إثبات العمل مقابل إثبات الحصة
في الدرس السابق، تعرفنا على أساسيات تعدين العملات المشفرة، بما في ذلك تعدين Proof of Work (PoW). ومع ذلك، هناك نوع آخر من التعدين يُعرف باسم تعدين إثبات الحصة (PoS). في هذا الدرس، سوف نستكشف الاختلافات بين تعدين PoW و PoS والأنواع المختلفة من خوارزميات التعدين المستخدمة في الصناعة.
تعدين PoW مقابل إثبات الحصة (PoS)
هناك نوعان أساسيان من تعدين العملات المشفرة: إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS). على الرغم من أن PoW كانت طريقة التعدين الأصلية، إلا أن PoS أصبحت شائعة بشكل متزايد في السنوات الأخيرة نظرًا لقدرتها على زيادة كفاءة الطاقة والاستدامة.
تعدين إثبات العمل (PoW) وخوارزمية SHA-256
وللتذكير، ناقشنا في الدرس الأول أساسيات تعدين العملات الرقمية، بما في ذلك عملية التحقق من المعاملات على شبكة بلوكتشين ودور عمال المناجم في الحفاظ على أمن وسلامة الشبكة. كما ذكرنا سابقًا، يعد تعدين Proof of Work (PoW) عملية كثيفة الموارد تتضمن حل المعادلات الرياضية المعقدة باستخدام أجهزة وبرامج متخصصة.
تعد خوارزمية SHA-256 نوعًا من وظائف تجزئة التشفير المستخدمة في إثبات العمل (PoW). يأخذ بيانات الإدخال وينتج مخرجات ذات حجم ثابت تسمى التجزئة. الهاش هو معرف فريد لبيانات الإدخال ولا يمكن عكسه لاسترداد الإدخال الأصلي. في تعدين العملات المشفرة، تُستخدم خوارزمية SHA-256 للتحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة على شبكة Bitcoin. تم تصميم الخوارزمية لتكون مقاومة لهجمات التصادم وتضمن سلامة وأمن الشبكة.
تتضمن أمثلة العملات المشفرة لـ PoW بيتكوين ولايتكوين ومونيرو. يتم تنظيم صعوبة التعدين عن طريق تعديل قيمة هدف التجزئة للكتل بشكل دوري بناءً على معدل إنشاء الكتلة. أدت المنافسة على مكافآت التعدين إلى إنشاء مجمعات تعدين، حيث يمكن لعمال المناجم الجمع بين قوتهم الحسابية لزيادة فرصهم في حل المشكلة والحصول على المكافأة.
تعدين إثبات الحصة (PoS)
يعد تعدين Proof of Stake (PoS) مفهومًا جديدًا نسبيًا تم تطويره لمعالجة الطبيعة كثيفة الاستهلاك للطاقة لتعدين PoW. في تعدين PoS، يتم اختيار المدققين بناءً على كمية العملة المشفرة التي يمتلكونها وهم على استعداد «للمشاركة» كضمان للتحقق من المعاملات. يتم اختيار المدققين عشوائيًا استنادًا إلى كمية العملة المشفرة التي يرغبون في مشاركتها، وكلما زاد عدد حصص المدقق في العملة المشفرة، زادت فرص اختيارهم.
يعتبر تعدين PoS أكثر ملاءمة للبيئة وأقل استهلاكًا للموارد من تعدين PoW لأنه يتطلب قوة حسابية أقل بكثير للتحقق من صحة المعاملات. بالإضافة إلى ذلك، يلغي تعدين PoS الحاجة إلى الأجهزة المتخصصة، والتي يمكن أن تقلل من تكلفة التعدين وتزيد من إمكانية الوصول.
تتضمن أمثلة العملات المشفرة لنظام PoS كاردانو وبولكادوت وإيثريوم. تُعد إيثريوم مثالًا بارزًا لأنها حاليًا في طور الانتقال من تعدين PoW إلى PoS، والذي من المتوقع أن يزيد من كفاءة الشبكة ويقلل من استهلاك الطاقة.
فوائد تعدين PoW
شبكة لامركزية وآمنة: يضمن تعدين PoW لامركزية الشبكة، مع تأكيد المعاملات من قبل شبكة متفرقة من عمال المناجم. وهذا يضمن عدم سيطرة أي طرف على الشبكة أو جزء كبير من قوة التعدين. تم استخدام تعدين PoW بنجاح في العملات المشفرة مثل Bitcoin لأكثر من عقد من الزمان. نظرًا لأن هذا النهج أثبت أنه موثوق وآمن، فهو الخيار المفضل بين شبكات blockchain.
