اثبات سهام (Proof Of Stake) که به صورت اختصاری PoS گفته میشود یک الگوریتم اجماع در شبکههایی است که بر مبنای بلاکچین فعالیت میکنند.
الگوریتم اجماع چیست؟
در یک تعریف مشخص و با بیانی ساده میتوان گفت که الگوریتم اجماع روشی افراد و کاربران یک شبکه غیرمتمرکز میتوانند بر اساس آن با یکدیگر در تراکنشها و بلاکها توافق کرده و به اجماع برسند. به عنوان نمونه در شبکه بیت کوین که یک شبکه غیرمتمرکز و مبتنی بر بلاکچین است، همه کاربران در کنترل شبکه سهم دارند؛ این یعنی همه کاربران و مشارکتکنندگان در شبکه بیت کوین به نوعی مالک این شبکه هستند و میتوانند نظر خود را اعمال کند. این روند گرچه بسیار جذاب است اما ممکن است امنیت شبکه را به خطر بیاندازد یا لااقل در حوزه امنیت برای شبکه دردسرساز شود.
در واقع در این روند سوالاتی پیرامون امنیت شبکه در ذهن کاربران ایجاد میشود. سوالاتی مانند اینکه فرد از کجا مطمئن باشد شبکه بدون نقص کار میکند و یا اینکه تقلبی در شبکه انجام نشده باشد. اصلاً از کجا باید مطمئن بود و اعتماد کرد به این شبکه در حالیکه ممکن است یک نفر تمام سرمایه و دارایی افراد شبکه را به سرقت ببرد؟
الگوریتم اجماع چه کاربردی دارد؟
در واقع میتوان گفت که الگوریتم اجماع نوعی پاسخ به این سوالات است. با این نگاه، الگوریت اجماع را میتوان نوعی اقدام برای اعتمادسازی و بالا بردن امنیت شبکه معرفی کرد چراکه شامل تمام قوانین و مقرراتی است که کاربر و مشارکتکننده میتواند با استناد به آنها از امنیت و صحت شبکه خیال جمع و مطمئن شود.
بگذارید مثالی بزنیم. به عنوان نمونه در بیت کوین الگوریتم اجماع، اثبات کار است. بر اساس این الگوریتم که در واقع قانون این شبکه است، افرادی که بخواهند در تولید بلاک مشارکت کنند باید در گام اول هزینه قدرت پردازش و مصرف برق شبکه را بپردازند و در رقابت با دیگر ماینرها یا همان اعتبارسنجها برای کسب پاداش شرکت کنند. در واقع شرکت در این رقابت نیاز به پرداخت ورودی دارد. خب با این حساب، اگر فردی بخواهد روی شبکه فعالیت مخرب و آسیبزنندهای روی شبکه بلاکچین بیت کوین انجام دهد، مجبور است قدرت پردازش بیشتری را نسبت به دیگر ماینرها و اعتبارسنجهایی که در مسیر صحیح فعالیت میکنند، به کار بگیرد که خب این کار بریا فرد خطاکار و مخرب، نه توجیه عقلی دارد و نه منطقی است.
همانطور که در بالا گفتیم، بر اساس الگوریتم اجماع که در واقع قانون این شبکه است، افرادی که بخواهند در تولید بلاک مشارکت کنند باید در گام اول هزینه قدرت پردازش و مصرف برق شبکه را بپردازند و در رقابت با دیگر ماینرها یا همان اعتبارسنجها برای کسب پاداش شرکت کنند. به عبارت دیگر این افراد باید توکنها شبکه را خریداری کنند و آنها را به شبکه اختصاص دهند؛ در این مسیر، آنان خود را به عنوان سهامگذار (Stake) شبکه معرفی میکنند. حالا سوال این است که چرا باید سهامگذاری کر؟ این کار برای ایجاد و تایید بلاک انجام میشود و در نتیجه اعتبارسنجها میتوانند به طور مستقیم و البته به میزان سزمایهگذاری خود از پاداشهیا شبکه بهرهمند شوند. در واقع، هر چه فرد سهام بیشتری را در قالب توکن خریداری و سپس قفل کند، به همان نسبت هم میتواند پاداش بیشتری را دریافت کند.
نقش ماینرها در الگوریتم اجماع
با پرداخت این پاداش، شبکه بر اساس بازده سرمایهگذاری اعتبارسنجها و یا همان ماینرها که به آن ROI میگویند، نودها (node) را به ادامه فعالیت اعتبارسنجی تشویق دعوت میکند. این کار را میتوان نوعی یاست تشویقی دانست.
نکته جالب در این مسیر این است که اگر فردی بخواهد در شبکه اختلال ایجاد کند و یا دست به خرابکاری و دستبرد بزند، باید بخش زیادی از توکنهای شبکه (حدود ۴۰ درصد) را خریداری کند که این کار با توجه به سیتم عرضه و تقاضا عملاً امکانپذیر نیست و یا لااقل بیار دشوار است خاصه اینکه با توجه به هزینههای لازم، اساساً توجیه اقتصادی و زمانی ندارد. نکته دیگر اینکه حتی اگر به فرض فردی موفق شود که در شبکه اختلال ایجاد کند و یا به آن دستبرد بزند و کارهایی از این دست، اولین بازخورد بازار این است که ارزش آن توکن به شدت افت میکند تا جایی که قیمت آن دچار ریزش عجیبی میشود. در نتیجه اولین فردی که ضرر میکند، خود فرد مخل و یا سارق است. به بیان ساده، فرد با دستکاری و دستبرد در شبکه به دارایی خود ضربه میزد. که این کار اصلا عقلانی نیست حتی برای یک فرد نادرست.
