اثبات سهام نوعی مکانیسم اجماع است که توسط شبکه های بلاک چین برای دستیابی به اجماع توزیع شده استفاده می شود.
اثبات سهام (PoS) چیست؟
PoS برای تبدیل شدن به یک اعتبارسنج در شبکه، کاربران را ملزم می کند که ETH خود را به اشتراک بگذارند. اعتبارسنج ها در اثبات کار مسئولیت مشابهی با ماینرها دارند: سفارش تراکنشها و ایجاد بلوکهای جدید به طوری که همه گرهها بتوانند در مورد وضعیت شبکه به توافق برسند.
اثبات سهام همراه با تعدادی بهبود در سیستم اثبات کار ایجاد شده است که عبارتند از:
- بهره وری انرژی بهتر: شما برای استفاده از بلوک های استخراج نیاز به انرژی زیادی ندارید.
- موانع کمتر برای ورود: از جمله کاهش نیازهای سخت افزاری، یعنی شما برای ایجاد بلوک های جدید به سخت افزار خیلی قوی نیاز ندارید.
- متمرکز بودن: اثبات سهام منجر به ایجاد گره های بیشتری در شبکه می شود.
- پشتیبانی قویتر از بلوک ها: مانند ارتقای کلیدی در مقیاسپذیری شبکه اتریوم.
اثبات سهام، استیکینگ و تایید کنندگان
اثبات سهام مکانیسم اساسی است که اعتبارسنج ها را پس از دریافت سهام کافی فعال می کند. برای ETH، کاربران باید 32 اتریوم را به اشتراک بگذارند تا اعتبارسنج شوند.
اعتبارسنج ها به صورت تصادفی برای ایجاد بلوک ها انتخاب می شوند و مسئول بررسی و تأیید بلوک هایی هستند که ایجاد نمی کنند. سهام یک کاربر نیز به عنوان راهی برای تشویق رفتار اعتبارسنجی خوب استفاده می شود. به عنوان مثال، یک کاربر می تواند بخشی از سهام خود را به دلیل مواردی مانند آفلاین شدن (عدم اعتبارسنجی به موقع) یا کل سهام خود را به دلیل تبانی عمدی از دست بدهد.
اثبات سهام در اتریوم چگونه کار می کند؟
برخلاف اثبات کار، اعتبارسنج ها نیازی به استفاده از مقادیر قابل توجهی از توان محاسباتی ندارند زیرا به صورت تصادفی انتخاب می شوند و رقابتی نیستند.
آنها نیازی به استخراج بلوک ندارند و فقط باید در صورت انتخاب شدن، بلوک ها را ایجاد کنند و در صورت عدم انتخاب، بلوک های پیشنهادی را تأیید کنند. این اعتبار به عنوان تصدیق شناخته می شود.
اعتبارسنج ها برای پیشنهاد بلوکهای جدید و برای تأیید بلوکهایی که دیدهاند، جوایزی دریافت میکنند. اگر بلوک های مخرب را تأیید کنید، سهام خود را از دست می دهید.
بیکن چین (Beacon chain) چیست؟
هنگامی که اتریوم اثبات کار را به جای اثبات سهام جایگزین می کند، پیچیدگی بیشتری در زنجیره های خرد ایجاد می شود. اینها بلاک چین های جداگانه ای هستند که برای پردازش تراکنش ها و ایجاد بلوک های جدید به اعتبارسنجی نیاز دارند. طرح این است که 64 زنجیره Shard داشته باشیم که هر کدام درک مشترکی از وضعیت شبکه داشته باشند. در نتیجه هماهنگی بیشتری لازم است و توسط زنجیره بیکن انجام خواهد شد.
زنجیره بیکن اطلاعات وضعیت را از Shardها دریافت میکند و آن را برای دیگر Shardها در دسترس قرار داده و به شبکه اجازه میدهد تا همگام بماند. زنجیره بیکن همچنین اعتبار سنجی ها را از ثبت سپرده های سهام تا صدور جوایز و جریمه ها مدیریت می کند. در ادامه نحوه کارایی آن را بررسی می کنیم.
