شرح آليات إجماع البلوكتشين: PoW و PoS و DPoS

عندما يدخل الوافدون الجدد إلى مجال البلوكشين، يشعرون غالبًا بالارتباك بسبب العديد من الاختصارات التقنية. إنه مثل العودة إلى المدرسة، مواجهة مصطلحات غير مألوفة.

مع استمرار تقنية البلوكشين في جذب الانتباه العالمي، يصبح فهم المصطلحات الفنية الأساسية أمرًا ضروريًا لأي شخص يسعى للتنقل في هذا المجال بفعالية.

دعونا نستكشف الآليات الثلاثة الأساسية للتوافق: PoW و PoS و DPoS. 🤔

إثبات العمل (PoW): آلية الإجماع الأصلية

إثبات العمل (PoW) هو آلية توافق حيث ترتبط المكافآت التي تتلقاها مباشرة بالعمل الحاسوبي الذي تساهم به. ببساطة، كلما زادت القوة الحاسوبية التي تخصصها للشبكة، زادت مكافآتك المحتملة.

تستند عملية التحقق هذه إلى أجهزة الكمبيوتر التي تحل مشاكل رياضية معقدة. اعتبرها منافسة رياضية: يتنافس المشاركون لحل نفس اللغز، ومن يحلها أولاً يكسب الحق في التحقق من المعاملات ( وإضافة كتلة إلى سلسلة الكتل ) ويتلقى عملة مشفرة جديدة كمكافأة.

في شبكة البيتكوين، على سبيل المثال، يحصل أول مُعدّن يحل اللغز التشفيري على بيتكوين كمكافأة.

مزايا إثبات العمل:

• تنفيذ خوارزمية بسيطة
• أمان قوي من خلال تكاليف هجوم عالية
• موثوقية مجربة عبر الزمن (Bitcoin حافظت على الأمان منذ 2009)

عيوب إثبات العمل:

• استهلاك كبير للطاقة
• سعة معالجة المعاملات المحدودة
• أوقات تأكيد أطول، مما يجعل من الصعب دعم أحجام المعاملات العالية

تستهلك أنظمة إثبات العمل مثل البيتكوين طاقة كهربائية كبيرة سنويًا، تقدر بحوالي 169.7 تيراوات ساعة (terawatt-hours) من الكهرباء - ما يعادل استهلاك الطاقة لبعض البلدان الصغيرة. لقد كان هذا الاستخدام العالي للطاقة انتقادًا مستمرًا لأنظمة إثبات العمل.

إثبات الحصة (PoS): البديل الفعال

آلية إثبات الحصة (PoS) تحدد حقوق تصديق المعاملات بناءً على كمية العملات الرقمية التي يمتلكها المدقق ومدة احتفاظه بها. في الجوهر، كلما زادت العملات التي تضعها في الحصة وكلما طال الوقت الذي قضيته في استثمارها، زادت احتمالية اختيارك لتصديق المعاملات وكسب المكافآت.

مزايا إثبات الحصة (PoS):

1. كفاءة الطاقة - تقضي على سباق الحسابات في إثبات العمل (PoW)، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الكهرباء بنسبة تصل إلى 99.95% ( كما تم رؤيته في انتقال الإيثيريوم )

2. تكلفة أمان أعلى - يتطلب الهجوم على الشبكة امتلاك نسبة كبيرة من جميع العملات المستثمرة، مما يجعل الأفعال الضارة باهظة التكلفة بشكل غير معقول

3. تسريع معالجة المعاملات وأوقات التأكيد، مما يزيد من كفاءة الشبكة العامة

عيوب إثبات الحصة:

1. الميل نحو المركزية - أولئك الذين يمتلكون عملات أكثر يحصلون على مكافآت أكثر، مما قد يؤدي إلى تركيز الثروة والسيطرة على الشبكة مع مرور الوقت

2. السيولة المنخفضة - بما أن الاحتفاظ بالعملات يولد مكافآت، فإن المشاركين لديهم حافز أقل لاستخدام أو تداول أصولهم، مما قد يؤدي إلى انخفاض السيولة في السوق

تحويل الإيثيريوم من PoW إلى PoS في عام 2022 المعروف باسم "الدمج" يمثل أهم تنفيذ عملي لـ PoS، مما يظهر جدواه على نطاق واسع مع تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير.

