پادکست «الگوریتم اثبات کار چیست؟»

الگوریتم اثبات کار چیست؟ مفهوم الگوریتم اجماع اثبات کار (Proof Of Work) به زبان ساده

الگوریتم اثبات کار چیست بلاک چین
زمان مطالعه : 18 دقیقه

بلاکچین یک نوع فناوری نوین برای ثبت اطلاعات در اینترنت هست. یکی از ویژگی‌هایی که سبب شده بلاکچین، انقلابی را در سیستم‌های مالی سنتی به وجود بیاورد، «غیرمتمرکز بودن آن» است. غیرمتمرکز بودن به این مساله اشاره دارد که قدرتِ کنترل و مدیریت اطلاعات تنها در اختیار یک نهاد مرکزی قرار ندارد؛ بلکه این قدرت میان همه‌ی اعضای یک شبکه بلاکچینی توزیع شده است. بنابراین زمانی که شما فرضا قصد ارسال یا دریافت یک ارز دیجیتال را دارید؛ به جای اینکه به یک بانک برای تایید و ثبت تراکنش خود اعتماد کنید، به هزاران هزار غریبه که حتی اسمشان را هم نمی‌دانید اعتماد می‌کنید! اما بلاکچین چطور می‌تواند یکپارچگی سیستم غیرمتمرکز خود را حفظ کند و مطمئن باشد که هیچ کس، تراکنش تقلبی و نامعتبر را ثبت نمی‌کند؟ اینجاست که بلاکچین، مکانیزم یا الگوریتم اجماع را پیاده‌سازی می‌کند. اجماع در بلاکچین به توافق اکثریت اعضای شبکه (نودها) برای تایید صحت و مشروعیت اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها گفته می‌شود. درنتیجه، مکانیزم اجماع؛ سازوکار یا مجموعه‌ قوانینی است که برای رسیدن به اجماع میان اعضای شبکه و حفظ امنیت آن طراحی شده است. برخی از الگوریتم‌های اجماع، اثبات محورند و این بدان معناست که نودها باید قابل اعتماد بودن یا صلاحیت خود را برای انجام وظیفه‌ی تایید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک، ثابت کنند. دو نوع از رایج‌ترین الگوریتم‌های اجماع اثبات محور، الگوریتم اثبات کار (PoW) و الگوریتم اثبات سهام (PoS) هستند. در این مقاله سعی کردیم قدیمی‌ترین و در عین حال منسوخ‌ترین مکانیزم اجماع مورد استفاده در تاریخ فناوری بلاکچین؛ یعنی الگوریتم اثبات کار را توضیح دهیم. لازم به ذکر است از برخی جزئیات فنی در مورد این الگوریتم صرف‌نظر شده و مفاهیم عمدتا به زبان ساده بیان شده‌اند.

الگوریتم اجماع اثبات کار

الگوریتم اثبات کار

در فناوری بلاک چین، زمانی یک تراکنش ثبت خواهد شد که اکثریت نودها در مورد یک نسخه واحد از اطلاعات به توافق رسیده‌ باشند. اما بلاکچین نمی‌تواند به تمام نودها اعتماد کند که «صادقانه» عمل می‌کنند و فقط تراکنش‌های درست ثبت و وارد دفترکل بلاکچین می‌شوند. در اینجا، بلاکچین با استفاده از الگوریتم یا مکانیزم اجماع، قوانینی را برای اعضای شبکه تعیین می‌کند. به طور مثال، بلاکچین طوری الگوریتم اجماع خود را طراحی می‌کند که فرایند تایید تراکنش‌ و تولید بلاک برای ماینرها چندان «ارزان» نباشد. بنابراین، امنیت شبکه بیشتر حفظ می‌شود؛ چراکه وارد کردن تراکنش‌های تقلبی برای افراد مهاجم هزینه‌بر خواهد شد. نودهایی که این هزینه را می‌پردازند، در واقع قابل اعتماد بودن و تعهد خود را به شبکه بلاکچین اثبات می‌کنند. شاید با خودتان بگویید که چرا نودها این هزینه را متقبل می‌شوند؟ بلاکچین برای اینکه نودها را برای ماندن در شبکه و حفظ امنیت آن تشویق کند، سعی می‌کند به آن‌ها انگیزه اقتصادی بدهد. مکانیزم‌های اجماع متفاوتی وجود دارند که همگی یک هدف مشترک، یعنی دستیابی به یک اجماع غیرمتمرکز را دنبال می‌کنند و تنها تفاوت آن‌ها، نحوه رسیدن به این اجماع است.

