اثبات سهام (Proof of Stake) چیست و چرا آینده ارزهای دیجیتال است؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) چیست؟

اثبات سهام یا Proof of Stake با نماد اختصاری PoS یک الگوریتم اجماع در بلاک‌چین است که به جای تکیه بر قدرت محاسباتی و ماینینگ پرمصرف، از دارایی کاربران برای تایید تراکنش‌ها استفاده می‌کند. در این سیستم، کاربران می‌توانند ارز دیجیتال خود را «استیک» کنند و به عنوان سهامدار شبکه، در فرایند تایید تراکنش‌ها شرکت و پاداش دریافت کنند. PoS با کاهش مصرف انرژی، باعث صرفه‌جویی اقتصادی و زیست‌محیطی می‌شود و به افراد بیشتری اجازه مشارکت در شبکه را می‌دهد. همچنین این الگوریتم انگیزه‌ای برای نگهداری طولانی‌مدت ارزها ایجاد می‌کند؛ زیرا کاربران با مسدود کردن دارایی خود در شبکه، پاداش دریافت می‌کنند و این امر، کاربران را علاقه‌مند به نگهداری طولانی‌مدت ارزهای مبتنی بر POS و داشتن درآمد غیرفعال می‌کند.

یکی از بزرگترین مزایای اثبات سهام، مقیاس‌پذیری بالاست. مقیاس‌پذیری به معنای ظرفیت شبکه برای پردازش تعداد بالایی تراکنش در لحظه است. طبیعتا هرچه یک شبکه بتواند تراکنش‌های بیشتری را در لحظه مدیریت کند، سرعت بالاتری خواهد داشت و کارمزدها، کمتر خواهند بود. به همین دلیل بسیاری از پروژه‌های بزرگ بلاک‌چینی به سمت استفاده از PoS حرکت می‌کنند.

شبکه‌های مبتنی بر PoS چگونه کار می‌کنند؟

در شبکه‌های مبتنی بر PoS، کاربران ارز دیجیتال خود را «استیک» می‌کنند تا به اعتبارسنج (Validator) تبدیل شوند. یعنی کاربران ارزهای دیجیتال خود را در شبکه مسدود می‌کنند تا بتوانند به عنوان تایید‌کننده تراکنش شناخته شوند. از طرفی، سیستم با الگوریتمی تصادفی و وزن‌دهی بر اساس میزان دارایی (یعنی هر فردی که بیشتر ارز دیجیتال مسدود کرده باشد، شانس بیشتری برای تایید تراکنش‌ها دارد)، یک اعتبارسنج را برای ایجاد بلاک جدید انتخاب می‌کند. پس از تایید تراکنش‌ها، پاداش به اعتبارسنج و گاهی به تمام مشارکت‌کنندگان استیک‌کننده تعلق می‌گیرد. این مکانیزم باعث ایجاد انگیزه برای مشارکت فعال و حفظ دارایی‌ها در شبکه می‌شود. علاوه بر این، PoS امکان مقیاس‌پذیری بیشتر و سرعت تراکنش بالاتر را نسبت به PoW فراهم می‌کند؛ زیرا نیازی به محاسبات سنگین و مصرف انرژی زیاد نیست. شبکه‌های PoS همچنین می‌توانند مکانیزم‌های «تنبیهی» برای اعتبارسنج‌های «بدرفتار» داشته باشند؛ این فرایند که اعتبارسنج‌ها در پروسه اعتبارسنجی دچار اشتباه می‌شوند، اسلشینگ (Slashing) است و شامل جریمه‌ای مانند کاهش دارایی استیک شده خواهد بود. این امر کمک می‌کند تا امنیت شبکه تضمین شود. در نتیجه، PoS نه تنها به صرفه‌جویی انرژی کمک می‌کند، بلکه شبکه‌ای امن و پایدار برای کاربران می‌سازد.

