إثبات العمل مقابل إثبات الحصة: هل إثبات العمل (PoW) أفضل من إثبات الحصة (PoS)؟

إثبات العمل مقابل إثبات الحصة: هل إثبات العمل (PoW) أفضل من إثبات الحصة (PoS)؟

على الرغم من وجود الآلاف من العملات المشفرة حاليًا، إلا أنه قد يكون من الصعب النظر إلى اثنتين من أقدم العملات وأكثرها استخدامًا: Bitcoin وEthereum.

بين الاثنين، يستحوذون على حوالي 70٪ من القيمة السوقية الكاملة (القيمة السوقية) للعملات المشفرة. عموما، لديهم دائما.

في حين أن السعر هو مجرد جانب واحد من قصة السبب الذي يجعل Bitcoin و Ethereum يحتلان دور أفضل العملات المشفرة، إلا أن كل منهما لا يمكن أن يكون مختلفًا عن الآخر.

منذ سبتمبر 2022، أصبحت الاختلافات بينهما أكثر وضوحًا عندما أكملت إيثريوم ترقيتها لعدة سنوات، متجاهلة آلية إجماع إثبات العمل (PoW) لآلية إجماع إثبات الملكية (PoS)

لمعرفة المزيد حول إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS) وكيف يجعلان الإجماع اللامركزي ممكنًا في العملات المشفرة القائمة على blockchain، اقرأ مقالة Learn Crypto هذه: "الدليل النهائي لآليات إجماع العملات المشفرة".

اتخاذ جانب Bitcoin و PoW

منذ أن حدث الحديث عن "Flippening" في الفترة التي سبقت موجة ارتفاع العملات المشفرة في عام 2017، كانت هناك دائمًا حجج حول سبب عدم استبدال Bitcoin أبدًا بواسطة Ethereum.

يعد كل من إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS) من الخوارزميات المتفق عليها والتي يتم استخدامها للتحقق من صحة المعاملات وإضافة كتل جديدة إلى blockchain. والفرق الرئيسي بين الاثنين هو كيفية التحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة. تعتمد إثبات الحصة (PoS) على التوقيع المساحي للعملات المشفرة، بينما تعتمد إثبات العمل (PoW) على حل المشكلات الحسابية المعقدة التي تسمى التعدين.

تستخدم معظم العملات الرقمية في السوق إثبات العمل (PoW) أو إثبات الحصة (PoS)، مع بعض الاختلافات

العملة المشفرة الأكثر شهرة التي تعتمد على إثبات العمل (PoW) هي Bitcoin، في حين أن الأصل البارز لإثبات الحصة (PoS) هو Ethereum.

في هذه المقالة، نتناول معسكر البيتكوين، الذي تحدده آلية إجماع إثبات العمل الخاصة بها.

نبذة عن إثبات العمل (PoW)

يتضمن إثبات العمل حل الألغاز الرياضية المعقدة باستخدام القوة الحسابية. PoW هي خوارزمية إجماعية تُستخدم في تقنية blockchain لضمان سلامة الشبكة ومنع الإنفاق المزدوج في العملات المشفرة.

في إثبات العمل (PoW)، يتنافس عمال المناجم على حل الألغاز الرياضية المعقدة.

تتم مكافأة أول عامل منجم يحل اللغز بعملة مشفرة مسكوكة حديثًا ورسوم المعاملات.

ما هي فوائد إثبات العمل (PoW) مقارنة بإثبات الحصة (PoS)؟

أ. حماية

يعتبر إثبات العمل (PoW) آمنًا للغاية لأنه يتطلب قدرًا كبيرًا من القوة الحسابية لتأكيد المعاملات وإنشاء كتل جديدة. وهذا يعني أنه من الصعب على المهاجمين التعامل مع blockchain.

يستخدم إثبات العمل (PoW) دالة التجزئة، التي تأخذ مدخلات وتنتج مخرجات ذات حجم ثابت. إنها دالة ذات اتجاه واحد، مما يعني أنه من المستحيل عكس الإخراج لاستنتاج الإدخال.

نظرًا لأنه يتم توزيع blockchain عبر عقد الشبكة، يجب التوصل إلى توافق في الآراء بشأن كل كتلة تتم إضافتها إلى السلسلة.

العقد التي تم العبث بها أو التي تحاول بشكل ضار تخريب blockchain ستشهد رفض الكتل الجديدة الخاصة بها من قبل العقد الشرعية، مما يجعل من الصعب على المهاجمين التعامل مع البيانات.

العقد التي تقوم بالعمل للتحقق من صحة الكتل تحصل على مكافأة مقابل القيام بذلك. وهذا يشجع العقد على التصرف بما يحقق مصلحة الشبكة وعدم تقويض أمنها.

بشكل عام، يعتمد إثبات العمل (PoW) على مجموعة من إجراءات أمان التشفير ومواءمة الحوافز للحفاظ على سلامة شبكة blockchain.

ب. الإنصاف

في إثبات العمل (PoW)، يعتبر المُعدن الذي هو أول من حل المشكلة الرياضية هو الكتلة الصالحة التي سيتم إضافتها إلى blockchain. إن الجهد والقوة الحسابية المطلوبة من القائمين بالتعدين لحل المشكلة يضمنان أمان الشبكة وعدالتها.