عيوب تعدين PoW
يستهلك الكثير من الطاقة: يستهلك تعدين PoW الكثير من الكهرباء، مما يثير المخاوف بشأن تأثيره البيئي. في ظروف معينة، تتجاوز الطاقة التي يستهلكها تعدين PoW طاقة البلدان الصغيرة. سنحلل هذا الموضوع في الدروس التالية ونرى ما إذا كان هذا صحيحًا بنسبة 100٪.
المركزية: نظرًا لأن تعدين PoW هو نشاط تنافسي، يمكن أن تركز مجمعات التعدين الكبيرة على كمية كبيرة من طاقة التعدين، مما يؤدي إلى المركزية والتلاعب المحتمل بالشبكة.
قابلية التوسع: مع نمو كمية المعاملات على الشبكة، تزداد صعوبة التعدين، مما يؤدي إلى أوقات تأكيد أطول ونفقات تعدين أعلى.
فوائد تعدين PoS
كفاءة الطاقة: نظرًا لأن تعدين PoS لا يتطلب نفس درجة قوة المعالجة مثل تعدين PoW، فهو وسيلة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة لتأمين شبكة blockchain.
انخفاض المركزية: نظرًا لأن طاقة التعدين لا تتركز في أيدي عدد قليل من مجمعات التعدين الكبيرة، فإن تعدين PoS يقلل من مخاطر المركزية.
قابلية التوسع: نظرًا لأن صعوبة التعدين لا ترتفع مع عدد المعاملات على الشبكة، يمكن توسيع نطاق تعدين PoS بسهولة أكبر من تعدين PoW.
عيوب تعدين PoS
يعد تعدين PoS مفهومًا أحدث من تعدين PoW ولم يتم إثباته بدقة في العالم الحقيقي. يمكن أن يؤدي هذا إلى مشكلات أمنية ونقاط ضعف.
توزيع العملات: في تعدين PoS، يتم اختيار المدققين بناءً على مقدار العملة المشفرة التي يمتلكونها وهم على استعداد «للمشاركة» كضمان للتحقق من المعاملات. هذا لديه القدرة على تركيز الثروة في أيدي عدد قليل من المدققين الرئيسيين.
خوارزميات التعدين الأخرى
بالإضافة إلى PoW و PoS، هناك العديد من خوارزميات التعدين الأخرى المستخدمة في صناعة العملات المشفرة. يتم استخدام هذه الخوارزميات للتحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة وضمان أمان وسلامة شبكة البلوكشين. تتضمن بعض الأمثلة على خوارزميات التعدين الأخرى ما يلي:
هاشكاش وسكريبت
خوارزميتان شائعتان للتعدين تستخدمهما العملات المشفرة مثل Litecoin و Dogecoin. تم تطوير Hashcash في الأصل لمكافحة البريد الإلكتروني العشوائي، ولكن تم تكييفه منذ ذلك الحين للاستخدام في العملات المشفرة. من ناحية أخرى، فإن Scrypt عبارة عن خوارزمية للذاكرة الصلبة تم تصميمها لتكون أكثر مقاومة لتعدين ASIC من SHA-256.
إكويهاش وكريبتونايت
خوارزميتان أخريان للتعدين تستخدمهما العملات المشفرة مثل Zcash و Monero، على التوالي. Equihash عبارة عن خوارزمية للذاكرة الصلبة تتطلب قدرًا كبيرًا من الذاكرة للتعدين، مما يجعل من الصعب على عمال مناجم ASIC الحصول على ميزة. من ناحية أخرى، تم تصميم CrypTonight ليكون أكثر مقاومة لتعدين GPU من الخوارزميات الأخرى.
بروجباو وراندوم إكس
خوارزميات التعدين الأحدث المصممة لتكون مقاومة للأجهزة المتخصصة وتعدين ASIC. تم تطوير ProgPow خصيصًا ليكون مقاومًا لـ ASIC. من ناحية أخرى، يتم استخدام RandomX بواسطة Monero وهو مصمم ليكون أكثر مقاومة لتعدين GPU من CrypTonight.