نود در دنیای بلاکچین‌ها

به لحاظ فیزیکی، نود یا گره (Node)، به هر سیستم کامپیوتری گفته می‌شود که نرم‌افزار بلاکچین در آن پیاده‌سازی شده و به عنوان یک پل برای تبادل اطلاعات با دیگر سیستم‌های شبکه عمل می‌کند. پس به طور کلی تمام ذی‌نفعان یا سهام‌داران هر یک از این کامپیوترها که با اجرای نرم‌افزار بلاکچین و همکاری با دیگر اعضا، بلاکچین را اداره می‌کنند، یک نود محسوب می‌شوند. اگرچه هر نود می‌تواند وظیفه‌ی متفاوتی با دیگر نودها داشته باشد، اما همه‌ی آن‌ها در سه مورد مشترک هستند: اعتبارسنجی تراکنش‌ها، ذخیره یک نسخه‌ از تراکنش‌های تایید شده و انتقال آن‌ها به نود بعدی.

ماینرها و ولیدیتورها چه کسانی هستند؟

اما منظور از ماینرها یا ولیدیتورها چیست؟ در یک بلاکچین بر پایه‌ی الگوریتم اثبات کار، ماینرها نودهایی هستند که علاوه بر انجام وظایف ذکر شده، توانایی یا صلاحیت خلق بلاک‌های جدید را دارند. لازم است ذکر کنیم که هر نود الزاما یک ماینر محسوب نمی‌شود. به ماینرها در بلاکچینی بر پایه اثبات سهام، ولیدیتور می‌گویند. بنابراین ماینرها و ولیدیتورها در فرآیند ایجاد بلاک شرکت و در ازای آن پاداش دریافت می‌کنند.

آشنایی با الگوریتم اثبات کار

در این نوع از الگوریتم‌های اجماع، شما باید اثبات کنید، کار لازم برای ایجاد بلاک را انجام داده‌اید. در الگوریتم اثبات کار، شما با انجام یک «کار» محاسباتی هزینه‌بر، صلاحیت و صداقت خود را به شبکه ثابت می‌کنید. ماینرها این کار را، با خرید سخت‌افزارهای تخصصی و پرداخت قبض‌های سنگین برق انجام می‌دهند. الگوریتم اثبات کار (POW) همان مکانیزم اجماعی است که بلاکچین بیت کوین به عنوان اولین بلاکچین، برای حفظ امنیت و یکپارچگی شبکه خود و همچنین خلق بیت کوین‌های جدید از آن استفاده کرده است. ابتدا با ذکر یک مثال، نحوه کارکرد این الگوریتم را ساده‌سازی می‌کنیم.

