الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی شده “DPoS” چیست؟

اثبات سهام نمایندگی شده “DPoS” یک الگوریتم اجماع بهینه و نسخه دموکراتیک الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) است. در این مطلب به بررسی این الگوریتم و مقایسه آن با سایر الگوریتم‌های اجماع می‌پردازیم.

هر دو الگوریتم PoS و DPoS به عنوان جایگزینی برای الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) شناخته می‌شوند، زیرا الگوریتم PoW به منابع خارجی وابسته است. الگوریتم اجماع اثبات کار برای حفظ امنیت و تمرکززدایی، نیاز به بکارگیری تلاش محاسباتی فراوانی دارد. در سمت مقابل، الگوریتم اثبات سهام (PoS) و اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) به منابع خارجی و تلاش محاسباتی بسیار کمتری برای کارکرد نیاز دارند و در نتیجه استفاده از آن‌ها به لحاظ محیط زیستی بهتر است. به منظور فهم بهتر الگوریتم DPoS، در ابتدا به معرفی الگوریتم‌های PoW و PoS می‌پردازیم و سپس الگوریتم DPoS معرفی خواهد شد. در انتهای نوشته نیز این الگوریتم‌ها با هم مقایسه شده‌اند.

الگوریتم اثبات کار (Proof of Work “PoW”)

بسیاری از ارزهای دیجیتال از بلاکچین به عنوان تکنولوژی دفتر کل توزیع شده (DLT) خود استفاده می‌کنند و اثبات کار اولین الگوریتم اجماع بکارگرفته شده می‎‌باشد. بیت کوین بر مبنای الگوریتم اجماع اثبات کار فعالیت می‌کند و وظیفه تولید بلوک‌های جدید و نگهداری شبکه بر عهده این الگوریتم است. بیت کوین به عنوان جایگزینی برای سیستم مالی سنتی جهان که متمرکز و ناکارآمد است ارائه گردید. الگوریتم اثبات کار منجر به این می‌گردد که انتقال پول بدون تایید و کنترل یک نهاد متمرکز امکان پذیر باشد.

در شبکه بیت کوین از گره‌های ماینر یا استخراج کننده استفاده می‌گردد. امروزه برای تبدیل به یک گره ماینر در شبکه بیت کوین، نیاز به استفاده از تجهیزات مخصوص این کار (ASIC) است. به طور متوسط، حدود 10 دقیقه زمان نیاز است تا یک بلوک در شبکه بیت کوین تولید شود. یک ماینر تنها در صورتی می‌تواند یک بلوک جدید به شبکه اضافه کند که بلوک قبلی را حل کرده باشد و هش (Hash) آن را پیدا کرده باشد. به عبارتی ماینر برای ایجاد یک بلوک جدید، نیاز به اثبات دارد و اثبات او از جنس کار است، یافتن هش بلوک قبلی. شبکه نیز به ازای این عمل به ماینر پاداش پرداخت می‌کند. با این اوصاف، فعالیت در این شبکه هزینه بالایی دارد و بسیار رقابتی است و هر فرد نیاز به خرید پیشرفته‌ترین تجهیزات را دارد.

علاوه بر این‌ها، هنوز در مورد چگونگی بکارگیری این سیستم در مقیاس‌ کلان سوالات زیادی وجودی دارد. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها بحث مقیاس‌پذیری است. به بیان ساده‌تر، شبکه بیت کوین که بر مبنای اثبات کار (PoW) عمل می‌کند، دارای ظرفیت محدودی در انجام تعداد معینی تراکنش در هر ثانیه است. اما به لحاظ امنیت، بلاکچین‌های PoW امن‌ترین و مطمئن‌ترین گزینه هستند.

اثبات سهام (Proof of Stake “PoS”)

الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) به عنوان جایگزینی برای الگوریتم اثبات کار (PoW) شناخته می‌شود و پیش از الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) ارائه گردید. این الگوریتم به منظور رفع برخی از مشکلات اساسی در الگوریتم اثبات کار طراحی و ارائه گردید. در اثبات سهام، ماینینگ و استخراج وجود ندارد. در این الگوریتم، هر گره موظف است تا مقداری از ارز محلی آن شبکه را گرو بگذارد. در این صورت وی مجوز فعالیت در شبکه را خواهد داشت. در الگوریتم اثبات کار هر کس که دارای سیستم سخت‌افزاری پیشرفته‌تری باشد، برای اینکه بتواند تولید کننده بلوک بعدی باشد شانس بیشتری را دارد. اما در اثبات سهام، این تعداد ارزهای گرو گذاشته شده است که شانس را افزایش می‌دهد. هر چه مقدار ارز استیک شده بیشتر باشد، آن گره شانس بیشتری را برای انتخاب شدن به عنوان تایید کننده بلوک دارد.

