فناوری

الگوریتم اثبات کار چیست؟ چرا PoW برای بلاک‌چین‌های امروز کاربردی نیست؟

غیرمتمرکز بودن و استقلال از نهادهای نظارتی یکی از مهم‌ترین مزیت‌های بلاک‌چین است، اما معایبی هم دارد. نهادهای ناظر روی تأمین امنیت شبکه‌ها و اعتبار تراکنش‌های مالی هم نظارت می‌کنند. بلاک‌چین‌ها از الگوریتم‌های اجماع برای این کار استفاده می‌کنند. الگوریتم اثبات کار اولین الگوریتم اجماعی بود که مورد استفاده قرار گرفت و هنوز هم یکی از کاربردی‌ترین مکانیزم‌هایی است که در بازار ارزهای دیجیتال وجود دارد. در این مقاله توضیحاتی درباره این الگوریتم و روش کار آن ارائه می‌دهیم؛ هم‌چنین مقایسه بین الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام را هم انجام می‌دهیم تا بفهمیم کدام الگوریتم برای تأیید تراکنش‌های بلاک‌چین کاربردی‌تر است.

الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) چیست؟

تراکنش‌ها در مرحله اول از طرف کاربران ایجاد می‌شوند. بعد از آن باید تأیید شوند تا در یک بلاک قرار بگیرند و به شبکه بلاک‌چین اضافه شوند. اطلاعات موجود در تراکنش‌‌ها رمزنگاری می‌شود و با استفاده از توابع ریاضی پیشرفته عددی به نام نرخ هش به آن تعلق می‌گیرد. از این مرحله فرایند ماینینگ آغاز می‌شود. دستگاه‌های ماینر، سیستم‌هایی با قدرت پردازش بسیار زیاد هستند که می‌توانند توابع ریاضی پیچیده را حل و نرخ هش یک تراکنش را پیدا کنند. این همان کاری است که در الگویتم اثبات کار انجام می‌شود.

اولین ماینری که نرخ هش یک بلاک را پیدا کند، به عنوان نود استخراج‌کننده شناخته می‌شود. اکنون سایر نودها باید به توافق برسند که آیا این نرخ هش واقعاً درست است یا خیر. در صورتی‌که درست باشد، نودها به اجماع می‌رسند و بلاک به بلاک‌چین اضافه می‌شود و نود استخراج‌کننده هم پاداشش را دریافت می‌کند. این فرایند، مکانیزم اجماع اثبات کار نام دارد.

بیشتر بخوانید
سری لپ‌تاپ‌های فوق باریک، سبک و آمولد سامسونگ گلکسی بوک پرو

کدام بلاک‌چین‌‌ها از اثبات کار استفاده می‌کنند؟

الگوریتم اجماع اثبات کار، اولین مکانیزم اجماعی بود که ساتوشی ناکاماتو برای بیت‌کوین معرفی کرد. اولین بلاک هم توسط شخص یا تیم ساتوشی استخراج شد. به مرور زمان، سایر افراد هم با این فرایند آشنا شدند و با خرید سخت‌افزارهای مخصوص ماینینگ، توانستند به عنوان ماینر فعالیت کنند و با استفاده از پاداش بلاک‌چین، درآمد به دست آورند.

الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW)

بیت‌کوین یک بلاک‌چین با کدهای متن‌باز است. به همین دلیل مدتی بعد از توسعه این ارز دیجیتال و بلاک‌چین اختصاصی‌اش، افراد دیگری هم از کد آن استفاده کردند و بلاک‌چین‌های دیگری را توسعه دادند. اکثر این بلاک‌چین‌ها با مکانیزم اجماع اثبات کار فعالیت می‌کنند. در ادامه به بعضی از مشهورترین شبکه‌هایی که از الگوریتم PoW استفاده می‌کنند، اشاره می‌کنیم.

  • بیت‌کوین
  • اتریوم ۱.۰
  • لایت‌کوین
  • دوج‌کوین
  • بیت‌کوین کش
  • مونرو
  • اتریوم کلاسیک
  • زی‌کش

لیست بلاک‌چین‌هایی که از PoW استفاده می‌کنند، خیلی بیشتر است و ما تنها مهم‌ترین موارد را نام بردیم.

چرا اثبات کار برای بلاک‌چین ‌های کنونی کاربردی نیست؟

«هرکدام از الگوریتم‌های اجماع مزایا و معایب منحصر به خودشان را دارند. در حال حاضر روزبه‌روز بر تعداد کاربران بلاک‌چین‌های مختلف افزوده می‌شود و مهم‌ترین چالش پیش‌روی آن‌ها، حفظ مقیاس‌پذیری با هر تعداد کاربر است. الگوریتم اجماع اثبات کار، از نظر مقیاس‌پذیری وضعیت خوبی ندارد؛ به همین دلیل زمانی که تعداد کاربران بلاک‌چین‌هایی که از این الگوریتم استفاده می‌کنند، زیاد می‌شود، کارمزد تراکنش‌‌ها به حد سرسام‌آوری افزایش پیدا می‌کند و سرعت شبکه هم به‌شدت کند می‌شود؛ تا جایی که بسیاری از کاربران تراکنش‌هایشان را انجام نمی‌دهند و شبکه را ترک می‌کنند.»