نحوه عملکرد الگوریتم اثبات کار

فرض کنید به شما یک ترازوی سنتی دو کفه‌ای می‌دهیم. روی یکی از این کفه‌ها یک جسم (دارای وزن بخصوص) است و از شما خواسته می‌شود که با قرار دادن وزنه‌‌‌های مختلف در کفه‌ی دیگر، تعادل بین این دوکفه را برقرار و در قبال آن پاداش دریافت کنید. با ترازوی معمولی انجام این کار بسیار آسان است؛ چراکه شما با مشاهده میزان اختلاف شاهین دو کفه، به راحتی وزنی که باید جبران کنید را تشخیص می‌دهید. اما اگر کفه‌ای که حاوی جسم است را پنهان و در صورت موفق شدن و رسیدن به تعادل آن را ظاهر کنیم، انجام این کار  سخت می‌شود؛ چراکه دیگر سرنخی وجود ندارد که به آن تکیه کنید. در عوض، شما باید آنقدر با وزنه‌های مختلف بازی کنید و حدس بزنید تا شرایطی را که برای شما تعیین کردیم را برآورده کنید. طبیعتا اگر این مسابقه بین گروهی از افراد برگزار شود، جایزه متعلق به کسی ست که زودتر از سایرین موفق شده است.

حالا مفهوم این الگوریتم را در فناوری بلاکچین بررسی می‌کنیم. استخراج‌کنندگان لیستی از تراکنش‌های تاییدنشده، هش بلاک قبلی و یک عدد نانس (Nonce) را در کنار هم در قالب یک بلوک می‌چینند و سپس همه‌ی این اطلاعات را در تابع هش اجرا می‌کنند تا به یک هش درست که با معیار خاص تعیین شده توسط شبکه مطابقت دارد، برسند.

منظور از عدد نانس و هش در الگوریتم اثبات کار چیست؟

یک تابع هش، داده‌ها با اندازه و طول متغیر را دریافت و آن را به یک خروجی رمزنگاری شده با طول ثابت که خلاصه‌ای از آن داده‌هاست، تبدیل می‌کند. منظور از عدد نانس، یک عدد تصادفی یا دلخواه است که ماینرها با حدس زدن آن، سعی می‌کنند به یک هش که از نظر شبکه «قابل قبول» هست، دست پیدا کنند.

معادلات ریاضی در الگوریتم اثبات کار

معادلات ریاضی در الگوریتم اثبات کار

هش بدست آمده زمانی قابل قبول است که از هش هدف شبکه کوچک‌تر باشد. هش هدف شبکه، یکی از شرایطی است که شبکه برای تولید بلاک‌ها تعیین می‌کند. به عنوان مثال، شبکه تعیین می‌کند که هش بلاک‌های جدید باید با تعداد خاصی صفر شروع شود. از آنجایی که تابع هش یک طرفه است و ماینرها نمی‌توانند با قرار دادن مقدار خروجی، به داده‌ی ورودی دست پیدا کنند؛ تنها روش برای پیدا کردن یک هش خاص این هست که ماینرها بی‌شمار عدد نانس دیگر را امتحان و وارد تابع هش کنند. در واقع این کار را سخت‌افزارهای ماینرها با توان پردازشی خود انجام می‌دهند.

ماینری که زودتر از همه، عدد نانس صحیح را پیدا کند، بلاک خود را به بقیه نودها ارسال می‌کند و در صورتی که اکثریت نودها با «درستی» آن موافقت کنند، یک بلاک جدید تولید می‌شود. نودها، موافقت خود را از طریق افزودن این بلاک به صدر بلاک‌های خود اعلام می‌کنند. ماینر برنده، به دلیل تولید بلاک جدید پاداش دریافت می‌کند؛ چراکه او به شبکه اثبات کرده تامین امنیت شبکه برای او مهم بوده و برای آن «کار» انجام داده است.

به زبان ساده، در الگوریتم اثبات کار ماینرها با استفاد از توان پردازشی سخت‌افزارهای خود، برای پیدا کردن یک عدد با هم رقابت می‌کنند. آن‌ها با آزمون و خطا، عددهای مختلفی را همراه با دیگر اطلاعات، در تابع هش قرار می‌دهند تا بتوانند به هش قابل قبول شبکه برسند. ماینری که زودتر از همه بتواند این معما را حل کند، در این رقابت پیروز و موفق به کسب پاداش خواهد شد.

