ثورة إثبات الملكية (PoS): 5 مزايا قوية

مصدر المقال

أصبح إثبات الملكية (PoS) واحدًا من أكثر آليات الإجماع التي يتم الحديث عنها والتي تعطل عالم العملات المشفرة وتكنولوجيا blockchain.

مع تزايد المخاوف بشأن استخدام الطاقة وأمن آلية إثبات العمل (PoW) الأصلية، تقدم PoS بديلاً مثيرًا للاهتمام.

تهدف PoS إلى توفير نهج أكثر كفاءة وصديقة للبيئة وأمانًا للتحقق من صحة المعاملات وتحقيق الاتفاق على شبكات blockchain.

مع انتقال العملات المشفرة الرئيسية مثل Ethereum إلى PoS في السنوات الأخيرة، يعد فهم نموذج توافق الجيل التالي هذا أمرًا مهمًا لأي شخص مهتم بتطور العملات المشفرة.

ستقدم هذه المقالة نظرة متعمقة على كيفية عمل إثبات الحصة (PoS)، ومزاياه وعيوبه البارزة مقارنة بـ PoW، وما هي العملات المشفرة التي تستخدمه حاليًا، وما قد يحمله المستقبل لهذا البروتوكول الرائد.

من خلال استكشاف أساسيات إثبات الحصة (PoS)، يمكننا الحصول على منظور أفضل للحقبة القادمة التي تعد بالدخول في شبكات البلوكشين اللامركزية.

ما هو إثبات الملكية (PoS)

إحدى آليات الإجماع المستخدمة في blockchain هي إثبات الملكية (PoS).

إثبات الحصة هو وسيلة لإثبات أن المدققين قد وضعوا شيئًا ذا قيمة في الشبكة ويمكن تدميره إذا تصرفوا بشكل غير أمين.

في إثبات الحصة الخاص بـ Ethereum، يقوم المدققون صراحةً بمشاركة رأس المال في شكل ETH في عقد ذكي على Ethereum.

يكون المدقق مسؤولاً بعد ذلك عن التحقق من صحة الكتل الجديدة المنشورة عبر الشبكة ويقوم أحيانًا بإنشاء ونشر كتل جديدة بنفسه.

يقلل إثبات الملكية من حجم العمل الحسابي اللازم للتحقق من الكتل والمعاملات.

وفي ظل إثبات العمل، حافظت متطلبات الحوسبة الضخمة على أمان blockchain.

يغير إثبات الملكية الطريقة التي يتم بها التحقق من الكتل باستخدام آلات مالكي العملات، لذلك لا يلزم إجراء الكثير من العمل الحسابي.

يقدم المالكون عملاتهم المعدنية كضمان - الرهن العقاري - للحصول على فرصة التحقق من صحة الكتل وكسب المكافآت.

يتم اختيار المدققين بشكل عشوائي لتأكيد المعاملات والتحقق من صحة معلومات الكتلة.

يُنظر إلى إثبات المصلحة على أنه أقل خطورة فيما يتعلق باحتمالية الهجوم على الشبكة، لأنه ينظم التعويض بطريقة تجعل الهجوم أقل فائدة.

يتم اختيار كاتب الكتلة التالي على blockchain بشكل عشوائي، مع تعيين احتمالات أعلى للعقد ذات مواقع الرهان الأكبر.

كيف يعمل إثبات الملكية (PoS).

يُسهل إثبات الملكية تأكيد المعاملات وإنشاء الكتل دون الحاجة إلى الكثير من طاقة الكمبيوتر.

على عكس إثبات العمل، حيث تقوم أجهزة الكمبيوتر بالكثير من العمل، يتيح إثبات الحصة لمالكي العملات استخدام أجهزتهم للتحقق من الكتل بجهد أقل.

يقدمون عملاتهم المعدنية كتعهد ( عماد ) للتحقق من الكتل وكسب المكافآت.

في هذا النظام، يتم اختيار المدققين بشكل عشوائي للموافقة على المعاملات والتحقق من صحة تفاصيل الكتلة.

إنها طريقة أكثر عدالة مقارنةً بإثبات العمل، والتي تعتمد على المنافسة للحصول على المكافآت.

