إثبات العمل (PoW) مقابل إثبات الحصة (PoS) – الفرق بين إثبات العمل والحصة

ما هو إثبات العمل؟

إثبات العمل (PoW) أو إثبات العمل هو بروتوكول خاص يهدف إلى ردع الهجمات السيبرانية مثل DDoS (هجمات حجب الخدمة الموزعة)، والتي يمكنها استخدام موارد جذع الكمبيوتر بمساعدة طلبات وهمية متعددة. يستخدم نظام إجماع غير موثوق به وموزع.

تطبق تقنية إثبات العمل نظامًا لامركزيًا وتعمل دون الحاجة إلى سلطة مركزية. يمكن لآلية إجماع إثبات العمل التحقق من المعاملات دون الحاجة إلى طرف ثالث. تجعل تقنية إثبات العمل الإنفاق المزدوج أمرًا صعبًا من خلال إثبات أن كل مستخدم قد أجرى عدة عمليات حسابية. العديد من مشاريع البلوك تشين الأخرى التي نسخت النسخة الأصلية Bitcoin يتبع الكود أيضًا نموذج إثبات العمل.

ما هي نقاط البيع؟

إثبات الحصة (PoS) هو نوع من آليات الإجماع التي تستخدم للتحقق من صحة المعاملات على blockchain. يعمل عن طريق السماح لأصحاب العملات المشفرة بوضع عملاتهم على blockchain. يمنحهم هذا الحق في التحقق من كتل المعاملات الجديدة على blockchain وإضافتها إلى الشبكة.

يوجد نموذج إثبات الحصة كآلية إجماع بديلة. يتبع عدد قليل من العملات المشفرة هذا البروتوكول الذي يستبدل القائمين بالتعدين بالرهانات. تختار الخوارزمية أيًا من هؤلاء المساهمين لنشر الكتلة التالية. قام مطوران يدعى سكوت نادال وصني كينج بإنشاء إثبات الحصة (PoS) مع ملاحظة العيوب في إثبات العمل (PoW) في عام 2012. لا تمثل قابلية التوسع المحدودة والحاجة إلى الكثير من الكهرباء مشكلة في نموذج إثبات الحصة (PoS).

إثبات العمل (PoW) مقابل إثبات الملكية (PoS)

دليل العمل	إثبات صحة حصة
PoW أو إثبات العمل هو بروتوكول خاص يهدف إلى ردع الهجمات السيبرانية مثل DDoS (توزيع هجمات رفض الخدمة).	إثبات الحصة (PoS) هو نوع من آلية الإجماع التي يتم استخدامها للتحقق من صحة المعاملات على blockchain.
يحتاج أي متسلل إلى الحصول على أكثر من 50% من إجمالي القوة الحسابية لتنفيذ هجوم بنسبة 51%.	يجب أن يمتلك المتسللون أكثر من 50% من جميع العملات المشفرة الموجودة على نفس الشبكة، وهو أمر مستحيل.
يعتمد احتمال التعدين على العمل الحسابي المنجز.	تعتمد صلاحية الكتلة الجديدة على حجم الحصة.
يتلقى عمال المناجم مكافآت لحل المشكلات التشفيرية المعقدة.	لا يحصل المدقق على مكافأة الكتلة. وبدلاً من ذلك، فإنهم يجمعون فقط رسوم الشبكة كمكافأة لهم.
يتطلب أجهزة تعدين قوية وحديثة.	يتطلب وحدة على مستوى الخادم للمعالجة الفعالة.
إثبات العمل (PoW) هو آلية إجماع التشفير الأصلية التي نشأت قبل فترة طويلة من إثبات الحصة (PoS).	تم اشتقاق إثبات الحصة (PoS) من إثبات العمل (PoW)، ولكنه يأتي مع العديد من التحسينات.
لتحقيق المزيد من قابلية التوسع، يتم تضمين كافة العقد داخل المعاملة.	لا تشارك الشبكة بأكملها في التحقق من كل معاملة.

ما هو التوقيع المساحي؟

يتم تخصيص الأموال المتراكمة وتخزينها في عقد ذكي بواسطة المدققين. يُعرف هذا بعملية التوقيع المساحي. قد يتم اختيار أي شخص لديه حصة أكبر للتحقق من المعاملات وإنشاء الكتل. تتم إضافة الكتل المزورة إلى blockchain. لا تتبع جميع عملات نقاط البيع نفس مجموعة القواعد على الرغم من أن مفهوم التحقق من الصحة هو نفسه. يحصل كل مشارك مؤهل في سوق أداة التحقق على مكافأة على أساس الملكية.

