الگوریتم اثبات سهام خالص (PPoS) الگورند چیست و چگونه کار می‌کند؟
در حالی که مکانیزم‌های اجماع قبلی مانند اثبات کار (proof-of-work) در برخی جنبه‌ها موفق بودند، اما در سایر موارد خوب عمل نکردند. الگوریتم اثبات سهام خالص یک رویکرد نوآورانه است که به عنوان مدلی از اجماع اثبات سهام (proof-of-stake) به حل این سه‌گانه می‌پردازد.
الگوریتم اثبات سهام خالص چیست؟
این الگوریتم بر اساس مفهوم محبوب اثبات سهام بنا شده و با معرفی تصادفی بودن در انتخاب، به دستیابی به سه گانه شبکه‌های غیرمتمرکز یعنی امنیت، غیرمتمرکز بودن و مقیاس‌پذیری به طور همزمان، کمک می‌کند.
بلاکچین الگورند (Algorand) از مکانیزم اجماع PPoS استفاده می‌کند. این الگوریتم اجماع از حداقل قدرت محاسباتی استفاده می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که PPoS از نظر انرژی کارآمد، امن و مقیاس‌پذیر باشد، زیرا نیاز به ماینرها را از بین می‌برد و بلاکچین را سریع‌تر و غیرمتمرکزتر می‌کند.
الگوریتم اثبات سهام خالص چگونه کار می‌کند؟
ابتدا اجازه دهید توضیح مختصر و کوتاهی در خصوص الگورند ارائه دهیم. الگورند یک بلاکچین مبتنی بر اثبات سهام خالص (PPoS) است که به عنوان اولین بلاکچین از این نوع در جهان شناخته می‌شود. این پلتفرم به کاربران این امکان را می‌دهد که برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) بسازند و توکن‌های غیر مثلی (NFT) صادر کنند. الگورند با استفاده از تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته، توانایی پردازش سریع تراکنش‌ها را دارد و بلوک‌ها در عرض چند ثانیه نهایی می‌شوند.
اگر قصد کسب اطلاع از قیمت الگورند و یا خرید آن را دارید، از صرافی و بازار ارزهای دیجیتال نیپوتو استفاده نمایید. نیپوتو یک صرافی امن و معتبر است که امکان واریز و برداشت ریالی با کارت‌های ایرانی عضو شبکه شتاب را فراهم می‌کند.
الگوریتم اثبات سهام خالص از روشی به نام قرعه‌کشی (sortition) به طور تصادفی برای انتخاب ولیدیتورها استفاده می‌کند. ولیدیتورها یک کمیته تشکیل می‌دهند و در فرآیند ایجاد بلوک‌ها شرکت می‌کنند. پیشنهاداتی که بیشترین رای را دارند، به بلاکچین اضافه می‌شوند و ولیدیتورهایی که در این فرآیند مشارکت کرده‌اند، به عنوان پاداش، توکن‌های الگورند دریافت می‌کنند. در ادامه این موضوع را به تفصیل توضیح می‌دهیم.
مراحل اجماع اثبات سهام خالص
اجماع PPoS یک فرآیند سه مرحله‌ای را برای نهایی کردن هر بلوک جدید دنبال می‌کند:
پیشنهاد (Proposal)
کلید پیشنهادی به صورت رمزنگاری‌شده به‌طور تصادفی انتخاب می‌شود تا یک بلوک جدید حاوی تراکنش‌ها ایجاد کند.
رأی‌گیری نرم (Soft Vote)
یک کمیته از ولیدیتورها که به صورت تصادفی انتخاب شده‌اند، به‌صورت خصوصی بر روی بلوک پیشنهادی رأی‌گیری می‌کند. اگر دو سوم رأی‌دهندگان تأیید کنند، بلوک به مرحله بعدی منتقل می‌شود.
تأیید (Certification)
یک کمیته دیگر که به‌طور تصادفی انتخاب شده، به‌صورت عمومی بر روی تأیید بلوک رأی‌گیری می‌کند. پس از تأیید دو سوم رأی‌دهندگان، بلوک به‌طور دائمی به بلاکچین اضافه می‌شود.