لكي يصبح مالك العملة مدققًا، يحتاج إلى "حصة" كمية محددة من العملات المعدنية.

على سبيل المثال، يتطلب Ethereum تكديس 32 ETH لتشغيل العقدة.

يتم تأكيد الكتل بواسطة عدة مدققين، وعندما يتفق عدد كافٍ من المدققين على دقة الكتلة، فإنها تعتبر نهائية.

لكي تكون مدققًا، تحتاج عادةً إلى مشاركة كمية كبيرة من العملات المشفرة، مثل 32 ETH مقابل Ethereum.

ومع ذلك، هناك طرق للانضمام إلى مجموعة من المدققين، المعروفة باسم مجموعة التحقق من الصحة، دون الحاجة إلى تكديس مبلغ كبير بنفسك.

وهذا ما يسمى "التراص السائل".

قد يكون لأنظمة إثبات الملكية المختلفة طرقها الخاصة للتوصل إلى اتفاق.

على سبيل المثال، في التحديث القادم لإيثريوم والذي يسمى التقسيم، تقوم مجموعة أصغر من المدققين ("اللجنة") بالتحقق من المعاملات وإضافتها إلى كتلة الجزء، مما يجعل العملية أكثر كفاءة.

مزايا وتحديات إثبات الملكية (PoS).

مزايا إثبات الملكية (PoS).

إمكانية الوصول إلى المشاركة واللامركزية:

يُسهّل التوقيع المساحي على الأفراد المشاركة في تأمين الشبكة، وتعزيز اللامركزية.

يمكن أن تعمل أدوات التحقق من الصحة في نظام إثبات الحصة (PoS) على أجهزة كمبيوتر عادية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة، مما يقلل من حاجز الدخول للمشاركة.

مثال: خذ بعين الاعتبار blockchain حيث يمكن للمستخدمين مشاركة كمية أصغر من ممتلكاتهم من العملات المشفرة، مما يتيح مشاركة مجتمعية أوسع في عملية الإجماع، مما يؤدي في النهاية إلى تعزيز شبكة أكثر لامركزية.

تجمعات عمادا للمرونة:

توفر مجموعات الستاكينغ خيارًا مرنًا للمستخدمين للمشاركة في الستاكينغ دون الحاجة إلى متطلبات الحصة الكاملة (على سبيل المثال، 32 إيثريوم) لتشغيل عقدة التحقق الخاصة بهم.

وهذا يعزز الشمولية ويسمح لجمهور أوسع بالمشاركة في الشبكة.

على سبيل المثال: تخيل سيناريو حيث تقوم مجموعة من الأفراد بتجميع الرموز المميزة الخاصة بهم لتلبية الحد الأدنى من متطلبات الحصة، وتشغيل عقدة التحقق من الصحة بشكل جماعي ومشاركة المكافآت وفقًا لذلك، مما يجعل عملية الستاكينغ في متناول حاملي الرموز الصغيرة.

زيادة الأمن مع الحوافز الاقتصادية:

توفر PoS أمانًا اقتصاديًا مشفرًا أكبر مقارنةً بـ PoW.

يتم تحفيز المدققين ماليًا للعمل بما يحقق مصلحة الشبكة، حيث أنهم يخاطرون بفقد عملاتهم الرقمية إذا قاموا بالتحقق من صحة المعاملات الضارة، مما يعزز الأمن العام لـ blockchain.

مثال: في شبكة إثبات الحصة (PoS)، إذا حاول أحد المدققين التحقق من صحة المعاملات الاحتيالية، فإنه سيخسر جزءًا كبيرًا من الرموز المميزة الخاصة به، مما يحفزه على الحفاظ على سلامة الشبكة.

الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة:

تلغي تقنية PoS الحاجة إلى عمليات التعدين كثيفة الاستهلاك للطاقة، مما يجعلها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وصديقة للبيئة.

يساهم هذا الانخفاض في استهلاك الطاقة في إنشاء نظام بيئي blockchain أكثر استدامة وخضراء.