در بسیاری از متون، وقتی می‌خواهند بیت کوین را به کسانی که به تازگی وارد دنیای رمزارزها شده‌اند توضیح بدهند، می‌گویند: «بیت کوین؛ نتیجه‌ی حل مسائل پیچیده‌ی ریاضی است.» این توضیح منجر به یک درک نادرست در مورد اینکه بلاکچین بیت کوین چطور کار می‌کند می‌شود. کار در دنیای دیجیتال به اجرای دستورالعمل‌های محاسباتی اشاره می‌کند. به عنوان مثال، وقتی نرم‌افزار یا اپلیکیشنی که ما از آن استفاده می‌کنیم، در حال انجام دادن یک عملی هست، می‌توان گفت در حال کار کردن هست. این کار دیجیتالی روی سخت‌افزار اجرا می‌شود که مستلزم مصرف انرژی است. بنابراین، حل مسائل ریاضی نمی‌تواند تعریف دقیقی برای استخراج کردن باشد؛ چراکه اصولا مساله‌‌ی ریاضی خاصی حل نشده و چیزی هم به علم جهان اضافه نشده است! در بلاکچین ‌هایی بر پایه‌ی اثبات کار، منظور از کار، «تکرار» یکسری از وظایف و بازی حدس زدن می‌باشد.

اثبات کار و استخراج

میزان پاداشی که هر بلاکچین به ماینر برنده خود می‌دهد، متفاوت است. با این حال، بلاکچین‌ها عموما این پاداش را می‌توانند از طریق صدور سکه‌های جدید، کارمزد تراکنش‌ها و یا ترکیبی از هر دو پرداخت کنند. کارمزد تراکنش‌ها در واقع حق‌الزحمه‌ای است که تراکنش‌کنندگان مستلزم به پرداخت آن به شبکه هستند. در واقع، هر فردی که بخواهد تراکنشش در شبکه انجام و ثبت شود باید یک پول اضافه‌تری از مبلغ تراکنش، که معمولا از جنس رمزارز بومی خود شبکه هست، به ماینر پرداخت کند. این کارمزد از آن جهت است که استخراج بلاکی که تراکنش شما در آن قرار دارد برای ماینر هزینه‌ی زیادی (سخت‌افزار و برق موردنیاز آن) تراشیده است.

اما صدور سکه‌های جدیدتر، بخش مهم‌تری (و البته ارزشمندتری) از پاداش هست؛ چراکه میزان عرضه یک سکه را مشخص می‌کند و یکی از مهم‌ترین عواملیست که توسعه‌دهندگان با استفاده از آن، رفتار یا ساختار اقتصادی یک ارز دیجیتال (توکنومیک) را شکل می‌دهند.

با استخراج یا تولید یک بلاک جدید، رمزارزهای جدید نیز استخراج یا تولید می‌شوند. بنابراین می‌توان گفت، پروژه‌های بلاکچینی با استفاده از الگوریتم‌های اجماع نه تنها امنیت شبکه خود را حفظ می‌کنند؛ بلکه رمزارزهای بومی خود را تولید و در چرخه قرار می‌دهند (به بازار عرضه می‌کنند.)

میزان سکه‌ای که بلاکچین‌ها در هنگام تولید یک بلاک جدید صادر می‌کنند، متفاوت است. به عنوان مثال، در بلاکچین بیت کوین، به ازای اضافه شدن هر بلاک، یک مقدار تعیین شده‌ای که در نرم‌افزار آن کدنویسی شده است، تولید می‌شود. این بیت‌کوین‌های جدید به اضافه (سهمی از) کارمزد تراکنش‌های موجود در آن بلاک، همان جایزه‌ای هست که ماینرها برای بدست آوردن آن، به شدت با هم رقابت می‌کنند. هم‌اکنون به ازای هر بلاک تولیدی در بلاکچین بیت کوین، 6.25 واحد رمزارز بیت کوین (BTC) تولید می‌شود و این میزان بعد از ثبت هر 210,000 هزار بلاک طی فرایند هاوینگ نصف می‌شود. پاداشی که ماینرها می‌گیرند از تورمی حاصل می‌شود که شبکه با افزایش ذخایر خود ایجاد کرده است.