اولین اجماع اثبات سهام
پییر کوین (Peercoin) اولین ارز دیجیتالی بود که از این روش یعنی اثبات سهام استقاده و آن را در مقیاس کامل اجرا کرد؛ البته امروزه همه ارزهای دیجیتال بزرگ و مطرح که بخش زیادی از ارزش بازار ارزهای دیجیتال را در اختیار دارند، از روش اثبات سهام و یا نمونههای اصلاحشده آن استفاده میکنند. از سوی دیگر، اتریوم نیز به عنوان ملکه بازار ارزهای دیجیتال و دومین ارز دیجیتال با ارزش بازار بعد از بیت کوین، قصد دارد از اثبات کار به سمت اثبات سهام مهاجرت کند.
یکی از نکات مهم درباره اثبات سهام این است که بسیار سبز است و به محیط زیست آسیب نمیرساند. اثبات سهام، انرژی بسیار کمتری نسبت به اثبات کار استفاده میکند و در نتیجه احترام بیشتری به محیط زیست میگذارد.
این موضوع در مقایسه با الگوریتم اثبات کار (PoW) که در بیت کوین مورد استفاده قرار میگیرد بسیار مهم است چراکه اثبات کار نیازمند صرف انرژی بسیار بالایی است و این یعنی آسیبهای بسیاری به محیط زیست میزند. نکته دیگر درباره اثبات سهام اینکه، این الگوریتم شبکه را در قابلیت مقیاسپذیری ارتقا میدهد و این یعنی اینکه هزینههای تراکنش در زنجیرههایی که با این الگوریتم کار میکنند، بسیار ارزانتر و البته سریعتر است. همین عامل یکی از برگهای برنده ارزهای یجیتال مبتنی بر اثبات سهام در بازار است.
یکی از نکات مهم همین تاثیرات زیستمحیطی مخربی بود که ثبات کار بر جا میگذاشت و رسماً مخالفت دولتهای بزرگ و حتی فعالان را در پی داشت بطوریکه دولت آمریکا، مفاد لایحه قوانین خود را به سود پروژههای مبتنی بر ساز و کار اثبات سهام تنظیم کرده است که البته برخی چهرههای بزرگ بازار ارزهای دیجتال مانند ایلان ماسک؛ مدیرعامل تسلا از مخالفان آن بودند.
اثبات سهام، فرصت درآمدزایی برای نودها
نکته دیگری که در مورد اثبات سهام و اثبات کار وجود دارد این است که در مقایسه با بلاکچینهایی که با اثبات کار فعالیت میکنند مانند بیت کوین، اثبات سهام به اپراتورهای نودها و اعتبارسنجها فرصت بیشتری برای شرکت در فرایند اجماع میدهد. این روند برای افرادی که نمیخواهند در فرایندهای پیچیده و سخت بیت کوین و هزینههای سرسامآور ايسیک (ASIC) محو شوند و میخواهند تنها با برخورداری از چند توکن مشخص در این روند جذاب حضور داشته باشند، بسیار ترغیبکننده است.
با توجه به همه آنچه بیان شد میتوان ادعا کرد عیرغم تمام مزیتها و نواقص الگوریتم اثبات سهام، این الگوریتم در بازار ارزهای دیجیتال که هر روز با سرعت بیشتر به سمت تکامل در حال حرکت است، جایگاه برجتهتری پیدا میکند و ارزهای بیشتر و کاربران بیشتری را به خود جذب و جلب میکند. در این بین تنها نکته این است که پایداری این الگوریتم برای مدت طولانی، در بلاکچین برخی از ارزهای دیجیتال هنوز آزمایش نشده است و در نتیجه پاسخهیا قطعی برای آن وجود ندارد. با این حال، همچنان از حمایت و نظر مثبت بسیاری از کارشناسان و متخصصان بازار ارزهای دیجیتال بهرهمند است.
اثبات سهام را میتوان و باید یک الگوریتم اجماع دانست که در بلاکچین بعضی از رمزارزها مانند کاردانو و ایاس کاربرد دارد، اتریوم نیز به عنوان دومین ارز دیجیتال ارزشمند بازار به سمتی حرکت میکند که در نهایت از این الگوریتم در شبکه خود بهره ببرد و سازوکارهای آن را پیادهسازی کند.
برخلاف اثبات کار مه نیاز به سختافزارهای کامپیوتری قدرتمندی برای استخراج ارزهای دیجیتال نیاز دارد، در اثبات سهام، سهام کوینهای بومی شبکه برای تایید بلاکها در بلاکچین مورد استفاده قرار میگیرد. با این حال باید دانست که اثبات سهام کارکردهای بیشتری نسبت به اثبات کار دارد و به همین دلیل در حال گسترش در بازار ارزهیا دیجیتال است.
اثبات سهام مزیتهای بسیاری نسبت به اثبات کار دارد که اگر بخواهیم به طور خلاصه و تنها در چند آیتم به آنها اشاره کنیم میتوانیم از مزیتهایی مانند صرفهجویی در میزان برق مصرفی، کاهش فرایندهای غیرضروری در استخراج، افزایش سرعت و بهبود مقیاسپذیری شبکه اشاره کرد. البته یکی از مزیتهای اصلی اثبات سهام این ات که در این الگوریتم، پول از اکوسیستم ارزهای دیجیتال خارج نمیشود چراکه نیاز به خرید هیچ سختافزاری نیست. این روند یعنی اینکه هیچ ارزشی از دارایی ارزهای دیجیتال از بازار رمزارزها برای تامین نیازهای سختافزاری لازم خارج نخواهد شد.