Pelajaran 1:التاريخ: أساسيات تعدين & العملات المشفرة
Pelajaran 2:إثبات العمل مقابل إثبات الحصة
Pelajaran 3:أجهزة وبرامج التعدين
Pelajaran 4:اقتصاديات تعدين العملات المشفرة
Pelajaran 5:مجمعات التعدين والتعدين السحابي
Pelajaran 6:إدارة عمليات التعدين وتأمينها
Pelajaran 7:التأثير البيئي لتعدين العملات المشفرة
إثبات العمل مقابل إثبات الحصة
في الدرس السابق، تعرفنا على أساسيات تعدين العملات المشفرة، بما في ذلك تعدين Proof of Work (PoW). ومع ذلك، هناك نوع آخر من التعدين يُعرف باسم تعدين إثبات الحصة (PoS). في هذا الدرس، سوف نستكشف الاختلافات بين تعدين PoW و PoS والأنواع المختلفة من خوارزميات التعدين المستخدمة في الصناعة.
تعدين PoW مقابل إثبات الحصة (PoS)
هناك نوعان أساسيان من تعدين العملات المشفرة: إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS). على الرغم من أن PoW كانت طريقة التعدين الأصلية، إلا أن PoS أصبحت شائعة بشكل متزايد في السنوات الأخيرة نظرًا لقدرتها على زيادة كفاءة الطاقة والاستدامة.
تعدين إثبات العمل (PoW) وخوارزمية SHA-256
وللتذكير، ناقشنا في الدرس الأول أساسيات تعدين العملات الرقمية، بما في ذلك عملية التحقق من المعاملات على شبكة بلوكتشين ودور عمال المناجم في الحفاظ على أمن وسلامة الشبكة. كما ذكرنا سابقًا، يعد تعدين Proof of Work (PoW) عملية كثيفة الموارد تتضمن حل المعادلات الرياضية المعقدة باستخدام أجهزة وبرامج متخصصة.
تعد خوارزمية SHA-256 نوعًا من وظائف تجزئة التشفير المستخدمة في إثبات العمل (PoW). يأخذ بيانات الإدخال وينتج مخرجات ذات حجم ثابت تسمى التجزئة. الهاش هو معرف فريد لبيانات الإدخال ولا يمكن عكسه لاسترداد الإدخال الأصلي. في تعدين العملات المشفرة، تُستخدم خوارزمية SHA-256 للتحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة على شبكة Bitcoin. تم تصميم الخوارزمية لتكون مقاومة لهجمات التصادم وتضمن سلامة وأمن الشبكة.
تتضمن أمثلة العملات المشفرة لـ PoW بيتكوين ولايتكوين ومونيرو. يتم تنظيم صعوبة التعدين عن طريق تعديل قيمة هدف التجزئة للكتل بشكل دوري بناءً على معدل إنشاء الكتلة. أدت المنافسة على مكافآت التعدين إلى إنشاء مجمعات تعدين، حيث يمكن لعمال المناجم الجمع بين قوتهم الحسابية لزيادة فرصهم في حل المشكلة والحصول على المكافأة.
تعدين إثبات الحصة (PoS)
يعد تعدين Proof of Stake (PoS) مفهومًا جديدًا نسبيًا تم تطويره لمعالجة الطبيعة كثيفة الاستهلاك للطاقة لتعدين PoW. في تعدين PoS، يتم اختيار المدققين بناءً على كمية العملة المشفرة التي يمتلكونها وهم على استعداد «للمشاركة» كضمان للتحقق من المعاملات. يتم اختيار المدققين عشوائيًا استنادًا إلى كمية العملة المشفرة التي يرغبون في مشاركتها، وكلما زاد عدد حصص المدقق في العملة المشفرة، زادت فرص اختيارهم.
يعتبر تعدين PoS أكثر ملاءمة للبيئة وأقل استهلاكًا للموارد من تعدين PoW لأنه يتطلب قوة حسابية أقل بكثير للتحقق من صحة المعاملات. بالإضافة إلى ذلك، يلغي تعدين PoS الحاجة إلى الأجهزة المتخصصة، والتي يمكن أن تقلل من تكلفة التعدين وتزيد من إمكانية الوصول.
تتضمن أمثلة العملات المشفرة لنظام PoS كاردانو وبولكادوت وإيثريوم. تُعد إيثريوم مثالًا بارزًا لأنها حاليًا في طور الانتقال من تعدين PoW إلى PoS، والذي من المتوقع أن يزيد من كفاءة الشبكة ويقلل من استهلاك الطاقة.
