إثبات الحصة مقابل إثبات العمل
عندما تم إطلاق إيثيريوم، كان إثبات الحصة لا يزال بحاجة إلى الكثير من البحث والتطوير قبل أن يمكن الوثوق به لتأمين إيثيريوم. كان إثبات العمل آلية أبسط تم إثباتها بالفعل بواسطة بيتكوين، مما يعني أن المطورين الأساسيين يمكنهم تنفيذها على الفور لإطلاق إيثيريوم. استغرق الأمر ثماني سنوات أخرى لتطوير إثبات الحصة إلى النقطة التي يمكن فيها تنفيذه.
تشرح هذه الصفحة الأساس المنطقي وراء تحول إيثيريوم إلى إثبات الحصة من إثبات العمل والمقايضات التي ينطوي عليها ذلك.
الأمان
يعتبر باحثو إيثيريوم أن إثبات الحصة أكثر أمانًا من إثبات العمل. ومع ذلك، لم يتم تنفيذه إلا مؤخرًا على شبكة إيثيريوم الرئيسية الحقيقية وهو أقل إثباتًا بمرور الوقت من إثبات العمل. تناقش الأقسام التالية إيجابيات وسلبيات نموذج أمان إثبات الحصة مقارنة بإثبات العمل.
تكلفة الهجوم
في إثبات الحصة، يُشترط على المُدَقِّقين إيداع ("تخزين") ما لا يقل عن 32 ETH في عقد ذكي. يمكن لإيثيريوم تدمير الإيثر المخزن لمعاقبة المُدَقِّقين الذين يسيئون التصرف. للوصول إلى إجماع، يجب أن يصوت ما لا يقل عن 66% من إجمالي الإيثر المخزن لصالح مجموعة معينة من الكتل. الكتل التي يتم التصويت لها بواسطة =66% من حصة التخزين تصبح "نهائية"، مما يعني أنه لا يمكن إزالتها أو إعادة تنظيمها.
يمكن أن يعني مهاجمة الشبكة منع السلسلة من الوصول إلى النهائية أو ضمان تنظيم معين للكتل في السلسلة الأساسية يفيد المهاجم بطريقة ما. يتطلب هذا من المهاجم تحويل مسار الإجماع الصادق إما عن طريق تجميع كمية كبيرة من الإيثر والتصويت بها مباشرة أو خداع المُدَقِّقين الصادقين للتصويت بطريقة معينة. بغض النظر عن الهجمات المعقدة منخفضة الاحتمال التي تخدع المُدَقِّقين الصادقين، فإن تكلفة مهاجمة إيثيريوم هي تكلفة حصة التخزين التي يجب على المهاجم تجميعها للتأثير على الإجماع لصالحه.
أقل تكلفة للهجوم هي 33% من إجمالي حصة التخزين. يمكن للمهاجم الذي يمتلك 33% من إجمالي حصة التخزين أن يتسبب في تأخير النهائية ببساطة عن طريق عدم الاتصال بالإنترنت. هذه مشكلة بسيطة نسبيًا للشبكة حيث توجد آلية تُعرف باسم "تسرب الخمول" والتي تسرب حصة التخزين بعيدًا عن المُدَقِّقين غير المتصلين بالإنترنت حتى تمثل الأغلبية المتصلة بالإنترنت 66% من حصة التخزين ويمكنها جعل السلسلة نهائية مرة أخرى. من الممكن أيضًا نظريًا للمهاجم أن يتسبب في نهائية مزدوجة بأكثر بقليل من 33% من إجمالي حصة التخزين عن طريق إنشاء كتلتين بدلاً من واحدة عندما يُطلب منه أن يكون منتجًا للكتل ثم التصويت المزدوج بجميع مُدَقِّقيه. يتطلب كل تفرع فقط 50% من المُدَقِّقين الصادقين المتبقين لرؤية كل كتلة أولاً، لذلك إذا تمكنوا من توقيت رسائلهم بشكل صحيح، فقد يتمكنون من جعل كلا التفرعين نهائيين. هذا له احتمال نجاح منخفض، ولكن إذا تمكن المهاجم من التسبب في نهائية مزدوجة، فسيتعين على مجتمع إيثيريوم أن يقرر اتباع تفرع واحد، وفي هذه الحالة سيتم بالضرورة اقتطاع مُدَقِّقي المهاجم على التفرع الآخر.
