122٪ فقط مقارنة بإجمالي الطاقة في العالم. وفقًا للتقرير ، في الربع الثالث من عام 3 ، زادت كفاءة التعدين بنسبة 2021٪ ، وزاد مزيج الكهرباء المستدام بنسبة 23٪.

في الواقع ، زاد تعدين البيتكوين بمقدار 43 مرة في الكفاءة خلال السنوات السبع الماضية. بعبارة أخرى ، أصبح تعدينها أكثر كفاءة بنسبة 4,237،XNUMX٪ عما كانت عليه قبل سبع سنوات.

يخلص هذا التقرير إلى أن مجلس تعدين البيتكوين قد قدر تحسنًا بمقدار 3 أضعاف و 2 ضعفًا في كفاءة التعدين على مدار الأربع سنوات التالية والأربع سنوات التالية.

لذلك فهي ليست فقط الاستخدام الأكثر كفاءة للطاقة اليوم (لتطبيق النظام النقدي) ، بل إنها مضمونة لتكون أكثر كفاءة بشكل كبير خلال فترة الثماني سنوات القادمة.

مكافآت تعدين البيتكوين مرتفعة ، مما يحفز المعدنين على البحث عن مصادر طاقة بديلة ، مما يؤدي إلى ابتكارات في مصادر الطاقة المتجددة. نظرًا لأن معظم تكلفة تعدين البيتكوين تذهب إلى الكهرباء ، فإن عمال المناجم مدفوعون للعثور على أرخص وأنظف مصدر ممكن لتحقيق أقصى قدر من الأرباح.

في الواقع ، يمكن القول بأن تعدين البيتكوين هو أحد إصدارات خضرة الصناعات واسعة النطاق على مستوى العالم. تقع معظم أكبر مجموعات التعدين في المناطق التي تتوفر فيها الكهرباء المتجددة بكثرة. أصبحت مصادر الطاقة المتجددة أكثر شيوعًا ، لأنها أنظف وأرخص من أشكال الطاقة التقليدية.

يعتقد العديد من الخبراء أن مستقبل الطاقة المتجددة مشرق وسيتفوق في النهاية على الأشكال التقليدية للطاقة. يتصدر تعدين البيتكوين هذه التهمة.

يعد استهلاك الطاقة لعملة البيتكوين سعرًا بسيطًا يجب دفعه ، مع الأخذ في الاعتبار القيمة الاقتصادية والاجتماعية التي توفرها. تستحق Bitcoin كل جزء من الطاقة اللازمة لاستمرارها.

وفي الختام

عندما تنظر إلى جميع مزايا وتكاليف نموذج إثبات العمل ، فإنك تدرك أن فوائد نموذج إثبات العمل تفوق التكاليف بكثير.

PoW هو نظام متفوق نظرًا لحقيقة أنه عادل وآمن ويضمن الحوافز التي تتماشى مع هدف شبكة blockchain ، لتأمين كل معاملة.

تم تحسين استهلاك الطاقة في إثبات العمل بشكل كبير خلال السنوات القليلة الماضية ويستخدم الطاقة المتجددة أو الطاقة التي كانت ستُهدر لولا ذلك.

يتم دعم Bitcoin من خلال آلية إجماع PoW وقد صمدت أمام اختبار الزمن على مدار الـ 13 عامًا الماضية. هذا وحده دليل على مدى فعالية وقوة نموذج توافق إثبات العمل.

تم تصميم شبكة مبنية على أساس المساواة والأمن واللامركزية وآلية إجماع إثبات العمل لتزدهر.

هذا منشور ضيف بواسطة Mir Quadri. الآراء المعبر عنها هي آراء خاصة بها ولا تعكس بالضرورة آراء BTC Inc أو بيتكوين مجلة.

المصدر: https://bitcoinmagazine.com/technical/proof-of-work-superior-for-bitcoin