اثبات سهام (PoS)

اتریوم در حال حرکت از اثبات کار (PoW) به سمت مکانیزم اجماعی به نام اثبات سهام (PoS) است. این کار همواره جزوی از برنامه بوده است، چرا که بخش کلیدی در استراتژی جامعه‌ی اتریوم برای مقیاس‌پذیری اتریوم با ارتقاها بوده است. هر چند، استفاده از اثبات سهام یک چالش فنی بزرگ است و به اندازه‌ی اثبات کار برای رسیدن به اجماع در تمام شبکه سرراست نیست.

پیش‌نیازها

برای درک بهتر این صفحه،‌ ما پیشنهاد می‌کنیم ابتدا مکانیزم‌های اجماع را بخوانید.

اثبات سهام (PoS) چیست؟

اثبات سهام یک نوع مکانیزم اجماع است که توسط شبکه‌ی زنجیره بلوکی برای رسیدن به اجماع توزیع‌شده استفاده می‌شود.

کاربران برای تبدیل شدن به اعتبارسنج برای شبکه نیاز دارند که اتر خود را سهام‌گذاری کنند. اعتبارسنج‌ها مسئول کاری هستند که استخراج‌گران در اثبات کار انجام می‌دادند: مرتب کردن تراکنش‌ها و ساخت بلوک‌های جدید تا تمام گره‌ها بتوانند بر وضعیت شبکه توافق داشته باشند.

اثبات سهام به نسبت اثبات کار چندین بهبود دارد:

• کارایی انرژی بهتر – نیازی به استفاده از انرژی زیاد برای استخراج بلوک‌ها ندارید
• موانع کمتر برای ورود، سخت‌افزار موردنیاز کمتر – برای برخورداری از شانس ساختن بلوک‌های جدید، نیاز به سخت‌افزار عجیب و خاص ندارید
• مصونیت بیشتر در برابر متمرکز شدن – اثبات سهام به گره‌های بیشتری در شبکه منجر می‌شود
• پشتیبانی بیشتر برای خرده‌زنجیره‌ها – یک ارتقای مهم در مقیاس‌پذیری شبکه‌ی اتریوم

اثبات سهام، سهام‌گذاری و اعتبارسنج‌ها

اثبات سهام مکانیزم پایه‌ای است که اعتبارسنج‌ها را به‌مجرد دریافت سهام‌گذاری کافی فعال می‌کند. برای اتریوم، کاربران برای تبدیل شدن به اعتبارسنج به سهام‌گذاری 32 اتر نیاز دارند. اعتبارسنج‌ها به‌طور تصادفی برای ساخت بلوک‌ها انتخاب می‌شوند و مسئول بررسی و تایید کردن بلوک‌هایی هستند که خود نمی‌سازند. سهام کاربر همچنین به‌عنوان محرکی برای رفتار خوب اعتبارسنج استفاده می‌شود. برای مثال، یک کاربر می‌تواند بخشی از سهام خود را برای چیزهایی مثل آفلاین شدن (عدم توانایی برای اعتبارسنجی) از دست بدهد یا تمام سهام خود را برای تبانی عمدی از دست بدهد.

اثبات سهام اتریوم چگونه کار می‌کند؟

برخلاف اثبات کار، اعتبارسنج‌ها نیازی به صرف توان پردازشی بالا ندارند چرا که به‌صورت رندوم انتخاب می‌شوند و با یکدیگر رقابت ندارند. نیازی به استخراج بلوک‌ها نیست؛ تنها لازم است وقتی انتخاب می‌شوند بلوک بسازند و وقتی انتخاب نمی‌شوند اعتبار بلوک پیشنهادی را بسنجند. این اعتبارسنجی به نام تصدیق کردن شناخته می‌شود. شما می‌توانید تصدیق کردن را به‌صورت گفتن «این بلوک از دید من خوب است» ببینید. اعتبارسنج‌ها پاداشی در قبال پیشنهاد کردن بلوک‌ها و تصدیق کردن بلوک‌هایی که می‌بینند دریافت می‌کنند.

اگر شما بلوک‌های بداندیش را تصدیق کنید، بخشی از سهام خود را از دست می‌دهید.

زنجیره‌ی بیکن

زمانی که اتریوم اثبات سهام را جایگزین اثبات کار کند، پیچیدگی بیشتری به خرده‌زنجیره‌ها اضافه می‌شود. این‌ها زنجیره‌های بلوکی مجزایی هستنند که به اعتبارسنج‌ها برای بررسی تراکنش‌ها و ساختن بلوک‌های جدید نیاز دارند. برنامه این است که 64 خرده‌زنجیره وجود داشته باشد که هر کدام فهم مشترکی از وضعیت شبکه داشته باشند. در نتیجه هماهنگی بیشتری لازم است و این کار توسط زنجیره‌ی بیکن انجام خواهد شد.

زنجیره‌ی بیکن اطلاعات وضعیت را از خرده‌زنجیره‌ها دریافت کرده و برای بقیه قابل دسترسی می‌کند و به شبکه اجازه‌ی هماهنگی می‌دهد. زنجیره‌ی بیکن همچنین اعتبارسنج‌ها را از سهام‌گذاری سپرده گرفته تا صدور پاداش و جریمه‌ی آن‌ها مدیریت می‌کند.