مثال: خذ بعين الاعتبار blockchain حيث يتم التحقق من صحة المعاملات من خلال التوقيع المساحي، مما يتطلب طاقة وطاقة حسابية أقل بكثير مقارنة بتعدين إثبات العمل (PoW)، وبالتالي تقليل البصمة الكربونية الإجمالية للشبكة.

كفاءة الإصدار الاقتصادي:

تتطلب إثبات الحصة عمومًا إصدارًا أقل للرموز المميزة الجديدة لتحفيز المشاركين في الشبكة، مما يساهم في نموذج اقتصادي أكثر تحكمًا وقابلية للتنبؤ.

وهذا يمكن أن يؤدي إلى مزيد من الاستقرار والاستدامة على المدى الطويل.

مثال: في نظام إثبات الحصة (PoS)، يمكن للشبكة تحقيق الإجماع من خلال إصدار أقل للعملات المعدنية الجديدة، بما يتماشى مع نهج متوازن يحافظ على أمان الشبكة مع تخفيف الضغوط التضخمية.

تحديات إثبات الملكية (PoS).

النضج واختبار المعركة:

يعتبر إثبات الحصة (PoS) أصغر سناً نسبياً وأقل اختباراً في المعركة مقارنة بإثبات العمل (PoW).

وهذا يعني أن نقاط الضعف أو المشكلات المحتملة ربما لم يتم اكتشافها بعد، مما يجعل من المهم توخي الحذر في تنفيذها واستخدامها.

مثال: قد تواجه تقنية blockchain التي تم إطلاقها حديثًا والتي تستخدم إثبات الحصة (PoS) تحديات غير متوقعة أو مشكلات أمنية لم يتم تحديدها بعد بسبب سجلها التاريخي المحدود.

التنفيذ المعقد:

قد يكون تنفيذ إثبات الحصة (PoS) أكثر تعقيدًا مقارنةً بإثبات العمل (PoW).

يتطلب تصميم وتنفيذ نظام PoS القوي دراسة متأنية لعوامل مختلفة، بما في ذلك الحوافز الاقتصادية وبروتوكولات الإجماع وخوارزميات اختيار المدقق.

مثال: يتطلب تطوير blockchain PoS برمجة معقدة وحلول خوارزمية لضمان نزاهة وعدالة عملية الإجماع، مما يشكل تحديات لفرق التطوير.

المتطلبات البرمجية للمشاركة:

يحتاج المستخدمون المهتمون بالمشاركة في إثبات الحصة (PoS) الخاص بـ Ethereum إلى تشغيل ثلاثة أجزاء منفصلة من البرامج، والتي يمكن أن تكون مرهقة وأقل سهولة في الاستخدام مقارنة بإعدادات إثبات العمل (PoW) الأبسط.

مثال: يتطلب انتقال Ethereum إلى PoS من المستخدمين تشغيل مكونات برمجية متعددة، بما في ذلك عميل Ethereum، وعميل التحقق من الصحة، وعقد إيداع Ethereum 2.0، مما يزيد من تعقيد المشاركة.

إيجابيات وسلبيات

إثبات الملكية (PoS) مقابل إثبات العمل (PoW)

الاختلافات بين إثبات الحصة (PoS) وإثبات العمل (PoW)

تعد كل من PoS وPoW من الطرق لضمان حصول البلوكشين على معلومات دقيقة ومعالجة المعاملات بشكل صحيح.

كلاهما يقومان بعمل جيد، لكنهما يعملان بطرق مختلفة.

في PoS، يُطلق على الأفراد الذين يقومون بإنشاء الكتل اسم المدققين.

يقومون بفحص المعاملات والتحقق من الأحداث والتصويت على القرارات والاحتفاظ بالسجلات.

في إثبات العمل (PoW)، يُعرف منشئو الكتلة باسم عمال المناجم.

يقوم عمال المناجم بحل المشكلات الرياضية المعقدة للتحقق من صحة المعاملات والحصول على العملات المعدنية كمكافأة على جهودهم.

لكي تصبح منشئ الكتل في PoS، يجب أن تمتلك كمية معينة من العملات المعدنية أو الرموز المميزة.

في إثبات العمل (PoW)، تحتاج إلى الاستثمار في أجهزة كمبيوتر قوية ودفع ثمن كميات كبيرة من الكهرباء لحل المسائل الرياضية المعقدة.

