تست مشارکت ، یکی از دو پروتکل اجماع پرکاربرد در فناوری بلاک چین است و به انگلیسی Proof of Stake و به طور مختصر PoS نام گرفته است. هدف این الگوریتم، مانند PoW ، ایجاد رضایت بین تمام بخش‌هایی است که شبکه را تشکیل می‌دهند.

به گره هایی که در PoS استخراج می شوند،گره اعتبار سنجی می گویند . تصمیم گیری در مورد اینکه کدام گره برای اعتبارسنجی یک بلوک به صورت تصادفی انجام می شود، اما احتمال بیشتری را به افرادی که دارای یک سری معیارها هستند، می دهد. از جمله این معیارها می توان به میزان ارز رزرو شده و زمان حضور در شبکه اشاره کرد اما موارد دیگری را نیز می توان ذکر کرد. پس از ایجاد، فرآیند انتخاب گره ها به صورت تصادفی آغاز می شود. هنگامی که فرآیند انتخاب به پایان رسید، گره های انتخاب شده می توانند تراکنش ها را اعتبارسنجی کنند یا بلوک های جدید ایجاد کنند.

این نشان می دهد که Proof of Stake فرآیندی کاملاً متفاوت از پروتکل معروف Proof of Work (PoW) است. جایی که هر یک از گره های آن کار محاسبات سختی را برای حل پازل های رمزنگاری انجام می دهند. این بدان معناست که PoW برخلاف PoS، برای انجام عملیات خود به انرژی و تجهیزات تخصصی زیادی نیاز دارد. در مقابل، در PoS، این ضروری نیست. در PoS این فرآیند بسیار ساده تر و با مصرف انرژی کمتر انجام می شود. به همین دلیل است که بسیاری از پروژه های بلاک چین در حال حاضر به این پروتکل جدید علاقه مند هستند.

اولین ارزی که از این پروتکل استفاده کرد Peercoin در سال ۲۰۱۲ بود. سپس پروژه های دیگری مانند NXT   و Bitshares ظاهر شدند که از این پروتکل نیز استفاده می کنند.

 

چرا سند مشارکت ایجاد شد؟

پروتکل Proof of Stake توسط توسعه دهنده مشهور Sunny king در سال ۲۰۱۱ ایجاد شد. در سال ۲۰۱۲ کینگ رسماً وایت پیپر the ppco را ارائه کرد که در آن مشخص بود الگوریتم PoS چگونه کار می کند. هدف حل برخی از مشکلات پروتکل PoW شناخته شده بود. در میان آنها موارد زیر برجسته است:

  1. عدم مقیاس پذیری و سرعت. فرآیند بازاریابی شامل چندین مرحله است که در زیر منعکس شده است: سطح بالایی از تاخیر را اضافه می کند تا بتواند تراکنش ها را تایید کند و بلاک های جدید تولید کند. با این حال، PoS از این وضعیت اجتناب می کند. در بلاک چین‌هایی که از پروتکل PoS استفاده می‌کنند، تأیید توسط گره‌هایی که دارای ارز بالایی هستند انجام می‌شود. به این ترتیب، تأییدها به سرعت انجام می شود و تأثیر مثبتی بر مقیاس پذیری و سرعت شبکه دارد.
  2. مصرف انرژی بالا در فرآیند استخراج. فرآیند استخراج در PoW به قدرت محاسباتی بالایی نیاز دارد . توانی که عموماً از ماشین هایی با مصرف برق زیاد می آید. اما PoS این دیدگاه را به شدت تغییر می دهد. فرآیند استخراج را برای فرآیند مشارکت تغییر دهید. سهمی که در نگهداری سکه ها یا زمان در شبکه منعکس می شود
  3. عدم تمرکز شبکه این مشکلی است که امروزه شبکه های PoW را به شدت تحت تاثیر قرار داده است. واقعیتی که به طور فزاینده ای قابل لمس می شود، به خصوص با دیدن گروه های بزرگ ماینر ها. وضعیتی که شبکه را در دستان معدودی متمرکز می کند. PoS به دنبال حل این مشکل است و دسترسی به شرکت کنندگان در وظایف مختلف شبکه را متنوع و دموکراتیک می کند.
  4. سود مالی را از حملات ۵۱ درصد کم کنید. تمام حملات ۵۱% یکی از ترس های همزمان در شبکه های PoW هستند. کافی است یک گروه ماینینگ مخرب ۵۱ درصد از توان محاسباتی شبکه را برای فاجعه در اختیار داشته باشد. خوب، با این ظرفیت، گروه ماینینگ می تواند بلاک چین را به میل خود دستکاری کند. اما در یک سیستم PoS، این تنها در صورتی امکان پذیر است که مهاجم ۵۱ درصد از کل سکه ها را در اختیار داشته باشد. اگر مهاجم چنین حمله ای را انجام دهد، ارزش سکه کاهش می یابد. که منجر به خسارات اقتصادی بسیار زیادی برای مهاجم می شود. این وضعیت به عنوان یک عامل بازدارنده برای جلوگیری از این حملات و در عین حال حفظ امنیت شبکه عمل می کند.