همانطور که قبلا اشاره کرده‌ایم، شما با تولید یک بلاک در بلاکچین، سکه‌های جدید آن بلاکچین را، از آنِ خود می‌کنید. در واقع شما با هزینه‌ای که برای خرید دستگاه‌هایی با توان پردازشی بالا و همچنین برق مصرفی آن‌ها پرداخت می‌کنید، یک نوع سرمایه‌گذاری غیرمستقیم در محصول بلاکچین مورد نظر خود انجام داده‌اید. به عنوان مثال، شما هیچ وقت بیت کوین (یا هر ارز دیگری) را استخراج نمی‌کنید، اگر بدانید که بیت کوین پروژه‌ی خوبی نیست و نمی‌تواند در طولانی مدت سرمایه‌گذاران بیشتری را جذب کند. درنتیجه وقتی تقاضا برای این محصول از عرضه‌‌ی کنترل‌شده و محدود آن پیشی بگیرد؛ تورم ایجاد شده حذف و قیمت محصول بالا می‌رود. با این حال، باید بگوییم که استخراج بیت کوین همچون گذشته سودآور نیست و می‌توان فرایند هاوینگ و مسائل مربوط به سختی شبکه که در ادامه توضیح خواهیم داد را از دلایل آن دانست.

معرفی ارزهای دیجیتال با گواه اثبات کار

بیت‌کوین؛ اولین و شناخته شده ترین رمزارزی است که بر اساس الگوریتم اثبات کار عمل می‌کند. علاوه بر آن رمزارزهایی همچون دوج کوین (DOGE)، لایت‌کوین (LTC)، بیت‌کوین کش (BCH)، مونرو (XMR) و اتریوم کلاسیک (ETC) نیز مبتنی بر این این الگوریتم هستند. می‌توان گفت رمزارزهای بومیِ تمام بلاکچین‌هایی که از الگوریتم POW برای مدیریت و اجرای تراکنش‌ها استفاده می‌کنند، قابل استخراج کردن هستند.

لازم به ذکر است که بلاکچین اتریوم در ابتدا مبتنی بر الگوریتم اثبات کار بود؛ اما مکانیزم اجماع این بلاکچین اکنون به الگوریتم اثبات سهام (POS) تغییر یافته است.

هش ریت شبکه

در مثال ترازو، فرضا شما با داشتن کفه‌های بیشتر می‌توانید به طور همزمان با همه‌ی آن‌ها آزمون و خطا کنید. از طرفی، ما زمان ایده‌آل برای این مسابقه و رسیدن به تعادل را 10 دقیقه تخمین می‌زنیم. حالا انگیزه برنده شدن در این مسابقه و بدست آوردن جایزه بیشتر سبب می‌شود که شما 2 کفه‌ی دیگر (همراه با وزنه‌های آن) را خریداری کنید. آنگاه شما با داشتن مجموع این سه کفه، حدس‌های بیشتری در واحد زمان می‌زنید (افزایش هش ریت) و درنتیجه سریع‌تر موفق می‌شوید. پس این کار برای شما، به جای 10 دقیقه به طور میانگین 3 الی 4 دقیقه طول خواهد کشید.

این مساله باعث می‌شود که ما، برای اینکه رسیدن به جواب، همچنان 10 دقیقه طول بکشد، شرایط رسیدن به تعادل را برای شما سخت‌تر می‌کنیم. یعنی اگر قبلا از شما خواسته شده تا به یک تعادل با دقت کیلوگرم بدست بیاورید، اکنون باید این دقت در حد میلی‌گرم (افزایش سختی) باشد.