پروتکل‌های PPoS با انتخاب تصادفی شرکت‌کنندگان در هر مرحله، پیش‌بینی‌ناپذیری و مقاومت در برابر سانسور را به ارمغان می‌آورد.
هیچ‌کس نمی‌تواند با انباشت سهام، سیستم را فریب دهد، بنابراین این سیستم امنیت لازم را برای ادامه عملکرد خود فراهم می‌کند.
PPoS مزایایی از جمله نهایی‌سازی سریع تراکنش‌ها و توان عملیاتی بالا بدون به خطر انداختن غیرمتمرکز بودن را دارد. الگورند به دلیل این ویژگی‌ها می‌تواند بیش از 1000 تراکنش در ثانیه پردازش کند.
تفاوت بین اثبات سهام و اثبات سهام خالص
هر دو اثبات سهام (PoS) و اثبات سهام خالص (PPoS) نیاز به سهام گذاری (استیکینگ) توکن‌ها برای شرکت در فرایند تأیید بلوک‌ها دارند. با این حال، آن‌ها تفاوت‌های مهمی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:
• فرآیند انتخاب
در اثبات سهام، ولیدیتورها معمولاً بر اساس میزان ارز سهام گذاری شده خود یا از طریق ثبت‌نام داوطلبانه انتخاب می‌شوند. در حالی که اثبات سهام خالص همه‌چیز به‌طور کامل تصادفی است.
• پیش‌بینی‌پذیری
در اثبات سهام، ولیدیتورهای مشابه معمولاً در طول زمان بر تولید بلوک‌ها تسلط دارند، در حالی که اثبات سهام خالص به‌طور تصادفی شرکت‌کنندگان منحصر به فرد را در هر دور انتخاب می‌کند.
• ریسک‌های متمرکز شدن
در اثبات سهام، گروه‌های بزرگی از ولیدیتورها می‌توانند کنترل تأیید بلوک‌ها را به دست آورند. در مقابل، در اثبات سهام خالص، صرف‌نظر از میزان کل ارز سهام گذاری شده، قدرت میان تمام شرکت‌کنندگان توزیع می‌شود.
• مدل امنیتی
پیش‌بینی‌ناپذیری اثبات سهام خالص، حملات را بسیار دشوارتر می‌کند، زیرا هکرها نمی‌توانند ولیدیتورهای خاصی را انتخاب کنند. اثبات سهام در این زمینه آسیب‌پذیر است.
به دلیل این تفاوت‌ها، اثبات سهام خالص (PPoS) مزایایی در زمینه غیرمتمرکز بودن و تاب‌آوری دارد که به شبکه‌هایی که در مقیاس بزرگ کار می‌کنند و تضمین‌های امنیتی ارائه می‌دهند، کمک می‌کند.
اثبات سهام خالص در مقابل اثبات کار
ارزهای دیجیتال برای اطمینان از یکپارچگی بلاکچین، از فرآیندی به نام اثبات کار (PoW) برای تأیید تراکنش‌های جدید و حفظ امنیت سیستم استفاده می‌کنند. در این الگوریتم، ارزهای دیجیتال برای تأیید و اضافه کردن بلوک‌های جدید تراکنش‌ها، به یک شبکه غیرمتمرکز از شرکت‌کنندگان به نام ماینرها متکی هستند.
ماینرها برای حل معماهای ریاضی با یکدیگر رقابت می‌کنند. برنده این رقابت، یک کوین جدید دریافت می‌کند. زمانی که ماینرها موفق به تأیید داده‌های جدید می‌شوند، پاداشی به صورت ارز دیجیتال می‌گیرند.
در ادامه، تفاوت‌های کلیدی بین اثبات سهام خالص و اثبات کار آمده است:
• مصرف انرژی
اثبات کار مقادیر زیادی از برق را برای استخراج ارز دیجیتال مصرف می‌کند. اثبات سهام خالص به انرژی ناچیزی نیاز دارد زیرا مشارکت صرفاً به نگهداری کوین‌ها بستگی دارد.