كيف تعمل نقاط البيع؟

من الناحية النظرية، يعد إثبات الحصة (PoS) حلاً "مثاليًا" لتوسيع نطاق المشكلات داخل آلية إثبات العمل (PoW). Ethereum 2.0 سيكون إثباتًا للمصالحة بنسبة 100%. ومن ثم ستقوم بمعالجة معاملاتها ومعاملات NFT وتنفيذ معاملات العقود الذكية. يجب أن يكون لدى المرء نظام كمبيوتر قوي ومحفظة ذات حجم كافٍ. فهو يزيد من فرصهم في الحصول على مكافأة إثبات الحصة.

يتعامل نموذج PoS مع الحفاظ على التكامل داخل blockchain. كما أنه يضمن أن مستخدمي العملات المشفرة لا يمكنهم سك العملات المعدنية دون كسبها.

يعتمد مفهوم آلية إجماع PoS على الخطوات التالية:

الخطوة 1) المستخدمون الذين يمتلكون الرموز الأصلية لـ blockchain يقومون بتخزينها كلها أو جزء منها في مجموعات تخزين آمنة.

الخطوة 2) تختار الخوارزمية بشكل عشوائي أداة التحقق التالية في السطر.

الخطوة 3) يجب على المدقق المختار أن يقترح الكتلة وعدد المعاملات فيها.

الخطوة 4) يحصل المشاركون الآخرون على الموافقة على المعاملة المقترحة والتحقق منها.

الخطوة 5) تتم إضافة كتلة جديدة إلى blockchain.

الخطوة 6) يحصل المدقق المحدد على رسوم المعاملة.

كيف يعمل إثبات العمل؟

يتطلب إثبات العمل إجراء حسابات حاسوبية باهظة الثمن، أو بعبارة أخرى، عملية التعدين. يجب إجراء التعدين لإنشاء معاملات غير موثوقة على blockchain.

الخطوة 1) يتم تجميع المعاملات وتجميعها معًا في شكل كتلة.

الخطوة 2) يقوم القائمون بالتعدين بعد ذلك بالتحقق من المعاملات داخل كل كتلة، والتحقق مما إذا كانت شرعية.

الخطوة 3) يقوم عمال المناجم بعد ذلك بحل لغز رياضي يُعرف باسم إثبات مشكلة العمل للمضي قدمًا. يجب على جميع عمال المناجم التنافس.

الخطوة 4) تتم مكافأة أول عامل منجم يقوم بحل كل مشكلة كتلة.

الخطوة 5) ثم يتم تخزين المعاملات التي تم التحقق منها على blockchain.

مزايا إثبات العمل

بعض الفوائد/الإيجابيات الهامة لإثبات العمل هي:

• تم اختراع إثبات العمل لمنع محاولات الإنفاق المزدوج.
• إنها إحدى آليات الإجماع الأكثر أمانًا.
• تتمتع العملات المشفرة المعتمدة على إثبات العمل بقدرة تعدين أكبر وأكثر أمانًا.
• يكسب التعدين مكافآت في نموذج إثبات العمل (PoW) النموذجي.
• إثبات العمل عشوائي ولكنه عادل.

مزايا نقاط البيع

بعض الفوائد/الإيجابيات الهامة لإثبات الحصة هي:

• آلية إثبات الحصة (PoS) آمنة من 51% من الهجمات.
• لا يحتاج إثبات الحصة إلى أجهزة باهظة الثمن للمعالجة.
• المعاملات أسرع وغير مكلفة نسبيا.
• المعالجة في حالة PoS لا تستهلك الكثير من الطاقة.
• تعمل الرهانات كمحفز مالي في نموذج إثبات الحصة (PoS).

عيوب إثبات العمل (PoW).

بعض المخاطر/السلبيات المهمة لإثبات العمل هي:

• يتطلب التعدين أجهزة قوية للغاية.
• ليست في متناول كل مشارك في السوق.
• استهلاك الطاقة بسبب المشاركة العالية للغاية في التعدين أمر خارج عن المخططات.
• يتم التحكم في غالبية مجمعات التعدين من قبل كيانات فردية.
• نموذج إثبات العمل (PoW) عرضة للهجمات بنسبة 51%

عيوب نقاط البيع

بعض المخاطر/السلبيات المهمة لإثبات الحصة هي:

• لم يتم تنفيذ نماذج إثبات الحصة (PoS) على blockchain المتقن.
• يعد التحكم في الشبكة أمرًا سهلاً لأنه يعتمد على رأس المال.
• يفتقد إثبات الحصة (PoS) العديد من مزايا إثبات العمل (PoW)، مثل مكافآت التعدين.
• التهديدات المركزية مثل الإنفاق المزدوج قابلة للتنفيذ.
• تعاني تقنية PoS من مشكلات تتعلق بالحوكمة مما يعني أن المستخدمين الذين لديهم المزيد من الرموز المميزة يمكنهم تغيير قواعد الشبكة.