احتمالا با این مثال، فهم هش ریت در یک بلاکچین بر پایه‌ی PoW آسان‌تر شده باشد. هش ریت و سختی شبکه دو مورد از مهم‌ترین شاخص‌ها در حوزه‌ی بلاکچین‌ است. نرخ هش یا هش ریت (Hash Rate) یک ماینر؛ نشان‌دهنده‌ی توان پردازشی یا تعداد هش‌هاییست که می‌تواند در یک ثانیه تولید کند. بنابراین، به مجموع توان پردازشی کل ماینرهای فعال در یک شبکه بر پایه الگوریتم اثبات کار، هش ریت شبکه یا هش ریت بلاکچین می‌گویند که بر حسب «هش بر ثانیه» (H/S) مشخص می‌شود. هش ریت بیت کوین در  1 می 2011 (11 اردیبهشت 2011) 1 تراهش بوده است. اما در زمان نگارش این مقاله، 27 آپریل (7اردیبهشت)، طبق داده‌ی وب‌سایت بیت‌اینفوچارتز (BitInfoCharts) هش ریت بلاکچین بیت کوین 327 میلیون ترا هش ثبت شده و این یعنی در 24 ساعت گذشته، در هر ثانیه به طور میانگین 327 میلیون ترا بار هش در شبکه محاسبه شده است. این میزان برای بیت کوین کش، 1.3 میلیون ترا هش و برای لایت کوین تنها 738 ترا هش هست. ترا نماد عدد تریلیون در سیستم متریک است.

سختی شبکه

زمانی که ماینرهای بیشتری به شبکه می‌پیوندند، هش ریت شبکه افزایش یافته و طبیعتا زمان یافتن هش معتبر و تولید بلاک کاهش می‌یاید. از آنجایی که با تولید هر بلاک مقدار مشخصی ارز جدید استخراج می‌شود، در صورتی که بلاک‌ها خیلی سریع و در کمتر از زمان تعیین شده ایجاد شوند، یک تورم کنترل نشده به وجود می‌آید. در اینجا، شبکه برای اینکه میانگین زمان لازم برای استخراج یا تولید بلاک را در یک مقدار مشخصی ثابت نگه دارد، باید سختی این فرایند را برای ماینرها افزایش دهد. بنابراین سختی شبکه یا سختی استخراج (Difficulty)، شاخصی است که نشان‌ می‌دهد پیدا کردن یک هش که برابر یا کمتر از هش هدف شبکه باشد، چقدر سخت است. در واقع سختی یک نسبت مقایسه‌ای از سختی فعلی به سختی اولین بلاک تولید شده در بلاکچین گفته می‌شود. این سختی روی هش هدف شبکه اعمال می‌شود. همانطور که گفتیم در ابتدای هش هدف شبکه، تعداد خاصی صفر وجود دارد. شبکه برای افزایش سختی، تعداد این صفرها را افزایش می‌دهد که سبب می‌شود، احتمال رسیدن به هش خروجی معتبر کاهش یابد و بدین ترتیب ماینرها باید عددهای نانس بیشتری را در تابع هش قرار دهند. عکس این موضوع نیز امکان‌پذیر است، زمانی که هش ریت شبکه کاهش می‌یاید، شبکه با کاهش سختی، زمان لازم برای رسیدن به هش موردنظر را کاهش می‌دهد تا بلاک‌ها و همچنین سکه‌های جدید با همان سرعت استاندارد خود تولید شوند.

