چرا Proof-Of-Work مکانیزم اجماع برتر برای بیت کوین است؟

وقتی صحبت از مکانیسم اثبات کار بیت کوین در مقابل بحث مکانیزم اجماع اثبات سهام می شود، دلیل آن در پودینگ است.

استدلال های بی شماری پیرامون اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) به عنوان ابزاری برای به دست آوردن اجماع در شبکه بلاک چین وجود دارد.

بسیاری از مردم از خود می‌پرسند کدام یک بهتر است و چرا؟ در این مقاله، من به برخی از مزایا و معایب اصلی هر مکانیزم اجماع خواهم پرداخت.

بیایید شیرجه برویم

Proof-Of-Work (PoW) چیست؟

اثبات کار یک مکانیسم اجماع غیرمتمرکز است که برای اولین بار توسط بیت کوین (BTC) معرفی شد. ما از شبکه بیت کوین به عنوان مثال برای درک مکانیسم اجماع اثبات کار استفاده خواهیم کرد.

شبکه بیت‌کوین اساساً به اعضا نیاز دارد که قدرت محاسباتی مانند واحدهای پردازش گرافیکی را برای حل پازل‌های ریاضی دلخواه، و جلوگیری از کنترل یا دستکاری سیستم توسط هر کسی، مشارکت دهند.

هر تراکنشی که اتفاق می افتد قبل از اینکه به بلاک چین اضافه شود، اعتبارسنجی می شود. سپس هر بلوک توسط ماینرها تأیید می‌شود، که توکن‌های BTC پاداشی را دریافت می‌کنند که از طریق واحدهای پردازشی خود در «کار» قرار داده‌اند. از این رو، به آن اثبات کار می گویند.

مکانیسم اجماع اثبات کار، آزمون زمان را پس داده است. این مکانیسم اجماع سال‌ها با موفقیت میلیاردها تراکنش در بلاک چین بیت‌کوین را تأیید کرده و اعتبار و قابلیت اطمینان آن را به عنوان امن‌ترین و غیرمتمرکزترین مکانیسم اجماع ایجاد شده تا به امروز حفظ کرده است.

Proof-Of-Stake (PoS) چیست؟

اثبات سهام (PoS) یک مکانیسم توافقی است که در شبکه های بلاک چین به عنوان جایگزینی برای روش PoW برای اعتبارسنجی تراکنش ها ایجاد شده است.

در این مکانیسم، صاحبان ارزهای رمزپایه می‌توانند تراکنش‌های بلوکی را بر اساس تعداد سکه‌هایی که اعتبارسنجی دارند اعتبارسنجی کنند (به جای اینکه ماینرها آن‌ها را تایید کنند). از این رو، به آن اثبات سهام (PoS) می گویند.

اعتبار سنجی ها در PoS به صورت تصادفی انتخاب می شوند. برای تبدیل شدن به یک اعتبارسنجی، باید مقدار مشخصی از توکن ارز دیجیتال مورد نیاز آن بلاک چین خاص را به اشتراک بگذارید.

انواع مختلفی از PoS وجود دارد، مانند اثبات سهام (DPoS) و غیره. اینها در شبکه‌های مختلف بلاک چین توسعه و پیاده‌سازی شده‌اند، اما همه آنها عمدتاً به روشی مشابه کار می‌کنند.

هنگامی که یک بلوک از تراکنش ها آماده پردازش است، پروتکل ارز دیجیتال یک اعتبارسنجی را برای بررسی بلوک انتخاب می کند. سپس اعتباردهنده بررسی می‌کند که آیا تراکنش‌های موجود در بلوک کاملاً دقیق هستند یا خیر، و اگر چک‌ها را پاس کنند، بلاک به بلاک چین اضافه می‌شود.

در ازای انجام این کار، اعتباردهنده در قالب توکن‌های ارز دیجیتال برای مشارکت خود پاداش دریافت می‌کند.

با این حال، اگر یک اعتبار سنجی در نهایت بلوکی را با اطلاعات نادرست پیشنهاد کند، برخی از نشانه های شرط بندی شده خود را به عنوان جریمه از دست می دهد. این می تواند در PoS اتفاق بیفتد زیرا هیچ سخت افزاری وجود ندارد که معماهای رمزنگاری را حل کند (بر خلاف مورد PoW).