اثبات مشارکت چگونه کار می کند؟

عملکرد پروتکل اثبات مشارکت کاملاً خاص است. این سیستم به دنبال تشویق شرکت کنندگان به داشتن مقدار مشخصی سکه در هر زمان است. در اختیار داشتن سکه ها به آنها اجازه می دهد تا با فرآیند انتخاب تصادفی که برای تعیین وظایف انجام می شود، انتخاب شوند. بر اساس این طرح، کسانی که ذخایر بیشتری دارند، وزن بیشتری در شبکه دارند و فرصت های بیشتری برای انتخاب شدن دارند. پس از انتخاب، آنها می توانند تراکنش ها را تأیید کنند و بلوک های جدیدی را در شبکه ایجاد کنند. اجازه دادن به آنها برای دریافت درآمد و انگیزه برای کار انجام شده.

نمونه پروتکل PoS

یک راه ساده تر برای توضیح این فرآیند مثال زیر است:

تصور کنید که بخشی از شبکه ای متشکل از ۱۰۰ سرمایه گذار هستید. از آن شبکه، اولین گروه متشکل از ۵۰ سرمایه گذار هر کدام ۱۰۰۰ سکه دارند. گروه دیگری متشکل از ۳۰ سرمایه گذار، هر کدام ۲۵۰۰ سکه دارند. و آخرین گروه ۲۰ سرمایه گذار، هر کدام ۱۰۰۰۰ سکه دارند. در جدول زیر داده های هر یک از گروه های مذکور و وزن مشارکت آنها در شبکه را مشاهده می کنید.

بنابراین، به وضوح مشاهده می شود که گروه C، او بیشترین مشارکت را در شبکه دارد و در مجموع ۶۱.۵۴ درصد و به طور دقیق ۲۰۰.۰۰۰ سکه دارد. اکنون زمان انجام فرآیند انتخاب تصادفی در شبکه است. این بدان معناست که احتمال انتخاب شدن کسانی که در گروه C هستند بیشتر است. اما نه تنها آنها انتخاب می شوند. اعضای گروه های A y B . این به منظور دموکراتیک کردن و غیرمتمرکز کردن شبکه انجام می شود.

تصدی بیشتر انتخاب به عنوان یک گره را تضمین نمی کند، اما فرصت های بیشتری را فراهم می کند. با این کار به دنبال این است که تمام کسانی که در شبکه هستند بدون متحمل ضرر و زیان بهره مند شوند. علاوه بر این، هر یک از سرمایه‌گذاران گروه‌های A و B می‌توانند برای افزایش سطح مشارکت خود سرمایه‌گذاری بیشتری کنند. پس از انتخاب، سرمایه گذاران توانایی انجام وظایف مجاز را دارند. سرمایه گذاران این وظایف را به منظور دریافت مشوق ها و درآمدهای متناسب با مشارکت خود در سیستم انجام می دهند. پس از دور، فرآیند انتخاب مجدد آغاز می شود تا سایر سرمایه گذاران بتوانند در آن شرکت کنند.