مزایای استفاده از اثبات سهام برای بلاک‌چین‌ها

یکی از مهم‌ترین مزایای PoS، کاهش شدید مصرف انرژی است که آن را به گزینه‌ای پایدار برای آینده تبدیل می‌کند. علاوه بر این، PoS امنیت شبکه را بهبود می‌بخشد، زیرا اعتبارسنج‌ها برای حفظ دارایی استیک شده خود انگیزه دارند تا تراکنش‌ها را به‌درستی تایید کنند. این الگوریتم همچنین مقیاس‌پذیری بالاتری نسبت به PoW ارائه می‌دهد و تراکنش‌ها سریع‌تر انجام می‌شوند. هزینه‌های تراکنش نیز در شبکه‌های PoS معمولاً پایین‌تر است، که برای کاربران جذابیت بیشتری ایجاد می‌کند. PoS به افراد بیشتری اجازه مشارکت می‌دهد و تمرکززدایی را تقویت می‌کند، زیرا برای تبدیل شدن به اعتبارسنج نیاز به تجهیزات گران‌قیمت نیست، بلکه کافی است دارایی کافی در شبکه استیک شود. در نهایت، این الگوریتم باعث ایجاد انگیزه برای نگهداری بلندمدت ارزها می‌شود و از نوسانات شدید قیمت جلوگیری می‌کند.

چالش‌ها و محدودیت‌های سیستم‌های PoS

با وجود مزایای بسیار، PoS با چالش‌هایی نیز روبرو است که باید مدنظر قرار بگیرند. یکی از این چالش‌ها تمرکز ثروت است؛ زیرا کاربران با دارایی بیشتر شانس بیشتری برای انتخاب‌شدن به عنوان اعتبارسنج دارند و ممکن است بر تصمیمات شبکه تسلط پیدا کنند. همچنین تهدید به نام «Nothing at Stake» وجود دارد که در آن اعتبارسنج‌ها می‌توانند همزمان روی چند شاخه بلاک دارایی خود را استیک کنند که این امر امنیت شبکه را تهدید می‌کند. چطور؟ تصور کنید یک نفر با مقدار زیادی سرمایه همزمان در چند بلاکچین اعتبارسنج باشد. این امر او را تبدیل به یک پل میان زنجیره‌های مختلف می‌کند؛ یعنی اگر او در یک لحظه تصمیم بگیرد اقدامات خرابکارانه در شبکه انجام دهد، زنجیره‌ای از شبکه‌ها مورد تهدید خواهند بود و میلیاردها دلار دارایی در خطر می‌روند. این امر که به عنوان تهدید «Nothing at Stake» شناخته می‌شود، تاحالا رخ نداده است اما می‌تواند از عوامل تاثیرگذار در امنیت شبکه باشد.

 برخی شبکه‌ها مکانیزم‌هایی برای جبران این مشکلات دارند مانند کاهش دارایی استیک شده برای اعتبارسنج‌های بدرفتار یا محدودیت در تعداد بلاک‌هایی که یک اعتبارسنج می‌تواند تایید کند. علاوه بر این، در مراحل اولیه شبکه، مشارکت‌کنندگان محدود می‌تواند مانع تمرکززدایی واقعی شود. با این حال، با طراحی مناسب و قوانین انگیزشی، اکثر این چالش‌ها قابل کنترل هستند و PoS می‌تواند به یک شبکه امن و کارآمد تبدیل شود.

مهم‌ترین شبکه‌ها و ارزهای دیجیتال مبتنی بر اثبات سهام

شبکه‌های بلاک‌چین زیادی به سمت استفاده از PoS حرکت کرده‌اند و بسیاری از ارزهای دیجیتال برتر اکنون مبتنی بر این الگوریتم اجماع هستند. این شبکه‌ها با کاهش مصرف انرژی، افزایش سرعت تراکنش‌ها و ایجاد امنیت بالا، نقشی کلیدی در آینده ارزهای دیجیتال دارند. در ادامه، مهم‌ترین پروژه‌های PoS و ویژگی‌های هر کدام را معرفی می‌کنیم. 

اتریوم (Ethereum)

اتریوم یکی از بزرگ‌ترین شبکه‌های بلاک‌چین است که پس از مهاجرت از PoW به PoS، مصرف انرژی خود را تا ۹۹ درصد کاهش داد. ارز دیجیتال این شبکه ETH نام دارد و کاربران با استیک کردن آن، در فرآیند تایید تراکنش‌ها مشارکت می‌کنند. PoS باعث افزایش سرعت تراکنش‌ها و کاهش کارمزدها شده است و امنیت شبکه نیز با مکانیزم‌های تنبیهی برای اعتبارسنج‌ها تضمین می‌شود. این تغییر باعث شده اتریوم نه تنها به عنوان یک پلتفرم قرارداد هوشمند مطرح باشد، بلکه به عنوان نمونه موفق PoS نیز شناخته شود.