تعد أجهزة الكمبيوتر والكهرباء اللازمة لإثبات العمل باهظة الثمن، مما يجعل من الصعب على العديد من الأشخاص أن يصبحوا عمال مناجم.

هذه التكلفة العالية تعزز أمن blockchain.

من ناحية أخرى، تستخدم تقنية إثبات الحصة (PoS) طاقة كمبيوتر أقل للتحقق من صحة الكتل والمعاملات.

كما أنه يلغي المكافآت التي يوفرها إثبات العمل لعمال المناجم.

إثبات الحصة (PoS) يشبه امتلاك جزء من الإجراء.

تخيل أن لديك رموزًا للعبة لوحية، وكلما زاد عدد الرموز لديك، زادت أهمية القرارات التي يتعين عليك اتخاذها في اللعبة.

من ناحية أخرى، فإن إثبات العمل (PoW) يشبه حل لغز صعب حقًا لكسب دورك في اللعبة.

في PoS، يبدو الأمر وكأنك جزءًا من مجتمع حيث تكون آراء الجميع مهمة.

كلما زاد عدد الرموز المميزة التي تمتلكها، زاد دورك في القرارات التي يتخذها المجتمع.

ومن ناحية أخرى، فإن إثبات العمل (PoW) يشبه النادي الحصري حيث يتعين عليك دفع رسوم عضوية باهظة (فيما يتعلق بالمعدات والطاقة) للانضمام إليه.

فكر في إثبات الحصة (PoS) على أنه صديق للبيئة، مثل استخدام الطاقة الشمسية لتشغيل منزلك، في حين أن إثبات العمل (PoW) يشبه استخدام مولد مستهلك للغاز.

تتميز تقنية PoS بالكفاءة والسهولة على البيئة.

ومع ذلك، فإن إثبات العمل (PoW)، على الرغم من أنه ليس صديقًا للبيئة، إلا أنه يضمن أمانًا من الدرجة الأولى لأنه يشبه وضع قفل قوي على الباب الذي لا يفتح إلا بمفتاح باهظ الثمن.

في PoS، تحصل على مكافأة لكونك عضوًا مسؤولًا ومساهمًا في المجتمع.

إنه مثل الحصول على بطاقة شكر عندما تساعد في تنظيم حفلة.

في إثبات العمل (PoW)، أنت أشبه بعامل منجم ينقب عن الذهب – عندما تستخرج الذهب (تحل مشكلة معقدة)، فإنك تحصل على جزء منه كمكافأة.

مقارنة بإثبات العمل (PoW)

اعتاد إيثريوم على الاعتماد على إثبات العمل عندما بدأ، لكن الأمور تغيرت في سبتمبر 2022.

كان التغيير إلى نظام أفضل يسمى إثبات الحصة، والذي جلب العديد من المزايا مقارنة بالطريقة القديمة:

حاجة إلى طاقة أقل

يستخدم إثبات الحصة طاقة أقل بكثير من إثبات العمل.

ليست هناك حاجة لاستخدام كميات هائلة من الطاقة لإجراء العمليات الحسابية المعقدة كما كان من قبل.

من الأسهل على الجميع الانضمام

لا تحتاج إلى أجهزة باهظة الثمن ومتطورة لإنشاء كتل جديدة.

إنه أكثر انفتاحًا على أي شخص لديه جهاز كمبيوتر عادي.

أكثر أمانًا من المركزية

النظام الجديد يجعل من الصعب على كيان قوي واحد التحكم في الشبكة والسيطرة عليها، مما يجعلها أكثر أمانًا.

إصدار عملة جديدة أقل

إن استخدام طاقة أقل يعني تقليل الحاجة إلى إنشاء عملات معدنية جديدة لمكافأة الأشخاص على المشاركة، مما يجعل الجانب الاقتصادي للأشياء أكثر كفاءة.

تكلفة أكبر للهجمات

إذا حاول شخص ما تنفيذ هجوم كبير (مثل السيطرة على 51% من الشبكة)، فسيكون نجاحه أكثر تكلفة، مما يضيف طبقة أخرى من الأمان.