إثبات أمثلة العمل

لقد كان نموذج إثبات العمل موجودًا منذ فترة طويلة، لذا دعونا نستعرض بعض الأمثلة على إثبات العمل (PoW).

رسائل البريد الإلكتروني

أول مثال سنستكشفه هو رسائل البريد الإلكتروني المرفقة بقطعة نصية طويلة. يمكن لأجهزة الكمبيوتر العادية إرسال ملايين رسائل البريد الإلكتروني يوميًا، ولكن تنفيذ مهام أخرى وتلقي الكثير من البريد العشوائي يمكن أن يؤثر على كفاءتها ويقلل من تكاليف المعالجة. تُستخدم PoW لخفض دورات المعالجة من خلال توفير مشكلات حسابية معقدة تعمل على تعزيز الأمان.

العملات الرقمية

أحد أشهر الأمثلة المستخدمة في إثبات العمل هو تعدين العملات المشفرة. يضمن نموذج إثبات العمل أن عمال التعدين لديهم سلطة مباشرة داخل الشبكة. كما يمنع حدوث هجمات الإنفاق المزدوج. يتمتع عمال التعدين بدخل ثابت لأن إثبات العمل يتضمن رؤوسًا كافية في الكتل الجديدة.

دوس

مثال آخر على PoW هو هجمات DDoS التي تسبب الإزعاج والانقطاعات. تحل خوارزمية PoW المشكلات الرياضية المعقدة من خلال الحصول على حل جماعي. تساعد PoW في حل المشكلات بطريقة موزعة. بهذه الطريقة، يمكن حتى لعدد صغير من المشاركين حل المشكلات المعقدة.

إثبات أمثلة الحصة

تعتبر تقنية إثبات الحصة أفضل طريقة لحل المشكلات التشفيرية. فيما يلي بعض العملات المشفرة التي تستخدم نموذج إثبات الحصة الذي يعد أسرع وأكثر أمانًا من إثبات العمل.

تيزوس:

تتضمن شبكة Tezos اللامركزية آلية حوافز تكافئ المصادقين. لصيانة الشبكة وتأمينها، يتلقى المدققون الرموز المميزة التي تم إنشاؤها حديثًا. تزداد المخاطر مع دخول المشاركين الجدد إلى الشبكة ونشاطهم. يحمي نظام PoS في Tezos أيضًا المكافآت وبيانات blockchain من التلاعب.

Ethereum 2.0:

المؤسس المشارك ل Ethereumاقترح فيتاليك بوتيرين Ethereum اقتراح التحسين في عام 2016. ويستخدم نسخة معدلة من خوارزمية إثبات العمل تسمى Sharding. يمكن لمفهوم المشاركة تحسين أداء الشبكة من خلال الاحتفاظ بقدر أكبر من قوة التجزئة. ستؤدي المشاركة أيضًا إلى زيادة عدد المعاملات في الكتلة.

كوزموس:

تشتهر شركة Cosmos بنشر شبكة PoS للاستخدام على نطاق واسع (أكثر من Bitcoin). ومن خلال تأمين ملايين المستخدمين، يأمل المشروع أن يصبح أكبر عملة تعتمد على إثبات الحصة (PoS). يشمل جمهورها المستهدف الأشخاص الذين ليس لديهم إمكانية الوصول إلى النظام المصرفي.

كيف يتم التحقق من المعاملات: PoW

قد يكون فهم كيفية عمل عمليات التحقق من المعاملات في إثبات العمل (PoW) أمرًا صعبًا بدون مثال. دعنا ننظر إلى Bitcoinنموذج.

الخطوة 1) وفي غضون كل 10 دقائق أو نحو ذلك، يتم إنشاء كتلة جديدة. يستغرق الأمر نفس القدر من الوقت تقريبًا للتأكيد Bitcoin المعاملات باعتبارها صالحة.

الخطوة 2) تحتوي كل كتلة على معاملات مختلفة تتطلب التحقق. في النظام اللامركزي، يصبح من الصعب ويستهلك الكثير من الطاقة التحقق من كل معاملة.

الخطوة 3) يوفر إثبات العمل قدرًا هائلاً من القوة الحسابية لحل خوارزمية التشفير. إنه يجعل من المستحيل على المشاركين في الشبكة الذين لديهم موارد أقل الحصول على مكافآت أفضل.

الخطوة 4) بمجرد التحقق من جميع المعاملات داخل الكتلة، تتم إضافتها إلى blockchain العامة حيث يمكن للمستخدمين الآخرين رؤيتها.