کدام مکانیسم اجماع بهتر است و چرا؟

هر دو PoW و PoS برای کمک به گره‌های شبکه بلاک چین برای تأیید تمام تراکنش‌هایی که رخ می‌دهند طراحی شده‌اند.

هنگامی که گره ها در مورد اعتبار یک بلوک از تراکنش ها به توافق برسند، تراکنش ها به بلاک چین اضافه می شوند. هر دو مدل روش های متمایزی را برای دستیابی به نتیجه نهایی ارائه می دهند.

با این حال، اثبات کار به عنوان سیستمی برای اعتبارسنجی تراکنش ها و ایمن سازی شبکه بلاک چین به مراتب برتر از مدل اثبات سهام (PoS) است، اما هزینه دارد.

در زیر، من در مورد آنچه که PoW را در مقایسه با PoS مکانیزم اجماع برتر می سازد و هزینه های مرتبط با آن بحث کرده ام.

امنیت و اعتبار داده ها

PoW از نظر امنیت و صحت داده برتر از PoS است. این به دلیل این واقعیت است که در PoW، داده ها به تاریخچه اثبات شده ای از انتخاب های انسانی متصل است، که نمی تواند در سیستمی که تک تک تراکنش ها را تأیید می کند، تقلب کند.

این سیستم با 0% اعتماد کار می کند و 100% تراکنش ها توسط شرکت کنندگان شبکه در یک دفتر کل تایید و ثبت می شود.

PoW همچنین یک مکانیسم اجماع بسیار ایمن است زیرا در طی یک دوره زمانی، شبکه را بیش از پیش دشوارتر می‌کند، تا جایی که غیرقابل هک می‌شود – زیرا شبکه دائماً توسط شرکت‌کنندگانش نظارت می‌شود. این شرکت کنندگان اکنون دارای پوسته در بازی هستند (زیرا برای تراکنش ها باید "کار" کنند). این امر هک کردن شبکه را بسیار گران می کند.

از سوی دیگر، مکانیسم اجماع PoS در برابر هک ها و حملات آسیب پذیرتر است.

در تئوری، اگر یک شرکت‌کننده شبکه (یا گروهی از شرکت‌کنندگان) به نقطه‌ای برسد که 51 درصد از سکه‌های سهام را در اختیار داشته باشد، این شرکت‌کننده (یا گروه) شبکه می‌تواند اساساً کل بلاک چین را کنترل کرده و آن را تغییر دهد. این به عنوان یک نامیده می شود حمله 51 درصد

مالکیت شبکه

با توجه به طراحی "ماینینگ" برای دریافت پاداش، مدل PoW یک ساختار غیرمتمرکز را امکان پذیر می کند.

بیت کوین نمونه خوبی از این موضوع است. شبکه بیت کوین کاملا غیر متمرکز است. هیچ شخص، نهاد یا کشوری آن را کنترل نمی کند. مالکیت و کنترل آن توسط هزاران گره در حال اجرا شبکه، در یک سیستم غیرمتمرکز و ایمن، با پشتیبانی PoW.

از سوی دیگر، PoS ساختار متمرکز تری را امکان پذیر می کند. شرکت‌کنندگانی که می‌توانند سهام بیشتری داشته باشند (اغلب ثروتمندان)، در تئوری، می‌توانند کنترل بیشتری را فقط با شرط‌بندی بیشتر به دست آورند.

این یک پیشنهاد مخاطره آمیز است زیرا اگر گروهی از شرکت کنندگان در نهایت به کنترل 51 درصدی دست یابند، می توانند زنجیره بلوکی را تغییر دهند تا به نفع خود باشند.

آیا تاکنون مشکلات این نوع سیستم را ندیده ایم؟ فقط چشمانتان را باز کنید می بینید که ما مدتی است در این سیستم زندگی می کنیم و نگاه کنید که ما را به کجا رسانده است.

همسویی انگیزشی و برابری

مدل PoW زمانی که استخراج‌کنندگان معماهای پیچیده ریاضی را حل می‌کنند، پاداش می‌دهد - پاداش بلوک و سهمی از کارمزد تراکنش در برخی موارد. این رفتار درست را تشویق می کند زیرا گره ها برای حل پازل برای دریافت پاداش با هم رقابت می کنند.