مع 33% من إجمالي حصة التخزين، يكون لدى المهاجم فرصة لإحداث تأثير طفيف (تأخير النهائية) أو أكثر خطورة (نهائية مزدوجة) على شبكة إيثيريوم. مع وجود أكثر من 14,000,000 ETH مخزنة على الشبكة وسعر تمثيلي يبلغ $1000/ETH، فإن الحد الأدنى لتكلفة شن هذه الهجمات هو 1000 x 14,000,000 x 0.33 = $4,620,000,000. سيفقد المهاجم هذه الأموال من خلال الاقتطاع ويتم طرده من الشبكة. للهجوم مرة أخرى، سيتعين عليهم تجميع 33% من حصة التخزين (مرة أخرى) وحرقها (مرة أخرى). ستكلف كل محاولة لمهاجمة الشبكة $4.6 billion (عند $1000/ETH و 14M ETH مخزنة). يتم طرد المهاجم أيضًا من الشبكة عند اقتطاعه، وعليهم الانضمام إلى طابور تفعيل للانضمام مرة أخرى. هذا يعني أن معدل تكرار الهجوم لا يقتصر فقط على المعدل الذي يمكن للمهاجم من خلاله تجميع 33% من إجمالي حصة التخزين ولكن أيضًا الوقت الذي يستغرقه إدخال جميع مُدَقِّقيه إلى الشبكة. في كل مرة يهاجم فيها المهاجم، يصبح أفقر بكثير، ويصبح بقية المجتمع أكثر ثراءً، بفضل صدمة العرض الناتجة.
تتطلب الهجمات الأخرى، مثل هجوم 51% أو عكس النهائية بنسبة 66% من إجمالي حصة التخزين، كمية أكبر بكثير من ETH وتكون أكثر تكلفة بكثير للمهاجم.
قارن هذا بإثبات العمل. كانت تكلفة شن هجوم على إيثيريوم القائم على إثبات العمل هي تكلفة الامتلاك المستمر لـ 50% من إجمالي معدل التجزئة للشبكة. بلغ هذا تكاليف الأجهزة والتشغيل لقوة حوسبة كافية للتفوق على المُعَدِّنين الآخرين لحساب حلول إثبات العمل باستمرار. تم تعدين إيثيريوم في الغالب باستخدام وحدات معالجة الرسومات (GPUs) بدلاً من ASIC، مما أبقى التكلفة منخفضة (على الرغم من أنه لو بقي إيثيريوم على إثبات العمل، لربما أصبح تعدين ASIC أكثر شيوعًا). سيتعين على الخصم شراء الكثير من الأجهزة ودفع ثمن الكهرباء لتشغيلها لمهاجمة شبكة إيثيريوم القائمة على إثبات العمل، ولكن التكلفة الإجمالية ستكون أقل من التكلفة المطلوبة لتجميع ما يكفي من ETH لشن هجوم. هجوم 51% أقل تكلفة بحوالي 20x (opens in a new tab) على إثبات العمل مقارنة بإثبات الحصة. إذا تم اكتشاف الهجوم وتم إجراء تفرع كلي للسلسلة لإزالة تغييراتهم، فيمكن للمهاجم استخدام نفس الأجهزة بشكل متكرر لمهاجمة التفرع الجديد.
التعقيد
إثبات الحصة أكثر تعقيدًا بكثير من إثبات العمل. يمكن أن تكون هذه نقطة لصالح إثبات العمل حيث يصعب إدخال أخطاء أو تأثيرات غير مقصودة في البروتوكولات الأبسط عن طريق الخطأ. ومع ذلك، تم ترويض التعقيد من خلال سنوات من البحث والتطوير والمحاكاة وتنفيذ شبكة اختبار. تم تنفيذ بروتوكول إثبات الحصة بشكل مستقل من قبل خمسة فرق منفصلة (على كل من طبقتي التنفيذ والإجماع) بخمس لغات برمجة، مما يوفر مرونة ضد أخطاء العميل.
لتطوير واختبار منطق إجماع إثبات الحصة بأمان، تم إطلاق سلسلة المنارة قبل عامين من تنفيذ إثبات الحصة على شبكة إيثيريوم الرئيسية. عملت سلسلة المنارة كبيئة اختبار لإثبات الحصة، حيث كانت سلسلة كتل حية تنفذ منطق إجماع إثبات الحصة ولكن دون المساس بمعاملات إيثيريوم الحقيقية - في الواقع مجرد الوصول إلى إجماع على نفسها. بمجرد أن أصبح هذا مستقرًا وخاليًا من الأخطاء لفترة كافية، تم "دمج" سلسلة المنارة مع شبكة إيثيريوم الرئيسية. ساهم كل هذا في ترويض تعقيد إثبات الحصة إلى النقطة التي أصبح فيها خطر العواقب غير المقصودة أو أخطاء العميل منخفضًا جدًا.
