مقارنة بين نظامي التعدين POW و POS : تعد خوارزمية إثبات العمل (POW) هي الأكثر استخدامًا في تقنية blockchain. حيث يستخدم Bitcoin هذه الطريقة . ومع ذلك ، قام Ethereum ، البروتوكول الأساسي لـ Ether ، للانتقال إلى خوارزمية إثبات الحصة (PoS) كجزء من خارطة طريق التطوير الخاصة بهم. سيكون هذا مشروعًا ذا أهمية عالية وينتظر عشاق العملات المشفرة بفارغ الصبر هذا التطوير .
أهمية نظام blockchain:
أهم مميزات نظام blockchain هي اللامركزية . إنها قاعدة بيانات موزعة تحتفظ بها أجهزة الكمبيوتر على الشبكة ، والتي تسمى “العقد” ، بطريقة مشتركة. جميع العقد عبارة عن دفاتر أستاذ كاملة ، أي أن لديها سجل المعاملات بالكامل في blockchain. ومن ثم فإن تقنية blockchain تسمى أيضًا “شبكة دفتر الأستاذ الموزع” (DLT). والتي لا يمكن أن تؤثر على الشبكة في حال خروج أي خادم من الشبكة .
يتم ربط السجلات ، التي تسمى “كتل” ، عبر بروتوكول ، ولا يمكن حذف أو تعديل أي كتلة موجودة. تعد إضافة كتلة جديدة هي الطريقة الوحيدة لتحديث blockchain ، ويمكن لأي عقدة القيام بذلك دون أي سلطة مركزية.
إذا خالفت العقدة المعايير المحددة مسبقًا وأنشأت كتلة جديدة ، فستتجاهلها العقد الأخرى. ومع ذلك ، إذا استمرت العقدة غير المتوافقة في إنشاء كتل تتعارض مع المعايير وبدأت بعض العقد الأخرى أيضًا في إنشاء كتل فوق الكتل غير المتوافقة ، فسيظهر نزاع في المجتمع. يمكن للمجتمع اختيار هارد فورك وسحب حالة الشبكة قبل نشوء النزاع ، ومع ذلك ، فإن الانقسام المتكرر للهارد فورك يؤثر على استقرار الشبكة. هناك حاجة إلى آلية توافق لمنع مثل هذه العقد غير المتوافقة .
يمكن أن يكون هناك أيضًا عقد ضارة تغلب على العقد الأخرى للشبكة باستخدام هجوم “رفض الخدمة الموزع” (DDoS). يمكن أن تؤدي هذه العقد إلى إجراء معاملات خاطئة ، على سبيل المثال “الإنفاق المزدوج” ، أي إنفاق نفس العملة المشفرة مرتين. مما يلزم استخدام آلية للوقاية من مثل تلك العمليات .
ما هي خوارزمية POW ؟
كان سينثيا دورك وموني ناؤور قد وضعوا مفهوم POW لأول مرة في عام 1993 ، على الرغم من أن ماركوس جاكوبسون قد أطلق الاسم في عام 1999. Bitcoin هو أشهر تطبيق POW وسنستخدمه لشرح هذا المفهوم.
يتم تجميع المعاملات في blockchain Bitcoin في تجمع ذاكرة يسمى ‘mempool' بينما يتم إنشاء كتلة كل 10 دقائق. كل معاملة في mempool تحتاج إلى التحقق ، و “عمال المناجم” يفعلون ذلك. تسمى عملية التحقق من المعاملات “التعدين”.
يقوم مستخدم Bitcoin الذي يطلب المعاملة بتقديم بيانات المعاملة إلى المُعدِّن الذي يقوم بعد ذلك بالتحقق من المعاملة وإدراجها في الكتلة المتاحة التالية. ومع ذلك ، لتضمين المعاملة في الكتلة التالية ، يحتاج المُعدِّن إلى معرفة قيمة تجزئة التشفير لآخر كتلة مسجلة والتي تكون مخفية عن الجميع. يجب الإشارة إلى قيمة التجزئة هذه لإنشاء الكتلة الجديدة.
للعثور على تجزئة الكتلة الأخيرة ، يجب على عامل المنجم أن يجرب رقمًا تلو الآخر في عرض لقوة المعالجة ، وليست هناك حاجة إلى مهارات. يكافأ المعدنون بجزء بسيط من البيتكوين ، وبالتالي فهي عملية تنافسية. عامل المنجم الناجح هو الشخص الذي يتفوق على أي شخص آخر في هذه اللعبة ويحل هذا اللغز الرياضي الهائل باستخدام قوة حوسبة هائلة. بعد العثور على تجزئة آخر كتلة مسجلة ، يعلن المُعدِّن عن ذلك للشبكة حتى تتحقق العقد الأخرى من عملية التحقق وينشئ كتلة جديدة مع المعاملات في التحقق من مشاركة mempool.
لغز التشفير الذي حله عامل المنجم غير متماثل
إنه أمر صعب إلى حد ما بالنسبة لعامل التعدين ، لكن العقد الأخرى في الشبكة يمكن أن ترى بسهولة دليل العدد الهائل الذي تم تجهيزه. بمرور الوقت ، يجد عمال المناجم اللغز أسهل ، ويقل وقت إنشاء الكتلة من 10 دقائق. ومن ثم ، تتم مراجعة اللغز كل 14 يومًا لجعله أكثر تعقيدًا. وهذا يعني بشكل فعال أن هناك حاجة إلى مزيد من قوة الحوسبة من الآن فصاعدًا.