این چگونگی انجام فرایند است.

اعتبارسنجی چگونه کار می‌کند

وقتی شما یک تراکنش را روی یک خرده‌زنجیره ارسال می‌کنید، یک اعتبارسنج مسئول افزودن آن به بلوک خرده‌زنجیره خواهد بود. اعتبارسنج‌ها به صورت الگوریتمی توسط زنجیره‌ی بیکن برای پیشنهاد بلوک بعدی انتخاب می‌شوند.

تصدیق

اگر یک اعتبارسنج برای پیشنهاد بلوک جدید خرده‌زنجیره انتخاب نشود باید پیشنهاد اعتبارسنج دیگر را تصدیق کند و اعلام کند که همه‌چیز همان طور که هست به نظر می‌رسد. این تصدیق است که به جای خود تراکنش‌ها روی زنجیره‌ی بیکن ثبت می‌شود.

حداقل 128 اعتبارسنج برای تصدیق هر بلوک خرده زنجیره لازم است – که به آن «کمیته» می‌گویند.

کمیته یک چارچوب زمانی مشخص برای پیشنهاد و معتبرسازی یک بلوک خرده‌زنجیره دارد. این موضوع به‌عنوان یک «اسلات» شناخته می‌شود. در هر اسلات فقط یک بلوک معتبر ساخته می‌شود و در هر «ایپوک» 32 اسلات وجود دارد. بعد از هر ایپوک کمیته منحل می‌شود و با مشارکت‌کنندگان تصادفی متفاوتی دوباره تشکیل داده می‌شود. این کار کمک می‌کند که خرده‌‌زنجیره‌ها از کمیته‌های متشکل از بازیگران بداندیش در امان باشند.

Crosslinks

زمانی که یک بلوک خرده‌زنجیره پیشنهاد می‌شود و به حد کافی تصدیق می‌شود یک پیوند عرضی ساخته می‌شود که افزوده‌شدن بلوک و تراکنش شما را به زنجیره‌ی بیکن تأیید می‌کند.

زمانی که یک پیوند عرضی ساخته می‌شود، اعتبار سنجی که آن بلوک را پیشنهاد داده پاداش دریافت می‌کند.

قطعیت

در شبکه‌های توزیع‌شده، یک تراکنش زمانی «قطعیت» دارد که در بلوکی باشد که نمی‌تواند عوض شود.

برای رسیدن به این در اثبات سهام، Casper که یک پروتکل قطعیت است، در زمانی‌هایی از اعتبارسنج‌ها می‌خواهد که در مورد وضعیت یک بلوک به توافق برسند. و اگر 2/3 اعتبارسنج‌ها توافق کنند بلوک قطعی شده است. اگر اعتبارسنج‌ها بعدا بخواهند این موضوع را با استفاده از حمله‌ی ‎51%‏ برگردانند، تمام سهامشان را از دست خواهند داد.

همان‌طور که ولاد زمفیر گفته، این موضوع همانند حمله‌ی ‎51%‏ استخراج‌گران است که باعث شود سخت‌افزار استخراجشان در جا نابود شود.

اثبات سهام و امنیت

خطر حمله‌ی 51‎%‏(opens in a new tab) همچنان در اثبات سهام وجود دارد، اما برای مهاجمان ریسکی‌تر است. برای انجام این کار باید ‎51%‏ از همه‌ی اتر سهام‌گذاری‌شده را در دست داشته باشید. نه‌تنها این پول بسیار زیادی است، بلکه باعث می‌شود که ارزش اتر به شدت افت کند. انگیزه‌ی بسیار کمی وجود دارد که شخصی ارزش ارزی که بر روی آن سهام‌گذاری کلان کرده را پایین بیاورد. انگیزه‌ی بسیار زیادی برای ایمن و سالم نگه داشتن شبکه وجود دارد.

کاهش سهم، طرد شدن و سایر جریمه‌هایی که توسط زنجیره‌ی بیکن هماهنگ می‌شوند، برای ممانعت از سایر اقدامات رفتار بد وجود خواهند داشت. اعتبارسنج‌ها همچنین مسئول یادداشت کردن این اتفاقات هم هستند.

نقاط مثبت و منفی

بیشتر بخوانید

• سؤالات متداول درباره‌ی اثبات سهام(opens in a new tab) ویتالیک بوترین
• اثبات سهام چیست؟(opens in a new tab) ConsenSys
• اثبات سهام چیست و چرا اهمیت دارد(opens in a new tab) ویتالیک بوترین
• توضیحات زنجیره‌ی بیکن اتریوم 2.0 که باید اول بخوانید(opens in a new tab) Ethos.dev
• چرا اثبات سهام (نوامبر 2020)(opens in a new tab) ویتالیک بوترین
• اثبات سهام: چگونه یاد گرفتم که سویه‌گیری خفیف را دوست داشته باشم(opens in a new tab) ویتالیک بوترین
• فلسفه‌ی طراحی اثبات سهام(opens in a new tab) ویتالیک بوترین

موضوعات مرتبط

• اثبات کار