سطح الهجوم
إثبات الحصة أكثر تعقيدًا من إثبات العمل، مما يعني أن هناك المزيد من نواقل الهجوم المحتملة للتعامل معها. بدلاً من شبكة نظير إلى نظير واحدة تربط العملاء، هناك شبكتان، تنفذ كل منهما بروتوكولًا منفصلاً. إن وجود مُدَقِّق واحد محدد تم اختياره مسبقًا لاقتراح كتلة في كل خانة يخلق إمكانية لرفض الخدمة حيث تؤدي كميات كبيرة من حركة مرور الشبكة إلى إخراج هذا المُدَقِّق المحدد من الاتصال بالإنترنت.
هناك أيضًا طرق يمكن للمهاجمين من خلالها توقيت إصدار كتلهم أو إثباتاتهم بعناية بحيث يتم تلقيها من قبل نسبة معينة من الشبكة الصادقة، مما يؤثر عليهم للتصويت بطرق معينة. أخيرًا، يمكن للمهاجم ببساطة تجميع ما يكفي من ETH للتخزين والسيطرة على آلية الإجماع. كل من هذه نواقل الهجوم لها دفاعات مرتبطة بها، لكنها غير موجودة ليتم الدفاع عنها في ظل إثبات العمل.
اللامركزية
إثبات الحصة أكثر لامركزية من إثبات العمل لأن سباقات التسلح في أجهزة التعدين تميل إلى إقصاء الأفراد والمنظمات الصغيرة بسبب التكلفة. في حين يمكن لأي شخص تقنيًا بدء التعدين بأجهزة متواضعة، فإن احتمال حصوله على أي مكافأة ضئيل للغاية مقارنة بعمليات التعدين المؤسسية. مع إثبات الحصة، تكون تكلفة التخزين والنسبة المئوية للعائد على حصة التخزين هذه هي نفسها للجميع. يكلف حاليًا 32 ETH لتشغيل مُدَقِّق.
من ناحية أخرى، أدى اختراع مشتقات التخزين السائل إلى مخاوف تتعلق بالمركزية لأن عددًا قليلاً من كبار المزودين يديرون كميات كبيرة من ETH المخزنة. هذا يمثل مشكلة ويحتاج إلى تصحيح في أقرب وقت ممكن، ولكنه أيضًا أكثر دقة مما يبدو. لا يتمتع مزودو التخزين المركزيون بالضرورة بسيطرة مركزية على المُدَقِّقين - غالبًا ما تكون مجرد طريقة لإنشاء مجمع مركزي من ETH يمكن للعديد من مشغلي العقد المستقلين تخزينه دون أن يتطلب كل مشارك 32 ETH خاصة به.
الخيار الأفضل لإيثيريوم هو تشغيل المُدَقِّقين محليًا على أجهزة الكمبيوتر المنزلية، مما يزيد من اللامركزية إلى أقصى حد. هذا هو السبب في أن إيثيريوم تقاوم التغييرات التي تزيد من متطلبات الأجهزة لتشغيل عقدة/مُدَقِّق.
الاستدامة
إثبات الحصة هو طريقة منخفضة الكربون لتأمين سلسلة الكتل. في ظل إثبات العمل، يتنافس المُعَدِّنون على الحق في تعدين كتلة. يكون المُعَدِّنون أكثر نجاحًا عندما يمكنهم إجراء العمليات الحسابية بشكل أسرع، مما يحفز الاستثمار في الأجهزة واستهلاك الطاقة. لوحظ هذا في إيثيريوم قبل أن تتحول إلى إثبات الحصة. قبل وقت قصير من الانتقال إلى إثبات الحصة، كانت إيثيريوم تستهلك ما يقرب من 78 TWh/yr - بقدر دولة صغيرة. ومع ذلك، أدى التحول إلى إثبات الحصة إلى تقليل إنفاق الطاقة هذا بنسبة ~99.98%. جعل إثبات الحصة إيثيريوم منصة موفرة للطاقة ومنخفضة الكربون.
المزيد حول استهلاك إيثيريوم للطاقة
الإصدار
يمكن لإيثيريوم القائم على إثبات الحصة أن يدفع مقابل أمانه عن طريق إصدار عملات أقل بكثير من إيثيريوم القائم على إثبات العمل لأن المُدَقِّقين لا يضطرون إلى دفع تكاليف كهرباء عالية. نتيجة لذلك، يمكن لـ ETH تقليل تضخمها أو حتى أن تصبح انكماشية عندما يتم حرق كميات كبيرة من ETH. تعني مستويات التضخم المنخفضة أن أمان إيثيريوم أرخص مما كان عليه في ظل إثبات العمل.
هل تفضل التعلم البصري؟
قراءة إضافية
- فلسفة تصميم إثبات الحصة لفيتاليك (opens in a new tab)
- الأسئلة الشائعة حول إثبات الحصة لفيتاليك (opens in a new tab)
- فيديو "مشروح ببساطة" حول إثبات الحصة مقابل إثبات العمل (opens in a new tab)
آخر تحديث للصفحة: 13 أبريل 2026