يمكن للمجتمع المساعدة إذا لزم الأمر

في حالة وقوع هجوم كبير، يمكن للمجتمع أن يجتمع معًا ويستعيد الشبكة بطريقة عادلة، مما يضيف شبكة أمان لجميع المعنيين.

لقد أدى نظام إثبات الملكية الجديد هذا إلى جعل Ethereum أكثر كفاءة وأمانًا وعدالة لجميع المشاركين.

المشروع الذي يستخدم آلية إجماع إثبات الملكية

• إيثريوم: إيثريوم هي ثاني أكبر عملة مشفرة من حيث القيمة السوقية والمنصة الأكثر استخدامًا للتطبيقات اللامركزية (dApps) والعقود الذكية. تنتقل Ethereum حاليًا من إثبات العمل إلى إثبات الحصة في عملية تسمى The Merge، والتي من المتوقع أن تحدث في النصف الأول من عام 2022. تسمى آلية إثبات الحصة الخاصة بـ Ethereum Casper، وتتطلب من المصادقين مشاركة 32 ETH في العقد الذكي على الايثيريوم. يتم بعد ذلك اختيار المدققين بشكل عشوائي لاقتراح الكتل الجديدة والتصديق عليها، ويحصلون على مكافآت أو عقوبات بناءً على أدائهم. يهدف إثبات الحصة الخاص بـ Ethereum إلى تحسين أمان الشبكة وقابلية التوسع واستدامتها.
• Tezos: Tezos عبارة عن blockchain قابل للتعديل ذاتيًا يسمح للمستخدمين باقتراح ترقيات البروتوكول والتصويت عليها دون الحاجة إلى الانقسامات الصلبة. يستخدم Tezos شكلاً مختلفًا من إثبات الحصة يسمى إثبات الحصة السائل، والذي يسمح لأي مستخدم يمتلك tez واحدًا على الأقل (الرمز الأصلي لـ Tezos) بتفويض حصته إلى مدقق (يُسمى الخباز) دون التخلي عن ملكيته أو التصويت حقوق. يتم اختيار الخبازين بشكل عشوائي لإنشاء كتل جديدة والحصول على مكافآت بناءً على مقدار tez الذي قاموا بتخزينه أو تفويضه. تدعي Tezos أن آلية إثبات الحصة الخاصة بها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وآمنة وديمقراطية من إثبات العمل.
• Cardano: Cardano عبارة عن منصة blockchain تهدف إلى توفير أساس أكثر قابلية للتطوير وقابلية التشغيل البيني والاستدامة للتطبيقات اللامركزية والعقود الذكية والهوية الرقمية. يستخدم كاردانو شكلاً مختلفًا من إثبات الحصة يسمى Ouroboros، والذي يقسم الوقت إلى عصور وفتحات، وينتخب قائد الفتحة لكل فتحة بناءً على يانصيب عشوائي. يتحمل قادة الفتحات مسؤولية إنشاء كتل جديدة وبثها إلى الشبكة. يمكن لأي شخص يمتلك ada (الرمز الأصلي لـ Cardano) المشاركة في اليانصيب إما عن طريق تخزين ada الخاص به مباشرة أو تفويضه إلى مشغل مجموعة الحصص. تم تصميم آلية إثبات الحصة في Cardano لتكون أكثر أمانًا وعدلاً ولامركزية من إثبات العمل.
• تاريخ وتطور إثبات الملكية

في عام 2013، كانت Peercoin رائدة في دمج إثبات الحصة جنبًا إلى جنب مع إثبات العمل التقليدي (PoW) في عالم العملات المشفرة.

تبرز Blackcoin كمثال جوهري لإثبات خالص لبروتوكول الحصة، خاليًا من نشاط التعدين.

تم تقديمه لأول مرة بواسطة NXT في 24 نوفمبر 2013.

ومع ذلك، هناك إشارة جديرة بالملاحظة أيضًا هي Blackcoin، التي تم إصدارها بعد ذلك بوقت قصير، والتي تتميز ببروتوكول أبسط ومرحلة توزيع أولية أكثر إنصافًا.