شبکه همچنان سخت‌تر و سخت‌تر می‌شود و تضمین می‌کند که حل این پازل‌ها به قدرت محاسباتی بیشتری نیاز دارد. این به نوبه خود کل شبکه را ایمن تر و هزینه هک یا حمله را بیشتر می کند.

با افزایش ارزش ارز دیجیتال، ارزش پاداش نیز افزایش می یابد. هر ماینر در شبکه فرصت برابری برای کسب پاداش دارد و با انجام این کار، شبکه را ایمن می‌کند و آن را قوی می‌کند.

کل این راه‌اندازی رفتار درست را تشویق می‌کند و مانع فورکینگ می‌شود، یعنی ایجاد یک بلاک چین جایگزین زمانی که پروتکل به‌روزرسانی می‌شود.

از سوی دیگر، در یک مدل PoS، انگیزه برای دریافت پاداش، صرف سهام بیشتر است. این منجر به مشکل متمرکز شدن می‌شود که مشارکت‌کنندگان بیشتر در معرض خطر قرار می‌گیرند و به طور بالقوه کنترل بیشتری بر زنجیره بلوکی دارند. در یک بلاک چین نظارت نشده، این انگیزه منجر به تهدید امنیتی بزرگتر با تمرکززدایی کمتر و حساسیت بیشتر در برابر حملات کم هزینه می شود.

تست زمان

مدل PoW آزمون زمان را پس داده است. شبکه بیت کوین نمونه خوبی از این موضوع است.

در 13 سال گذشته، شبکه بیت کوین هرگز به هیچ وجه هک و یا به خطر نیفتاده است. این قدرتمندترین شبکه جهان است و از منظر اعتبار شبکه، قابلیت اطمینان و امنیت آزمون زمان را پس داده است.

از سوی دیگر، مدل‌های اثبات سهام نسبتا جدیدتر هستند و در مراحل اولیه خود، هم در پذیرش و هم در اجرا، باقی می‌مانند. همچنین، سطح بالاتری از سردرگمی در مورد امکان‌سنجی برخی از این مدل‌ها وجود دارد، زیرا تغییرات بیشتر و بیشتری در حال بیرون آمدن هستند که به طور کامل آزمایش نشده‌اند.

مصرف انرژی

از لحاظ تاریخی استدلال هایی وجود دارد که مدل های PoW مصرف بیش از حد انرژی را می طلبد که منجر به افزایش هزینه ها و اثرات زیست محیطی می شود.

درست است. در واقع، یک مدل PoW انرژی بسیار بیشتری نسبت به یک مدل PoS مصرف می کند.

این به دلیل این واقعیت است که با افزایش سختی شبکه، قدرت محاسباتی بیشتری برای حل پیچیدگی مورد نیاز است. این هزینه اجرای یک شبکه بسیار امن است.

یک شبکه پولی که در هسته خود به امنیت نیاز دارد، انرژی مصرف می کند. به عنوان مثال ارزهای فیات را در نظر می گیریم. ارزهای فیات انرژی بسیار بیشتری نسبت به مدل PoW مصرف می کنند، مانند شبکه بیت کوین.

این به این دلیل است که بانکداری متعارف با پشتوانه ارزهای فیات بر پول کاغذی متکی است که برای تولید آنها به منابع نیاز دارد و منجر به اتلاف زیادی می شود. هنگامی که هزینه های انرژی بانک ها، فضاهای اداری مرتفع، انبارهای امنیتی، کامیون های امنیتی و سایر هزینه های سربار را در نظر بگیرید، سیستم بانکداری سنتی نشان داده شده است انرژی بسیار کمتری نسبت به بیت کوین مصرف می کند.

یک مدل PoW، مانند شبکه بیت کوین، به غیر از قدرت محاسباتی مورد نیاز برای حفظ بلاک چین، به هیچ منبع فیزیکی برای تولید نیاز ندارد. بنابراین، در حالی که شبکه بیت کوین انرژی مصرف می کند، هنوز نسبت به بانکداری سنتی و سیستم ارزهای فیات که امروزه استفاده می کنیم، سازگارتر با محیط زیست است. این یک راه حل بسیار بهتر و بهبود وضعیت مصرف انرژی و ارتقاء سیستم فعلی است.

به عبارت دیگر، انتقال سیستم پولی ما به شبکه بیت کوین نه تنها کارآمدتر و ایمن تر خواهد بود، بلکه گامی اساسی در مبارزه با گرمایش جهانی خواهد بود.