علاوه بر این، وجوه مورد استفاده به عنوان هلدینگ قابل استفاده نیست و باید در بلاک چین قفل شود. این تضمین می کند که وجوه همیشه به عنوان تضمین از گره اعتبار سنجی در دسترس خواهد بود. با این حال، گره می تواند در هر زمان وجوه جدیدی اضافه کند تا سطح مشارکت خود را افزایش دهد.

بسیاری سیستم اقتصادی PoS را «ناعادلانه» رد می‌کنند و بسیاری عبارت «PoS ثروتمندان را ثروتمندتر می‌کند» به کار می‌برند. با این حال، این اشتباه است. PoS به کسانی که در سیستم شما مشارکت می کنند اجازه می دهد تا با افزایش تعداد شبکه، سهم خود را از ثروت حفظ کنند. این از این عبارت جدا می شود و روشن می کند که PoS یک سیستم نسبتاً منصفانه در مورد توزیع ثروت در شبکه است.

ویژگی های PoS

پروتکل Proof of Stake (PoS) دارای ویژگی های بسیار متنوع و قدرتمندی است که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. این یک فناوری سازگارتر با محیط زیست است. این به این دلیل است که برای فعالیت های ماینینگ نیازی به ماشین های قدرتمند ندارید. یعنی مصرف انرژی آن کم است.
  2. این امکان همسویی بهتر اهداف و انگیزه ها را در بین اعضای شبکه فراهم می کند. به این ترتیب هر یک از کسانی که بخشی از شبکه هستند به دنبال حفظ آن شبکه برای مدت طولانی هستند.
  3. تمرکززدایی را بهبود می بخشد و دسترسی به شبکه را دموکراتیک می کند. این به این دلیل است که همه می توانند به شرط داشتن سهام در شبکه شرکت کنند. در شبکه‌های PoS مفاهیم ماینینگ و تجهیزاتی که این کار مستلزم آن است اعمال نمی‌شود.
  4. تحویل پاداش ها متناسب تر است. این به لطف سیستم انتخاب تصادفی در شبکه است که هدف آن تعیین وظایف به کسانی است که ارز دارند. کسانی که مالکیت بیشتری دارند، شانس بیشتری برای انتخاب شدن، تأیید صحت و دریافت سود از آن دارند.
  5. امنیت شبکه بسیار بالاتر است. به لطف این واقعیت است که برخی از طرح‌های حمله شناخته شده مانند حمله ۵۱% را حل می‌کند یا با مشکل مواجه می‌کند.
  6. مقیاس پذیری بیشتری را ارائه می دهد. این یکی از ویژگی های اصلی آن است. سرعت و مقیاس پذیری شبکه های PoS بسیار بیشتر از شبکه های PoW است. این به این دلیل است که هیچ کار محاسباتی فشرده ای که زمان بر است انجام نمی دهد. این موضوع PoS را برای بلاک چین‌هایی که می‌خواهند به عنوان سیستم‌های پرداخت خرده‌فروشی مورد استفاده قرار گیرند، مناسب است، جایی که لازم است تعداد زیادی از تراکنش‌ها در هر ثانیه تأیید شود.
  7. خطر از دست دادن سرمایه به دلیل حملات مخرب وجود دارد. سیستم های PoS مستلزم آن است که نمونه ای از کارهای کاربر همیشه باز و متصل به اینترنت باشد. این یک مشکل امنیتی ایجاد می کند که ممکن است به هکرها اجازه دهد تا از آسیب پذیری ها برای سرقت وجوه از چنین کیف پول هایی سوء استفاده کنند. یک دلیل دیگر برای رعایت معیارهای امنیتی رایج هنگام استفاده از این سیستم.