سختی شبکه در بلاکچین بیت کوین

در بلاکچین بیت کوین، زمان لازم برای تولید هر بلاک حدودا 10 دقیقه است و هر دو هفته یکبار، یعنی بعد از اضافه شدن هر 2,016 بلاک، سختی شبکه مجددا تنظیم می‌شود. به عبارتی این تعداد بلاک باید در 20,160 دقیقه تولید شوند. حالا اگر فرض کنیم طی این دو هفته تعداد ماینرها افزایش یافته یا تجهیزات قدرتمندتری خریداری کرده‌اند، شبکه، سختی را برای تولید بلاک‌های بعدی افزایش می‌دهد تا زمان تولید بلاک به حالت استاندارد خود باقی بماند. به عنوان مثال فرض می‌کنیم این افزایش در تعداد ماینرها و توان پردازشی آن‌ها باعث شود که در دو هفته، این تعداد بلاک در 19,000 دقیقه ایجاد شوند. با تقسیم 20,160 بر 19,000 به عدد 1.12 می‌رسیم. این عدد نشان می‌دهد که سختی شبکه برای بلاک‌های بعدی باید نسبت به حالت فعلی 11 درصد افزایش یابد. بر اساس داده‌‌های وب‌سایت کوین‌وارز (CoinWarz) از 6 تا 20 آپریل 2023 (17 تا 313 فروردین) سختی شبکه 48.7 ترا یا تریلیون تنظیم شده بوده است. این عدد بدان معناست که سختی رسیدن به هش صحیح 48,887,800,000,000 برابر بیشتر از سختی هدف است. سختی هدف مربوط به بلاک جنسیس یا اولین بلاک بیت کوین است که آن را برابر با 1 درنظر می‎‌گیرند.

مشکلات استفاده از الگوریتم اثبات کار

یکی از مهم‌ترین معایب بلاکچین‌های مبتنی بر الگوریتم اثبات کار، پر مصرف بودن آن‌ها از نظر انرژی برق است. در این نوع بلاک‌چین‌ها ، سخت‌افزارهای ماینینگ برای رسیدن به هش صحیح باید میلیون‌ها یا حتی تریلیون‌ها بار تابع هش را اجرا کنند؛ بنابراین برق مصرفی آن‌ها بسیار بسیار زیاد است. طبیعتا با توجه به هش ریت شبکه، پرمصرف‌ترین بلاکچین،  بلاکچین بیت کوین است. هرچه ماینرهای بیشتری به این نوع شبکه‌های بلاکچینی بپیوندند، رقابت برای تولید بلاک سخت‌تر می‌شود. بدین ترتیب، تنها راه برای افزایش شانس برد ماینرها این است که قدرت محاسباتی خود را افزایش دهند که این افزایش، نیازمند مصرف برق بیشتری است. می‌توان گفت الگوریتم اثبات کار به معنای واقعی سبب اتلاف منابع انرژی می‌شود.

تمرکزگرایی فرایند ماینینگ؛ یکی از دیگر از معایب این الگوریتم‌ها است. استخرهای ماینینگی که بالاترین هش ریت را دارند، بیشترین تعداد بلاک‌ها را تولید می‌کنند. استخرهای ماینینگ، محلی مجازی است که در آن گروهی از ماینرها، منابع محاسباتی سخت‌افزارهای خود را به اشتراک می‌گذارند تا شانس تولید بلاک را افزایش دهند. با این حال، هرچه قدرت استخرها بیشتر شود، شبکه‌ی بلاکچینی متمرکزتر می‌شود که این مساله بر خلاف ماهیت غیرمتمرکز بلاکچین است.