يسمح إثبات العمل (PoW) بالتوزيع العادل للمكافآت بين المشاركين في الشبكة. فهو يكافئ أولئك الذين يساهمون في القوة الحسابية للشبكة، على عكس أولئك الذين لديهم المزيد من العملات المعدنية أو المال

بموجب إجماع إثبات العمل (PoW)، تعمل الآلاف من برامج التعدين على كتلة واحدة حتى يتم حل التجزئة، ثم تنتقل إلى الكتلة التالية. مع هذا الهيكل، يتمتع كل عامل منجم بفرصة متساوية لحل المشكلة وإضافة كتلة جديدة إلى السلسلة.

من الناحية النظرية، يمكن لأي شخص المشاركة في التعدين باستخدام إثبات العمل (PoW)، طالما أن لديه الأجهزة والبرامج اللازمة. وهذا يجعل إثبات العمل (PoW) آلية إجماع عادلة حسب التصميم، حيث أن كل عامل تعدين لديه فرصة متساوية لحل اللغز وكسب المكافأة.

ج. الحماية ضد هجمات البريد العشوائي

نظرًا لأن الفكرة وراء إثبات العمل (PoW) هي طلب عمل حسابي من أجل إضافة كتلة جديدة إلى blockchain، فيجب القيام بقدر معين من العمل الحسابي لحل اللغز الرياضي.

من خلال مطالبة القائمين بالتعدين بالقيام بهذا العمل، تتم حماية blockchain من هجمات البريد العشوائي لأنه يصبح من المكلف للغاية إرسال بريد عشوائي إلى الشبكة بعدد كبير من المعاملات.

وذلك لأن كل معاملة تتطلب قدرًا صغيرًا من العمل الحسابي ليتم تضمينه في الكتلة التالية.

لإرسال بريد عشوائي إلى الشبكة بعدد كبير من المعاملات، سيحتاج المهاجم إلى إنتاج قدر هائل من العمل الحسابي، وهو ما قد يكون مكلفًا ويستغرق وقتًا طويلاً.

بالإضافة إلى ذلك، تضمن آلية إثبات العمل (PoW) أن تكون blockchain آمنة لأنه بمجرد إضافة كتلة إلى السلسلة، لا يمكن تغييرها دون إعادة العمل الحسابي لجميع الكتل اللاحقة. وهذا يجعل من الصعب جدًا على المهاجم التلاعب بسلسلة الكتل، لأنه سيحتاج إلى إعادة العمل الحسابي لجميع الكتل في السلسلة، الأمر الذي يصبح أكثر صعوبة مع نمو حجم السلسلة.

توفر آلية إثبات العمل (PoW) حماية قوية ضد هجمات البريد العشوائي لأنها تتطلب قدرًا كبيرًا من العمل الحسابي لإضافة معاملات جديدة إلى blockchain. وهذا يجعل من المكلف للمهاجمين إرسال بريد عشوائي إلى الشبكة ويسمح لـ blockchain بالبقاء آمنًا ومقاومًا للتلاعب.

إذن هل إثبات العمل (PoW) أفضل من إثبات الحصة (PoS)؟

من منظور أمني، من الصعب القول بأن هناك شكلاً أكثر أمانًا من التشفير لـ blockchain من إثبات العمل الخاص بـ Bitcoin.

إذا أخذنا في الاعتبار مدى مرونة الشبكة اللامركزية في مواجهة الهجمات المحتملة، فيمكننا تقسيمها إلى عاملين رئيسيين: تكلفة مهاجمة الشبكة، وقدرة الشبكة على الرد على هذا الهجوم.

بالنسبة لشبكة إثبات العمل (PoW)، سيحتاج المهاجم إلى جمع 51% من إجمالي قوة الحوسبة للشبكة. ويصادف أن هذا غير ممكن اقتصاديا اليوم، لأن هذه التكلفة، من حيث أجهزة التعدين المتخصصة والكهرباء، تتجاوز القدرة المالية لأغلب الحكومات والشركات.

في الواقع، نظرًا لأن قوة الحوسبة لـ PoW تزداد بمرور الوقت، يصبح التفكير في مثل هذا الهجوم أكثر تكلفة.

من ناحية أخرى، إذا حدث هذا السيناريو غير المحتمل لهجوم بنسبة 51%، فإن استعادة الشبكة سيتطلب جهدًا لا يصدق لإعادة التنظيم من القائمين بالتعدين الشرفاء. نظرًا لأن الهجوم الناجح يسمح للمهاجم بمراقبة جميع المعاملات، فإن القائمين بالتعدين الصادقين لن يحصلوا على مكافآت جماعية، مما يتركهم غير متحمسين للعمل، مما يجعل المهاجم يكتسب سيطرة أقوى على أغلبية الحوسبة.

ولاستعادة السيطرة، يتعين على القائمين بالتعدين الشرفاء أن يعملوا معًا، ويعملون بخسارة مؤقتة للتنسيق وتحديد المهاجم، ومراقبة معاملاتهم، وجعل الشبكة بأكملها تتجاهل السلسلة الجديدة، لجعلها عديمة القيمة.

وهذا مشروع ضخم للتنسيق الاجتماعي والتعاون اللوجستي.

يشير إثبات الملكية إلى أن عملية الاسترداد قد تكون أسهل، وهذا هو موضوع المقالة المصاحبة: هل إثبات الحصة (PoS) أفضل من إثبات العمل (PoW)؟