لنفترض أن المجموع الرياضي 4+8 باستخدام إثبات العمل. الآن نعلم أن الإجابة هي 12. ولكن في هذا النموذج، من يصل إلى الإجابة أولاً يفوز بمكافأة التعدين. تخيل عامل منجم 1 وعامل منجم 2 يتنافسان على حل هذه المشكلة. وستكون النتائج على النحو التالي؛

عامل منجم 1

المحاولة 1: 4+8 = 11 *غير صحيحة*

المحاولة 2: 4+8 = 9 *غير صحيحة*

المحاولة 3: 4+8 = 10 *غير صحيحة*

عامل منجم 2

المحاولة 1: 4+8 = 13 *غير صحيحة*

المحاولة 2: 4+8 = 12 *صحيح*

المحاولة 3: 4+8 = 14 *غير صحيحة*

لذلك يمكنك أن ترى أن عامل المنجم 2 خمن الإجابة الصحيحة في المحاولة الثانية حتى يحصل على مكافأة عامل المنجم. لكن في الواقع، تستطيع أجهزة الكمبيوتر تنفيذ ملايين المجموعات كل ثانية.

في أي لحظة معينة، تحاول العديد من الأجهزة حل معادلات التشفير. إنه تقريبًا مثل السباق لتكون أول من يصل إلى خط النهاية ويحصل على مكافأة التعدين.

تختلف العملية قليلاً في حالة أي عملة إثبات العمل (PoW) بخلاف Bitcoin، كما هو متوقع من مشاريع العملات المشفرة من الجيل الثاني وحتى الثالث التي تم تطويرها لإصلاح المشكلات الموجودة فيها Bitcoin.

كيف يتم التحقق من المعاملات: PoS

بالمقارنة مع نموذج إثبات العمل، يستخدم نموذج إثبات الحصة عمليات مختلفة لتأكيد المعاملة والوصول إلى الإجماع. وفي حين أنه يستخدم أيضًا خوارزمية تشفير، فإن الهدف مختلف تمامًا.

في حالة إثبات الحصة، يعتمد إنشاء الكتلة التالية على مقدار حصص الفرد. تعتمد الحصة على عدد العملات المعدنية التي يمتلكها المستخدم لسلسلة الكتل المحددة التي يحاول تعدينها.

من الناحية الفنية، لا يقوم المشاركون بالتعدين هنا، بل "التزوير"، حيث لا توجد مكافأة كتلة يمكن الحصول عليها. على عكس Bitcoinالعملات المشفرة التي تستخدم إثبات الحصة (PoS) تكافئ المشاركين من خلال مكافأتهم برسوم المعاملة.

لبدء عملية التخزين، يجب على المستخدمين أولاً إيداع العملات في محفظة محددة، مما يؤدي إلى تجميد العملات، مما يسمح باستخدامها لتخزين الشبكة. تتطلب معظم سلاسل الكتل PoS حدًا أدنى من العملات لبدء عملية التخزين، والتي تتضمن استثمارًا مقدمًا كبيرًا.

مثال على التحقق من PoS

لشرح عملية إثبات الحصة (PoS) بشكل أفضل، لنأخذ مثال Dash(DASH). الحد الأدنى المطلوب هو 1000 داش، والذي كان سيعادل في وقت ما (ديسمبر 2017) 1.5 مليون دولار.

الخطوة 1) أولاً، عليك أن تقرر عدد العملات التي تريد مشاركتها للحصول على بعض المكافآت من إثبات الحصة (PoS).

الخطوة 2) تعرف على العدد الإجمالي للعملات المعدنية المتداولة في blockchain. في مثالنا، لديها 1000 قطعة نقدية متداولة.

الخطوة 3) يتعين عليك بعد ذلك شراء 100 قطعة نقدية وحصصها، أي 10% من العملات المتداولة.

الخطوة 4) أنت الآن جاهز لتلقي مكافآت التوقيع المساحي. وفقًا لهذا المثال، لديك فرصة بنسبة عشرة بالمائة للفوز بكل مكافأة على الموقع سلسلة كتلة.

إثبات الحصة أفضل من إثبات العمل؟ الأسباب

لقد أصبح نموذج إثبات العمل نظامًا غير عادل حيث لا يحظى المشاركون العاديون بأي فرصة للحصول على مكافآت التعدين. لكن الأمر لا ينطبق على إثبات الحصة، حيث يحصل الجميع على فرصة متساوية ليصبحوا مزورين ويحصلون على المكافآت.

ونظرًا للمزايا المذكورة أعلاه، Ethereum يستعد للتحويل إلى PoS في نسخته 2.0. من المقرر إصدار ETH 2.0 في العام المقبل.

Ethereum لقد دعم المطورون والمجتمعات دائمًا نظامًا بيئيًا لامركزيًا وشفافًا. من خلال رؤية كيف يستغل المتسللون المحتملون نموذج إثبات العمل، فمن الواضح سبب Ethereum وتفضل مشاريع العملات المشفرة الأخرى آلية إثبات الحصة.