حمله به شبکه بر مبنای PoS پرهزینه‌تر از حمله به شبکه بر مبنای PoW است، زیرا برای حمله به PoS نیاز به در اختیار گرفتن 51 درصد از ارزهای آن شبکه است. حملات ناموفق منجر به ضرر مالی بسیاری برای فرد هکر خواهد شد. علی‌رغم اینکه به نظر می‌رسد سیستم‌های PoS بهتر از سیستم‌های PoW هستند، باید بدانیم که اثبات سهام هنوز در ابتدای راه خود است و نیاز دارد که در مقیاس‌های بزرگ نیز آزمایش گردد.

اثبات سهام نمایندگی شده (Delegated Proof of Stake “DPoS)

اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) در سال 2014 توسط دنیل لاریمر (Daniel Larimer) توسعه داده شد. بیت‌شیرز، استیم، آرک و لیسک از جمله ارزهای دیجیتالی هستند که از DPoS به عنوان الگوریتم اجماع خود استفاده می‌کنند.

سیستم اثبات سهام نمایندگی شده در واقع یک سیستم دموکراتیک است، به این معنا که گره‌های شبکه افرادی را از میان خود برای تایید بلاک‌ها انتخاب می‌کنند. به عبارتی، افرادی که همانند یک سیستم PoS ارز خود را برای تبدیل به یک گره در گرو شبکه گذاشته‌اند، نمایندگانی را از میان خود و از طریق رای گیری انتخاب می‌کنند که وظیفه این نمایندگان، تایید بلوک‌ها می‌باشد. قدرت رای هر کس نسبت مستقیمی با مقدار ارز گرو گذاشته شده دارد. نحوه رای گیری را هر پروژه‌ به صورت جداگانه می‌تواند مشخص کند. اما به طور کلی، هر نماینده مسئول رای عده‌ای از گره‌ها که به او رای داده‌اند می‌باشد. پاداش نیز بین نماینده و رای‌دهندگان به آن نماینده به طور نسبی پرداخت می‌گردد.

به صورت کلی، سیستم‌های مبتنی بر اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) دارای مقیاس‌پذیری بالاتری نسبت به PoS و PoW هستند. این بدان معنا است که سیستم‌های DPoS ظرفیت بیشتری به لحاظ تعداد تراکنش در ثانیه را دارند.

مقایسه DPoS و PoS

علی‌رغم اینکه ساختار کلی سیستم اثبات سهام (PoS) و اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) شبیه به هم است، اما DPoS یک سیستم رای دهی و دموکراتیک نوین را در خود جا داده است و نمایندگان انتخاب شده موظف به تایید بلوک‌ها هستند. از آنجا که در این سیستم از رای‌گیری استفاده می‌شود، نمایندگان باید در تایید تراکنش‌ها صادق باشند، در غیر این صورت اعتبار خود را بین رای دهندگان از دست می‌دهند. به صورت کلی، بلاکچین‌های مبتنی بر DPoS دارای سرعت و مقیاس‌پذیری بالاتری نسبت به PoS هستند.

مقایسه DPoS و PoW

سیستم‌های اثبات سهام سعی در حل مشکلات سیستم‌های اثبات کار و ارائه یک مدل بهتر دارند. اما به نظر می‌رسد که اثبات سهام نمایندگی شده در این کار موفق‌تر خواهد بود. اکنون سیستم‌های اثبات سهام نمایندگی شده ظرفیت انجام تعداد تراکنش‌های بسیار بالایی در شبکه را دارند. البته اثبات کار کماکان به عنوان امن‌ترین الگوریتم اجماع شناخته می‌شود. سیستم اثبات سهام سریعتر از اثبات کار می‌باشد و شانس بیشتری برای استفاده در آینده را دارد. سیستم‌های اثبات سهام نمایندگی شده نیز گرو گذاشتن ارز در شبکه را صرفا به حق رای دادن برای انتخاب نماینده محدود کرده‌اند.

منبع: Binance Vision