بعد ظهور Blackcoin، خضع بروتوكول إثبات الحصة (PoS) للعديد من التحسينات والتحسينات.

على سبيل المثال، كانت Bitshares رائدة في تنفيذ إثبات الحصة المفوضة (DPoS).

في الآونة الأخيرة، تبنت إيثريوم (ETH) إثبات الحصة (PoS)، مما يمثل تقدمًا كبيرًا.

انتقلت إيثريوم إلى آلية إثبات الحصة الخاصة بها في عام 2022 بسبب أمانها المشدد، وانخفاض استهلاك الطاقة، والتوافق الفائق لتنفيذ حلول التوسع التدريجي، على عكس بنية إثبات العمل السابقة.

هدف إثبات الملكية (PoS).

يعد إثبات الملكية طريقة لجعل blockchains تعمل بشكل أفضل وتكون أكثر صداقة للبيئة مقارنة بطريقة إثبات العمل (PoW) التنافسية والمتعطشة للطاقة.

في إثبات العمل (PoW)، يتنافس الأشخاص لتأكيد المعاملات، ويمكن أن تؤدي هذه المنافسة إلى استهلاك الكثير من الطاقة.

عندما يقوم الأشخاص بتعدين البيتكوين باستخدام إثبات العمل (PoW)، فإنهم يكسبون البيتكوين كمكافأة، لكنهم ينفقون الكثير من الأموال العادية على أشياء مثل الكهرباء وإيجار معدات التعدين الخاصة بهم.

لذا، في الواقع، إنهم يتاجرون بالطاقة مقابل العملات المشفرة.

هذا الاستخدام العالي للطاقة في إثبات العمل يعادل ما تستهلكه بعض الدول الصغيرة.

يساعد PoS عن طريق تغيير القواعد.

بدلاً من استخدام الكثير من الطاقة للمنافسة، ما عليك سوى إثبات أنك تمتلك بعض العملات المشفرة (الستاكينغ).

تقوم الشبكة بعد ذلك باختيار الأشخاص بشكل عشوائي لإنشاء كتل جديدة.

ويعني هذا المفتاح استخدام طاقة أقل بكثير لأنك لا تحتاج إلى آلات قوية وكميات هائلة من الكهرباء للمنافسة.

على سبيل المثال، أجرت إيثريوم هذا التغيير وخفضت استخدامها للطاقة بنسبة 99.84% تقريبًا.

ملخص

باختصار، يقدم إثبات الحصة (PoS) بديلاً واعداً لآلية الإجماع التقليدية لإثبات العمل (PoW)، مما يوفر العديد من المزايا الملحوظة.

تسمح تقنية إثبات الحصة (PoS) بمشاركة أكثر سهولة ولامركزية، حيث يمكن للمستخدمين التحقق من صحة المعاملات وإنشاء الكتل دون الحاجة إلى معدات تعدين باهظة الثمن.

تعمل مجموعات الستاكينغ على تعزيز الشمولية من خلال تمكين المستخدمين من تجميع ممتلكاتهم والمشاركة في الإجماع دون الحاجة إلى متطلبات الستاكينغ الكاملة.

يقلل هذا النهج بشكل كبير من استهلاك الطاقة المرتبط بعمليات blockchain، مما يساهم في إنشاء نظام بيئي أكثر استدامة وصديقًا للبيئة.

علاوة على ذلك، تعمل تقنية PoS على تعزيز الأمان من خلال مواءمة الحوافز الاقتصادية مع سلامة الشبكة، وتعزيز التحقق المسؤول.

فهو يتطلب عددًا أقل من الإصدارات الرمزية الجديدة، مما يعزز الكفاءة الاقتصادية والاستقرار.

ومع ذلك، فإن الحداثة النسبية لـ PoS وتعقيدها في التنفيذ تعتبر من الاعتبارات المهمة، مما يستلزم إجراء اختبارات شاملة وتطوير دقيق لضمان أمانها وموثوقيتها على المدى الطويل.

على الرغم من هذه التحديات، فإن إثبات الحصة (PoS) يمثل خطوة واعدة نحو مشهد blockchain أكثر كفاءة وصديقة للبيئة وشمولية.