سولانا (Solana)

سولانا یک شبکه سریع و مقیاس‌پذیر است که از PoS ترکیبی با Proof of History (اثبات تاریخچه) استفاده می‌کند تا تراکنش‌ها با سرعت بالا پردازش شوند. ارز دیجیتال آن SOL است و کاربران با استیک کردن ارز دیجیتال سولانا می‌توانند در تایید تراکنش‌ها مشارکت کنند. سولانا برای ساخت و توسعه برنامه‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi) و NFT بسیار محبوب است. PoS باعث شده هزینه‌ها پایین بماند و شبکه انرژی کمتری مصرف کند. سرعت و مقیاس‌پذیری بالا، سولانا را به گزینه جذابی برای توسعه‌دهندگان و سرمایه‌گذاران تبدیل کرده است.

تون کوین (Toncoin)

تون کوین ارز دیجیتال اصلی شبکه The Open Network (TON) است که با استفاده از الگوریتم اثبات سهام (PoS) فعالیت می‌کند. این شبکه در ابتدا توسط تیم تلگرام توسعه یافت و بعدها به‌صورت متن‌باز ادامه پیدا کرد. TON با هدف ایجاد بلاک‌چینی سریع، مقیاس‌پذیر و کاربرپسند طراحی شده و قادر است هزاران تراکنش را در ثانیه پردازش کند. کاربران می‌توانند با استیک کردن TON به عنوان اعتبارسنج در شبکه مشارکت کرده و پاداش دریافت کنند. سرعت بالا، کارمزد پایین و تمرکز بر یکپارچگی با اپلیکیشن‌های پیام‌رسان، تون کوین را به یکی از امیدوارکننده‌ترین پروژه‌های PoS در سال‌های اخیر تبدیل کرده است.

کاردانو (Cardano)

کاردانو از ابتدا به عنوان یک شبکه مبتنی بر PoS طراحی شده است و ارز دیجیتال آن ADA نام دارد. این شبکه با استفاده از الگوریتم Ouroboros، اعتبارسنج‌ها را به صورت تصادفی و براساس میزان دارایی‌ها انتخاب می‌کند. کاردانو تمرکز زیادی بر امنیت، مقیاس‌پذیری و پایداری انرژی دارد و به عنوان یکی از «سبزترین» شبکه‌های بلاک‌چین شناخته می‌شود. کاربران می‌توانند ADA خود را استیک و در ازای آن پاداش دریافت کنند. این ویژگی باعث تشویق به نگهداری بلندمدت و مشارکت فعال در شبکه می‌شود.

پولکادات (Polkadot)

پولکادات با هدف اتصال بلاک‌چین‌های مختلف به یکدیگر ساخته شده و از الگوریتم PoS برای اجماع استفاده می‌کند. ارز دیجیتال این شبکه DOT است و کاربران با استیک کردن آن می‌توانند نقش اعتبارسنج را به دست آورند. شبکه پولکادات امنیت و سرعت بالا را با قابلیت همکاری بین زنجیره‌ای ترکیب می‌کند. PoS باعث کاهش مصرف انرژی و افزایش مقیاس‌پذیری در این شبکه شده است. شبکه پولکادات برای توسعه‌دهندگان امکان ساخت اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز با تراکنش سریع و امن را فراهم می‌کند.

تزوس (Tezos)

تزوس یک شبکه مبتنی بر PoS است که ارز دیجیتال آن XTZ نام دارد. این شبکه امکان استیکینگ انعطاف‌پذیر را فراهم می‌کند و کاربران می‌توانند به عنوان اعتبارسنج یا از طریق «Delegation» یا «اثبات سهام نیابتی» مشارکت کنند. PoS در تزوس باعث افزایش امنیت و مقیاس‌پذیری می‌شود و مصرف انرژی را به حداقل می‌رساند. همچنین تزوس به‌روزرسانی خودکار (on-chain governance) دارد که ویژگی‌های شبکه را بدون فورک‌های بزرگ بهبود می‌بخشد. این ویژگی‌ها، تزوس را به یک شبکه پایدار و قابل اعتماد در دنیای PoS تبدیل کرده‌اند.