اثبات کار چه تفاوتی با اثبات سهام دارد؟

اثبات کار چه تفاوتی با اثبات سهام دارد؟

بلاکچین‌ها، زنجیره‌ای از بلاک‌های حاوی داده هستند. تراکنش‌هایی که بخواهند در شبکه ثبت شوند، ابتدا داخل این بلاک‌ها قرار می‌گیرند، سپس پردازش و تایید شده و در نهایت، به انتهای زنجیره اضافه می‌شوند. هیچ نهاد واحدی مسئول انجام این پروسه نیست و از آنجایی که بلاکچین منبع‌باز هست، هر کسی می‌تواند با اتصال سخت‌افزار کامپیوتری خود به شبکه، در فرایند تولید بلاک مشارکت و به ازای هر بلاک تولید شده پاداش دریافت کند. پس تنها تفاوت در دو بلاکچین‌ بر پایه الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام، روشی‌است که در رابطه با نحوه‌ی انتخاب عضوی از شبکه که صلاحیت افزودن بلاک‌ جدید را دارد، اتخاذ می‌شود. در الگوریتم اثبات سهام، افراد برای اینکه در پروسه‌ی تولید بلاک شرکت کنند باید ارزهای بومی شبکه را خریداری و به عنوان یک وثیقه، آن را استیک یا اصطلاحا قفل کنند. بنابراین در شبکه‌ای که از POS استفاده می‌کند، شبکه مشارکت‌کنندگان را تشویق نمی‌کند که با قدرت محاسباتی خود رقابت کنند تا بلاک‌های جدید برای بلاک‌چین بسازند. این امر، سبب می‌شود مصرف برق در بلاکچین‌هایی بر پایه اثبات سهام به میزان قابل توجهی نسبت به بلاکچین‌هایی بر پایه اثبات کار کاهش یابد. درواقع، اعضا (اعتبارسنج‌ یا ولیدیتور) با قفل کردن ارزهای بومی شبکه به عنوان یک وثیقه، قابل اعتماد بودن خود را اثبات می‌کنند. هرچه آن‌ها تعداد بیشتری از ارز بومی شبکه را استیک کنند، شانس بیشتری برای انتخاب شدن برای تولید بلاک و دریافت پاداش را دارند..

کلام آخر

الگوریتم‌های اجماع یکی از اجزای حیاتی بلاکچین‌ها هستند که ساختار مدیریتی آن را تشکیل می‌دهند. در الگوریتم اجماع اثبات کار، ماینرها با خرید سخت‌افزارهای گران و پرداخت قبض‌های سنگین برق، تریلیون‌ها بار فرایند هشینگ را اجرا می‌کنند تا بتوانند یک بلاک و همچنین رمزارزهای جدید تولید کنند. در مقاله‌ی بعد به تفصیل توضیح خواهیم داد که چرا این الگوریتم منسوخ شده است و چه چالش‌هایی برای بلاکچین‌هایی که از آن استفاده می‌کنند به وجود آورده است.

مطالب مرتبط:

چالش‌های پیش‌روی بلاک‌چین بیت‌کوین چیست؟

پرسش و پاسخ

الگوریتم اثبات کار (POW)؛ مکانیزم اجماعی است که بلاکچین‌ها برای حفظ امنیت و یکپارچگی شبکه خود استفاده می‌کنند. در این الگوریتم، ماینرها برای اعتبارسنجی و تولید بلاک ملزم به انجام یک کار محاسباتی هزینه‌بر با سخت‌افزارهای خود هستند.
از مهم‌ترین معایب بلاک‌چین‌هایی که از این الگوریتم استفاده می‌کنند، می‌توان به مصرف برق زیاد آن‌ها اشاره کرد؛ چراکه سخت‌افزارهای ماینرها باید برق زیادی مصرف کنند تا بتوانند فرایند هشینگ را انجام دهند و به هش صحیح برای تولید بلاک دست پیدا کنند.
هر بلاکچینی که مبتنی بر الگوریتم اثبات کار باشد، رمزارز بومیِ آن قابل استخراج کردن می‌باشد. بنابراین رمزارزهایی همچون دوج کوین، اتریوم کلاسیک و لایت کوین قابل استخراج یا ماین کردن هستند.
ملیحه حسینی

من در رشته متالوژی صنعتی تحصیل کردم. از سال 1401 تصمیم گرفتم در رسانه بلاک‌پست به تولید محتوا در مورد فناوری بلاک‌چین و صنعت جذاب ارزهای دیجیتال بپردازم. سعی میکنم تا ...

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

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