فوائد تعدين PoW
شبكة لامركزية وآمنة: يضمن تعدين PoW لامركزية الشبكة، مع تأكيد المعاملات من قبل شبكة متفرقة من عمال المناجم. وهذا يضمن عدم سيطرة أي طرف على الشبكة أو جزء كبير من قوة التعدين. تم استخدام تعدين PoW بنجاح في العملات المشفرة مثل Bitcoin لأكثر من عقد من الزمان. نظرًا لأن هذا النهج أثبت أنه موثوق وآمن، فهو الخيار المفضل بين شبكات blockchain.
عيوب تعدين PoW
يستهلك الكثير من الطاقة: يستهلك تعدين PoW الكثير من الكهرباء، مما يثير المخاوف بشأن تأثيره البيئي. في ظروف معينة، تتجاوز الطاقة التي يستهلكها تعدين PoW طاقة البلدان الصغيرة. سنحلل هذا الموضوع في الدروس التالية ونرى ما إذا كان هذا صحيحًا بنسبة 100٪.
المركزية: نظرًا لأن تعدين PoW هو نشاط تنافسي، يمكن أن تركز مجمعات التعدين الكبيرة على كمية كبيرة من طاقة التعدين، مما يؤدي إلى المركزية والتلاعب المحتمل بالشبكة.
قابلية التوسع: مع نمو كمية المعاملات على الشبكة، تزداد صعوبة التعدين، مما يؤدي إلى أوقات تأكيد أطول ونفقات تعدين أعلى.
فوائد تعدين PoS
كفاءة الطاقة: نظرًا لأن تعدين PoS لا يتطلب نفس درجة قوة المعالجة مثل تعدين PoW، فهو وسيلة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة لتأمين شبكة blockchain.
انخفاض المركزية: نظرًا لأن طاقة التعدين لا تتركز في أيدي عدد قليل من مجمعات التعدين الكبيرة، فإن تعدين PoS يقلل من مخاطر المركزية.
قابلية التوسع: نظرًا لأن صعوبة التعدين لا ترتفع مع عدد المعاملات على الشبكة، يمكن توسيع نطاق تعدين PoS بسهولة أكبر من تعدين PoW.
عيوب تعدين PoS
يعد تعدين PoS مفهومًا أحدث من تعدين PoW ولم يتم إثباته بدقة في العالم الحقيقي. يمكن أن يؤدي هذا إلى مشكلات أمنية ونقاط ضعف.
توزيع العملات: في تعدين PoS، يتم اختيار المدققين بناءً على مقدار العملة المشفرة التي يمتلكونها وهم على استعداد «للمشاركة» كضمان للتحقق من المعاملات. هذا لديه القدرة على تركيز الثروة في أيدي عدد قليل من المدققين الرئيسيين.
خوارزميات التعدين الأخرى
بالإضافة إلى PoW و PoS، هناك العديد من خوارزميات التعدين الأخرى المستخدمة في صناعة العملات المشفرة. يتم استخدام هذه الخوارزميات للتحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة وضمان أمان وسلامة شبكة البلوكشين. تتضمن بعض الأمثلة على خوارزميات التعدين الأخرى ما يلي:
هاشكاش وسكريبت
خوارزميتان شائعتان للتعدين تستخدمهما العملات المشفرة مثل Litecoin و Dogecoin. تم تطوير Hashcash في الأصل لمكافحة البريد الإلكتروني العشوائي، ولكن تم تكييفه منذ ذلك الحين للاستخدام في العملات المشفرة. من ناحية أخرى، فإن Scrypt عبارة عن خوارزمية للذاكرة الصلبة تم تصميمها لتكون أكثر مقاومة لتعدين ASIC من SHA-256.
إكويهاش وكريبتونايت
خوارزميتان أخريان للتعدين تستخدمهما العملات المشفرة مثل Zcash و Monero، على التوالي. Equihash عبارة عن خوارزمية للذاكرة الصلبة تتطلب قدرًا كبيرًا من الذاكرة للتعدين، مما يجعل من الصعب على عمال مناجم ASIC الحصول على ميزة. من ناحية أخرى، تم تصميم CrypTonight ليكون أكثر مقاومة لتعدين GPU من الخوارزميات الأخرى.
بروجباو وراندوم إكس
خوارزميات التعدين الأحدث المصممة لتكون مقاومة للأجهزة المتخصصة وتعدين ASIC. تم تطوير ProgPow خصيصًا ليكون مقاومًا لـ ASIC. من ناحية أخرى، يتم استخدام RandomX بواسطة Monero وهو مصمم ليكون أكثر مقاومة لتعدين GPU من CrypTonight.