اعتبارسنجی چگونه کار می کند؟
هنگامی که یک تراکنش را روی یک Shard ارسال می کنید، یک اعتبارسنجی مسئول اضافه کردن تراکنش شما به یک بلوک Shard خواهد بود. اعتبار سنجی ها به صورت الگوریتمی توسط زنجیره بیکن برای پیشنهاد بلوک های جدید انتخاب می شوند.
Attestation
اگر اعتبارسنجی برای پیشنهاد یک بلوک Shard جدید انتخاب نشود، باید پیشنهاد اعتبارسنج دیگری را تأیید کند. این مدرکی است که در زنجیره بیکن چین ثبت می شود نه خود معامله.
حداقل 128 اعتباردهنده برای تأیید هر قطعه مورد نیاز است، که به عنوان “committe” شناخته می شود. committe یک چارچوب زمانی برای پیشنهاد و تایید یک بلوک Shard دارد. این به عنوان “اسلات” شناخته می شود. تنها یک بلوک معتبر در هر شکاف ایجاد میشود و 32 اسلات در یک “epoch” وجود دارد. پس از هر دوره، committe منحل می شود و با شرکت کنندگان تصادفی مختلف اصلاح می شود. این کمک می کند تا Shard ها از committe های هکر ها در امان بمانند.
پیوندهای متقابل
هنگامی که یک طرح پیشنهادی برای یک بلوک Shard جدید دارای گواهیهای کافی باشد، یک “صلاحیت پیوندی” ایجاد میشود که گنجاندن بلوک و تراکنش شما را در بیکن چین تأیید میکند. هنگامی که یک پیوند متقابل وجود دارد، اعتبارسنجی که بلوک را پیشنهاد کرده است، پاداش خود را دریافت می کند.
نهایی شدن
در شبکه های توزیع شده، یک تراکنش زمانی «نهایی» می شود که بخشی از یک بلوک باشد که نمی تواند تغییر کند. برای انجام این کار در اثبات سهام، Casper، یک پروتکل نهایی، اعتبارسنج ها را وادار می کند تا در مورد وضعیت یک بلوک به توافق برسند. تا زمانی که 2/3 اعتبارسنج ها موافق باشند، بلوک نهایی می شود. اگر اعتبارسنج ها بعداً از طریق حمله 51% آن را برگردانند، کل سهام خود را از دست خواهند داد.
اثبات سهام و امنیت
خطر حمله 51% همچنان در اثبات سهام وجود دارد. برای انجام این کار، باید 51٪ از ETH سهام را کنترل کنید. این نه تنها پول زیادی است، بلکه احتمالاً باعث کاهش قیمت اتریوم می شود.
مزایا و معایب PoS
مزایا
استیکینگ، اجرای یک گره را برای شما آسان تر می کند. این نیازی به سرمایهگذاری هنگفت در سختافزار یا انرژی ندارد، و اگر ETH کافی برای سهام ندارید، میتوانید به استخرهای سهام بپیوندید.
غیرمتمرکزتر بودن امکان مشارکت بیشتر را فراهم می کند و تعداد گره های بیشتر، مانند استخراج به معنای افزایش درصد بازدهی نیست.
استیکینگ به اشتراک گذاری ایمن کمک می کند. زنجیرههای Shard به اتریوم اجازه میدهند تا چندین بلوک را به طور همزمان ایجاد کند و ظرفیت تراکنش را افزایش دهد. اشتراک گذاری شبکه در یک سیستم اثبات کار به سادگی توان مورد نیاز برای به خطر انداختن بخشی از شبکه را کاهش می دهد.
معایب
اثبات سهام هنوز در مراحل اولیه است و در مقایسه با اثبات کار کمتر مورد آزمایش قرار گرفته است.