إثبات الحصة المفوضة (DPoS): النهج التمثيلي

نظام إثبات الحصة المفوض (DeleGated Proof-of-Stake) (DPoS) يعمل بطريقة مشابهة لنظام انتخاب مجلس الإدارة. يقوم حاملو الرموز بالتصويت لاختيار عدد محدود من العقد للتحقق من المعاملات وإنشاء الكتل نيابة عنهم. إذا فشل المدققون المنتخبون في أداء واجباتهم (مثل عدم قيامهم بدورهم في إنتاج الكتل)، يمكن للشبكة التصويت لاستبدالهم بمدققين جدد. من منظور معين، يمكن اعتبار DPoS نظامًا متعدد المراكز أو نهجًا مركزيًا ضعيفًا.

مزايا DPoS:

• قلة العقد المُصادقة تؤدي إلى كفاءة أعلى وقدرة أكبر على معالجة المعاملات
• مزيد من الحكم الديمقراطي من خلال تصويت أصحاب المصلحة
• تقليل استهلاك الطاقة مشابه لـ PoS التقليدي

عيوب DPoS:

• يساهم في تقليص اللامركزية من خلال تركيز قوة التحقق بين مجموعة أصغر من الممثلين
• يقدم عناصر من السيطرة المركزية من خلال عملية الانتخابات

مشاريع مثل EOS و Tron قد نفذت DPoS، محققةً قدرة أعلى على معالجة المعاملات من كل من Bitcoin (PoW) و Ethereum (الآن PoS)، على الرغم من تكلفة ذلك بزيادة المركزية.

مقارنة آليات التوافق

| الميزة | إثبات العمل | إثبات الحصة | إثبات الحصة المفوضة | |---------|-----|-----|------| | كفاءة الطاقة | منخفض (استهلاك عالي) | عالي | عالي | | لامركزية | عالية | متوسطة | أقل | | سرعة المعاملة | أبطأ | أسرع | الأسرع | | نموذج الأمان | القوة الحاسوبية | المصلحة الاقتصادية | الممثلون المنتخبون | | مشاريع نموذجية | بيتكوين، لايتكوين | إيثريوم، كاردانو | إيوس، ترون | | صعوبة الهجوم | عالية جدًا (51% من قوة الحوسبة) | مرتفعة (51% من العملات المجمعة) | متوسطة (تواطؤ المندوبين) |

أتطلع 🚩

لقد استكشفنا ثلاثة آليات إجماع أساسية على البلوكشين—PoW و PoS و DPoS—كل منها له مزايا وقيود مميزة. لا يمكن اعتبار أي آلية واحدة متفوقة عالمياً حيث أن كل منها يخدم أغراضاً مختلفة داخل نظام البلوكشين.

مع استمرار تطور تكنولوجيا البلوكتشين، من المحتمل أن تخضع هذه آليات الإجماع لمزيد من التحسينات والتعديلات. تواصل الصناعة البحث عن التوازن الأمثل بين الأمان واللامركزية وقابلية التوسع - ما يسمى "مشكلة البلوكتشين الثلاثية."

بالنسبة للمتداولين والمستثمرين في منصات الأصول الرقمية، فإن فهم هذه التقنيات الأساسية يوفر رؤى قيمة حول المشاريع التي يفكرون فيها ويساعد في توضيح الاختلافات الكبيرة في سرعات المعاملات والرسوم والأثر البيئي عبر مختلف شبكات البلوكشين.