تفاوت الگوریتم اثبات سهام با اثبات کار (PoW) چیست؟

الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) و اثبات سهام (PoS) هر دو الگوریتم‌های اجماع برای تایید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک جدید هستند اما روش عملکرد آن‌ها بسیار متفاوت است. PoW مبتنی بر حل معادلات پیچیده ریاضی است که نیازمند مصرف برق و سخت‌افزار گران‌قیمت است. در حالی که PoS بر اساس میزان دارایی کاربران عمل می‌کند و نیازی به ماینینگ پرهزینه ندارد. این تفاوت باعث می‌شود PoS بسیار بهینه‌تر، دوستدار محیط زیست و کم‌هزینه‌تر باشد و انرژی کمتری مصرف کند. علاوه بر این، PoS می‌تواند تمرکز قدرت را کاهش دهد؛ زیرا کاربران با دارایی بیشتر بر شبکه تسلط ندارند، بلکه انتخاب تصادفی اعتبارسنج‌ها امنیت را بالا می‌برد. همچنین PoS باعث سرعت بیشتر پردازش تراکنش‌ها و مقیاس‌پذیری بهتر شبکه می‌شود. به همین دلایل، بسیاری از پروژه‌های بلاک‌چین مدرن، از جمله اتریوم پس از مهاجرت به PoS، عملکرد بهتر دارند و پایداری بیشتری در شبکه تجربه کرده‌اند.

چرا اثبات سهام آینده‌ی دنیای رمزارزها محسوب می‌شود؟

با توجه به نگرانی‌های زیست‌محیطی و محدودیت‌های مقیاس‌پذیری الگوریتم اثبات کار، الگوریتم اثبات سهام به عنوان جایگزین کم‌هزینه، سریع و پایدار مطرح شده است. پروژه‌های بزرگ مانند اتریوم پس از مهاجرت به PoS شاهد کاهش مصرف انرژی تا ۹۹ درصد و بهبود سرعت تراکنش‌ها بوده‌اند. این الگوریتم علاوه بر صرفه‌جویی انرژی، امنیت شبکه را حفظ می‌کند و مشارکت کاربران را افزایش می‌دهد. همچنین PoS باعث تشویق به نگهداری بلندمدت ارزها می‌شود که ثبات قیمت و اعتماد به شبکه را افزایش می‌دهد. با رشد روزافزون بلاک‌چین و افزایش تراکنش‌ها، PoS می‌تواند راه حل مقیاس‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه‌ای برای آینده ارزهای دیجیتال ارائه دهد. به همین دلیل، اکثر تحلیلگران و توسعه‌دهندگان باور دارند که PoS مسیر آینده رمزارزها و شبکه‌های بلاک‌چینی خواهد بود.

جمع‌بندی

اثبات سهام (Proof of Stake) الگوریتمی نوآورانه است که توانسته بسیاری از چالش‌های مدل سنتی اثبات کار را برطرف کند. این روش با تکیه بر دارایی کاربران به جای مصرف انرژی، امنیت شبکه را حفظ کرده و هم‌زمان هزینه‌ها و آلودگی زیست‌محیطی را کاهش می‌دهد. شبکه‌هایی مانند اتریوم، کاردانو، پولکادات، سولانا و تزوس با پیاده‌سازی PoS نشان داده‌اند که می‌توان بین تمرکززدایی، سرعت و پایداری تعادل ایجاد کرد. از آن‌جا که تقاضا برای شبکه‌های مقیاس‌پذیر و کم‌هزینه روزبه‌روز افزایش می‌یابد، PoS مسیر اصلی آینده بلاک‌چین و رمزارزها به شمار می‌رود. در واقع، آینده بازار کریپتو متعلق به شبکه‌هایی است که بتوانند با استفاده از اثبات سهام، امنیت، پایداری و مشارکت واقعی کاربران را در کنار هم حفظ کنند.