PoW یک سیستم برتر است (همانطور که قبلاً بحث کردیم) و انگیزه نوآوری و خلاقیت را در فضای مصرف انرژی نیز دارد.

مصرف انرژی PoW در طول چند سال گذشته به شدت بهینه شده است و از انرژی های تجدیدپذیر و انرژی استفاده می کند که در غیر این صورت هدر می رفت.

به عنوان مثال شبکه بیت کوین را در نظر بگیرید. بر اساس داده های استخراج جهانی بیت کوین Q3اکثر ماینینگ های انجام شده روی بیت کوین از طریق انرژی های تجدیدپذیر انجام می شود.

در واقع، مصرف انرژی استخراج بیت کوین در مقایسه با کل انرژی جهان، تنها 0.122 درصد است. بر اساس این گزارش، در سه ماهه سوم سال 3، راندمان معدن 2021 درصد افزایش یافت و ترکیب برق پایدار 23 درصد افزایش یافت.

در واقع، کارایی استخراج بیت کوین در هفت سال گذشته 43 برابر شده است. به عبارت دیگر، استخراج آن در حال حاضر 4,237 درصد کارآمدتر از هفت سال پیش است.

این گزارش نتیجه می‌گیرد که شورای ماینینگ بیت‌کوین طی چهار سال آینده و چهار سال بعد، 3 برابر و 2 برابر بهبود راندمان ماینینگ را برآورد کرده است.

بنابراین نه تنها امروزه کارآمدترین استفاده از انرژی است (برای استفاده از یک سیستم پولی)، بلکه تضمین شده است که در طول هشت سال آینده به طور چشمگیری کارآمدتر خواهد بود.

پاداش استخراج بیت کوین بالا است، که ماینرها را تشویق می کند تا به دنبال منابع انرژی جایگزین باشند که منجر به نوآوری در انرژی های تجدیدپذیر می شود. از آنجایی که بیشتر هزینه استخراج بیت کوین صرف برق می شود، ماینرها به دنبال یافتن ارزان ترین و تمیزترین منبع ممکن برای به حداکثر رساندن سود هستند.

در واقع می توان گفت که استخراج بیت کوین یکی از این موارد است سبزترین صنایع بزرگ در سطح جهان بسیاری از بزرگترین تجهیزات معدن در مناطقی قرار دارند که برق تجدیدپذیر فراوان است. منابع انرژی تجدید پذیر روز به روز محبوب تر می شوند، زیرا پاک تر و ارزان تر از اشکال سنتی انرژی هستند.

بسیاری از کارشناسان بر این باورند که آینده انرژی های تجدیدپذیر روشن است و در نهایت از انرژی های متعارف پیشی خواهد گرفت. استخراج بیت کوین رهبری این هزینه را بر عهده دارد.

مصرف انرژی بیت کوین با توجه به ارزش اقتصادی و اجتماعی که ارائه می کند هزینه کمی است. بیت کوین ارزش هر ذره انرژی لازم برای حفظ آن را دارد.

نتیجه

وقتی به تمام مزایا و هزینه های یک مدل PoW نگاه می کنید، متوجه می شوید که مزایای مدل PoW بسیار بیشتر از هزینه ها است.

PoW یک سیستم برتر است به دلیل این واقعیت که منصفانه، ایمن است و انگیزه هایی را تضمین می کند که با هدف شبکه بلاک چین، برای ایمن کردن هر تراکنش هماهنگ هستند.

مصرف انرژی PoW در چند سال گذشته به شدت بهینه شده است و از انرژی های تجدیدپذیر یا انرژی استفاده می کند که در غیر این صورت هدر می رفت.

بیت کوین توسط مکانیزم اجماع PoW پشتیبانی می شود و در 13 سال گذشته امتحان خود را پس داده است. این به تنهایی نشان می دهد که مدل اجماع PoW چقدر موثر و قدرتمند است.

شبکه ای که بر اساس عدالت، امنیت، عدم تمرکز و مکانیسم اجماع اثبات کار ساخته شده است برای پیشرفت مهندسی شده است.

این پست مهمان از میر کوادری است. نظرات بیان شده کاملاً متعلق به خود آنها است و لزوماً نظرات BTC Inc یا را منعکس نمی کند مجله Bitcoin.

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