• دسترس‌پذیری
هزینه‌های سخت‌افزاری استخراج و برق، موانع اثبات کار هستند. در طرف دیگر، هر کسی که یک کوین داشته باشد می‌تواند به‌طور کامل در اثبات سهام خالص شرکت کند.
• توان عملیاتی
پروتکل‌های اثبات سهام خالص مانند الگورند می‌توانند هزاران تراکنش در ثانیه پردازش کنند، در حالی که بیت‌کوین تنها 5-7 تراکنش در ثانیه را مدیریت می‌کند.
• هزینه هر تراکنش
انجام تراکنش در بلاکچین الگورند هزینه‌ای معادل کسری از یک سنت دارد، در حالی که این هزینه در بیت‌کوین بین 2 تا 5 دلار است.
• تمرکز
شبکه‌های اثبات کار به طور طبیعی در طول زمان متمرکز می‌شوند. اثبات سهام خالص، غیرمتمرکز می‌ماند زیرا نیاز به تجهیزات خاصی ندارد.
الگورند، یک بلاکچین مبتنی بر اثبات سهام خالص
الگورند اولین بلاکچین اثبات سهام خالص (PPoS) در جهان است. در الگورند، هر کسی می‌تواند برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) بسازد و NFTها را صادر کند.
زنجیره الگورند با توان عملیاتی بالا در تراکنش‌ها و بدون نگرانی از شلوغی، می‌تواند هر میزان تقاضایی را مدیریت کند. در الگورند، بلوک‌ها در عرض چند ثانیه نهایی می‌شوند و از نظرسرعت تراکنش، با شبکه‌های پرداخت و جهانی رقابت می‌کند.
این شبکه مبتنی بر PPoS اولین بلاکچینی است که تراکنش‌ها را فورا نهایی می‌کند. این امر، آن را به زنجیره‌ای مناسب برای سیسم‌های مالی تبدیل کرده است.
الگورند برای انتخاب کاربران به منظور پیشنهاد بلوک‌های بعدی در یک دور مشخص به sorteion رمزنگاری شده متکی است. زمانی که کاربران یک بلوک را پیشنهاد می‌دهند، یک کمیته رأی‌دهنده انتخاب می‌شود تا در مورد پیشنهاد بلوک تصمیم‌گیری کند.
بیشتر بخوانید: ریپل (XRP): پلی بین ارزهای دیجیتال و بانکداری سنتی
نتیجه‌گیری
در حالی که هر دو اثبات سهام (PoS) و اثبات سهام خالص (PPoS) نیاز به سهام گذاری کوین برای شرکت در تأیید بلوک‌ها دارند، اما در فرآیندهای انتخاب ولیدیتورها متفاوت عمل می‌کنند.
اثبات سهام خالص ویژگی‌های تأیید مبتنی بر اثبات سهام را گرفته و یک روش جدید برای انتخاب ولیدیتورهای تصادفی با استفاده از رمزنگاری به آن اضافه کرده است. این امر به الگوریتم اثبات سهام خالص، مزایایی مانند حداکثر کردن غیرمتمرکز بودن، حداقل کردن موانع مشارکت و افزایش تاب‌آوری در برابر حملات را ارائه می‌کند.
پروتکل‌هایی مانند الگورند نشان می‌دهند که چگونه الگوریتم PPoS می‌تواند تراکنش‌های سریع و کم‌هزینه را با تضمین غیرمتمرکز بودن برای استفاده عمومی ارائه دهد. در حالی که اثبات سهام استاندارد به تکامل خود ادامه می‌دهد، از طرفی به نظر می‌رسد که اثبات سهام خالص در آینده نقش مهمی را در بلاکچین ایفا کند. به طور کلی، الگوراند به عنوان یک زیرساخت قوی برای مالی بدون اصطکاک و برنامه‌های غیرمتمرکز شناخته می‌شود.