يعد تنفيذ هجوم DDoS عن طريق الاستيلاء على 51٪ من إجمالي قوة الحوسبة في هذه الشبكة مكلفًا للغاية ، وسينتهي المخترق بإنفاق أكثر مما يمكنه الاستفادة منه. ومن ثم فإن POW يجعل blockchain آمنًا للغاية.
ومع ذلك ، فإن هذا الأمان العالي يأتي بتكلفة باهظة. تتطلب قوة الحوسبة المتزايدة للعقد طاقة كهربائية أكثر من أي وقت مضى ، لا يتم دعم Bitcoin بأي أصل ملموس ومثل هذا الضغط على البيئة للعملة الرقمية يجذب تغطية إعلامية سلبية. أيضًا ، تؤثر مشاركة جميع العقد في عملية التحقق من صحة المعاملات على قابلية التوسع وإنتاجية المعاملات.
إلى جانب ذلك ، يصعب على المعدنين الفرديين ترقية أجهزتهم باستمرار لحل اللغز الرياضي الأكثر تعقيدًا ودفع فاتورة الكهرباء المتزايدة. ومن ثم ، هناك زيادة مركزية في التعدين مع سيطرة منصات التعدين الكبيرة المنظمة على المشهد. هذه المركزية غير المباشرة هي ضد مبدأ البلوك تشين الأساسي للامركزية.
ما هي خوارزمية PoS؟
قررت مجموعة من العقد مشاركة عملاتها المشفرة للتحقق من صحة المعاملة. يطلق عليهم “ستكرز”. كلما زاد حجم الحصة وطالت مدة الحصة ، كانت فرص صاحب الحساب في الحصول على مسؤولية التحقق من صحة المعاملة أفضل.
تم إنشاء جميع العملات المشفرة في هذه الشبكة بالفعل ، ولا يوجد تعدين. هذا يلغي الحاجة إلى حل لغز تشفير معقد. يتم أيضًا التخلص من التحديث المستمر للأجهزة وتكاليف الطاقة المرتفعة. وتسمى عملية التحقق من صحة المعاملة .
أيضًا ، ليست هناك حاجة إلى مشاركة الشبكة بأكملها في عملية التحقق من صحة المعاملات ، مما يحسن قابلية التوسع. تسمح PoS بتنفيذ حل تقني آخر ، ويطلق عليه “التجزئة”. في الأصل مفهوم من إدارة قواعد البيانات ، حيث يعني تخزين أقسام مختلفة من قاعدة البيانات في مثيل خادم منفصل لتحقيق كفاءة أعلى ، في تقسيم blockchain يعني تخزين الأجزاء من الشبكة في مجموعات منفصلة من العقد. نظرًا لعدم قدرة أي عقدة على رؤية الشبكة بالكامل ، لا يمكن تنفيذ التجزئة بالاقتران مع خوارزمية POW ، وهناك حاجة إلى PoS مع أجهزة تخزين منفصلة للأجزاء المنفصلة.
أيهما أفضل بين نظامي التعدين POW و POS؟
تم اختبار POW جيدًا واستخدامه في العديد من مشاريع العملات المشفرة. هجمات DDoS على blockchain التي تستخدم هذه الخوارزمية مستحيلة مع تكنولوجيا الحوسبة الحالية. ومع ذلك ، فإن تكلفة الطاقة المرتفعة ، والضغط المتزايد على البيئة ، والتغطية الإعلامية السلبية المصاحبة.بالإضافة إلي زيادة مركزية عمليات التعدين ، وإنتاجية المعاملات المنخفضة من المرجح أن تجعلها غير قابلة للتطبيق على المدى الطويل. تشعر المجتمعات بقلق متزايد بشأن تكاليف الطاقة المرتفعة لتعدين البيتكوين. و مؤخرا قامت الصين رسميًا بحظر جميع هذه العمليات بسبب الدعم الوطني للطاقة .
توفر خوارزمية PoS بلوكشين أكثر قابلية للتوسع مع إنتاجية أعلى للمعاملات. وقد اعتمدها عدد قليل من المشاريع بالفعل ، مثل عملة DASH المشفرة. ومع ذلك ، فهي أقل أمانًا من خوارزمية POW اللامركزية تمامًا.
من الممكن شراء غالبية العملات في الشبكة ، وأن تصبح صاحب الاختيار ، والتحقق من صحة المعاملات الخاطئة كجزء من هجوم. ومع ذلك ، فإن اقتصاد السوق لديه صمام أمان طبيعي لهذا ، لأن سعر العملة سيرتفع بشكل كبير عندما يحاول شخص ما شراء مثل هذه الكمية الهائلة من العملات المعدنية . مما يجعل مهمة المهاجمين أكثر صعوبة.
قام مشروع Ethereum ، كجزء من انتقالهم المخطط له إلى PoS ، بتصميم بروتوكول “Casper”. حيث سيتم معاقبة هؤلاء المحتالين من خلال مصادرة عملاتهم المشفرة المربوطة ومنعهم من الرهان مرة أخرى.
إذا كان التنفيذ المخطط لـ PoS في بروتوكول مشهور مثل Ethereum ساريًا على ما يرام ، فمن المحتمل أن يكون مجتمع التشفير مطمئنًا بشكل معقول حول قدرة خوارزمية PoS على الحفاظ على أمان الشبكة. قد يؤدي ذلك إلى إمالة الميزان لصالح PoS ، والوقت وحده هو الذي سيحدد أيهما سيكون خوارزمية blockchain للمستقبل.