بیشتر بخوانید
استفاده از استتار آفتاب پرست در رباتیک نرم

نقطه ضعف دیگر الگوریتم اثبات کار مصرف زیاد انرژی است. در زمانی که محیط زیست در خطر جدی قرار دارد و بیشتر از همیشه نیازمند مراقبت و توجه است، دستگاه‌های ماینینگی مثل ASIC تا حد سرسام‌آوری انرژی مصرف می‌کنند و باعث آلودگی هوا می‌شوند. این موضوع باعث‌شده شرکت‌های بسیاری مثل تسلا، علیرغم اعتقاد به مزایای ارزهای دیجیتال، پذیرش بیت‌کوین را متوقف کنند. حتی کشور چین هم بخاطر آلودگی ماینرها، فرایند استخراج در این کشور را ممنوع اعلام کرد و باعث شد بسیاری از ماینرها از این کشور خارج شوند.

بعضی از بلاک‌چین‌ها مانند اتریوم راهکارهایی برای حل مشکلات مقیاس‌پذیری اثبات کار پیدا کرده‌اند. مثلاً در حال حاضر تعدادی راهکار لایه دوم در اتریوم کار می‌کند که پردازش‌های لازم برای تأیید تراکنش‌ها را در یک زنجیره جانبی انجام می‌دهد و نتیجه آن‌ها را روی بلاک‌چین اصلی ذخیره می‌کند.

بهترین جایگزین برای PoW چیست؟

مشکلات مقیاس‌پذیری اثبات کار باعث‌شده توسعه‌دهندگان بلاک‌چین به‌دنبال روش‌های جدیدی برای ایجاد توافق و تأیید تراکنش‌ها باشند. در حال حاضر تعداد زیادی الگوریتم اجماع وجود دارد که هرکدام از آن‌ها توسط یک یا چند بلاک‌چین به‌کار می‌روند. اما مسئله این است که هیچ‌کدام از این بلاک‌چین‌ها به اندازه زنجیره‌های PoW محبوب و کاربردی نیستند. بنابراین هنوز نمی‌دانیم اگر روزی تعداد کاربران این بلاک‌چین‌ها به اندازه کاربران بیت‌کوین زیاد شود، آیا واقعاً مقیاس‌پذیر می‌مانند یا خیر.

چرا PoW برای بلاکچین‌های امروز کاربردی نیست

در حال حاضر الگوریتم اثبات سهام (PoS) به عنوان بهترین جایگزین برای اثبات کار شناخته می‌شود که قابلیت اجرا دارد و می‌تواند با بلاک‌چین‌هایی که تعداد کاربران بسیاری دارند، سازگار باشد.

تفاوت PoW و PoS

  • اثبات سهام به سخت‌افزار قدرتمندی نیاز ندارد و مصرف انرژی آن زیاد نیست.
  • زمان پردازش در اثبات سهام کم‌تر از اثبات کار است و می‌تواند تراکنش‌‌های بیشتری را در یک دقیقه پردازش کند.
  • امنیت مکانیزم اثبات کار بیشتر از اثبات سهام است.
  • اثبات کار به سرمایه اولیه و استیک کردن دارایی در بلاک‌چین نیازی ندارد.
بیشتر بخوانید
آیا فناوری می‌تواند به نویسندگان در نگارش کتاب کمک کند؟

کلام آخر

یکی از مهم‌ترین چالش‌های دنیای بلاک‌چین، مقیاس‌پذیری است. در حال حاضر درصد کمی از مردم جهان از این تکنولوژی استفاده می‌کنند، اما همان‌طور که می‌دانید ارزهای دیجیتال قرار است به واحدهای پولی آینده جهان تبدیل شوند. برای دستیابی به این هدف هم باید توانایی مقابله با سیستم‌های متمرکز و پاسخگویی به نیاز کاربران را داشته باشند. فرایند تأیید تراکنش نقش مهمی در سرعت بلاک‌چین و کارمزد آن ایفا می‌کند. اگر این فرایند بهینه‌سازی نشود، مردم هم‌چنان به سیستم‌های متمرکز متعهد می‌مانند و به سامانه‌های غیرمتمرکز کوچ نخواهند کرد.

صرافی ارز دیجیتال ایرانی داموند

آن‌چه خواندید، خلاصه‌ای از مطالب ارائه‌شده در مجله ارز دیجیتال داموند بود. این مجله تخصصی ارز دیجیتال به زبان فارسی، پیچیده‌ترین مفاهیم را به زبان ساده در اختیار کاربران ارزهای دیجیتال قرار می‌دهد. مجله داموند،‌ زیرمجموعه صرافی خرید بیت‌کوین و ارز دیجیتال داموند https://damond.ir/coin است که امکان خرید و فروش ارزهای دیجیتال را به‌صورت مستقیم برای کاربران ایرانی فراهم‌کرده و مسیر سخت ترید با صرافی‌های خارجی را از پیش‌روی آن‌ها برداشته است.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

فقط نام را وارد کنید. نیازی به ثبت ایمیل نیست.

دو + 16 =

دکمه بازگشت به بالا