مقارنة شاملة بين إثبات العمل وإثبات الحصة: فهم أدوارهما في أمان وكفاءة البلوكشين
[ العملات الرقمية / سلسلة الكتل ]
تاريخ
7 أكتوبر 2024
مدة القراءة
قراءة تستغرق 3 دق
مشاركة المنشور
[ العملات الرقمية / سلسلة الكتل ]
1. المفهوم وآلية العمل
إثبات العمل (Proof of Work)، ويتم الإشارة إليه أيضًا بالاختصار (PoW)، هو آلية التوافق الأصلية المعروفة كذلك باسم بروتوكول الإجماع (Consensus mechanism)، والتي تعتمد عليها البيتكوين ومجموعة أخرى من العملات الرقمية. وبالمُجمل، تستلزم هذه الآلية من المشاركين (المُعدنين) حل ألغاز رياضية معقدة للتأكد من صحة المعاملات وإدراج كتل جديدة إلى البلوك تشين، مما يستدعي توظيف طاقة حاسوبية هائلة واستهلاك مكثف للطاقة في هذه العملية. وبمجرد أن يتمكن المُعدن (miner) من حل اللغز بنجاح، يُمنح الحق في إضافة كتلة جديدة إلى البلوك تشين ويُكافأ بالحصول على عملة رقمية.
2. مزايا إثبات العمل (PoW)
الأمان: يتمتع بروتوكول إثبات العمل (PoW) بمستوىً عالٍ من الأمان، إذ يتطلب تغيير البلوك تشين (سلسلة الكتل) طاقة حاسوبية هائلة، مما يجعل أي محاولة للعبث بها غير مجدية من الناحية الاقتصادية للمهاجمين.
اللامركزية: تعزز آلية إثبات العمل (PoW) النظام اللامركزي، حيث يمكن لأي فرد يمتلك الأجهزة المناسبة المشاركة في تعدين العملات الرقمية، مما يقلل من خطر السيطرة من قبل طرف واحد.
3. عيوب إثبات العمل (PoW)
استهلاك الطاقة: يُعتبر إثبات العمل (PoW) مثالاً صارخًا على الأنظمة التي تستهلك الطاقة بكثافة، حيث يتطلب كميات هائلة من الكهرباء لتشغيل منصات التعدين. ونتيجة لذلك، أثار هذا الأمر مخاوف بيئية واسعة النطاق.
متطلبات الأجهزة: تتطلب عملية التعدين في نظام إثبات العمل (PoW) غالبًا أجهزة متخصصة باهظة الثمن، مما قد يعيق أولئك الذين لا يمكنهم تحمل تكاليفها عن المشاركة.
مشاكل قابلية التوسع: قد تواجه شبكات إثبات العمل (PoW) صعوبات في تحقيق التوسع بسبب بطء العمليات وكثرة الموارد اللازمة لحل الألغاز المعقدة، مما يؤدي إلى زيادة أوقات إنجاز المعاملات وارتفاع الرسوم خلال فترات الذروة.
1. المفهوم وآلية العمل
إثبات الحصة (Proof of Stake)، الذي يُشار إليه أيضًا بالاختصار (PoS)، هو نظام تم تصميمه ليكون بديلاً أكثر كفاءة لإثبات العمل (PoW) من أجل معالجة مشاكله، وخاصة تلك التي تتعلق بارتفاع استهلاك الطاقة. في هذا النظام، يتم اختيار المدققين (validators) لإنشاءِ كتل جديدة بناءً على حجم العملة الرقمية التي يمتلكونها ويرغبون في "رهنها" أو استخدامها كضمان. على عكس المعدنين الذين يتنافسون في حل الألغاز، يتم اختيار المدققين بشكل عشوائي، وتزداد احتمالية اختيارهم بناءً على مقدار المساهمة التي يمتلكونها.
2. مزايا إثبات الحصة (PoS)
تحسين كفاءة استهلاك الطاقة: يعمل نظام إثبات الحصة (PoS) على تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير، لأنه لا يحتاج إلى عمليات حسابية معقدة، مما يجعله خيارًا بيئيًا أفضل مقارنة بنظام إثبات العمل.
تقليل عوائق المشاركة: يسمح نظام إثبات الحصة (PoS) بمشاركة أكبر من قبل الأفراد في الشبكة كمدققين بفضل عدم الحاجة إلى أجهزة باهظة الثمن، مما يعزز من مبدأ اللامركزية.
قابلية التوسع: يمتاز نظام إثبات الحصة (PoS) بقدرته على التعامل مع عدد أكبر من المعاملات في الثانية مقارنة مع نظام إثبات العمل، مما يجعله ملائمًا للتطبيقات ذات النطاق الواسع.
3. عيوب إثبات الحصة (PoS)
مخاطر السيطرة المركزية: المشاركون الأكثر ثراءً، الذين يملكون قدرة أكبر على استخدام العملات الرقمية، لديهم فرصة أعلى لاختيارهم كمدققين، مما قد ينتج عنه تركز مالي في يد جهة معينة.
التحديات الأمنية: على الرغم من أن نظام إثبات الحصة (PoS) يُعد آمنًا إلى حد كبير، إلا أنه أكثر عرضة لبعض الهجمات، مثل مشكلة "nothing at stake" أي "لا شيء على المحك"، حيث لا يخسر المدققون شيئًا ذا قيمة كبيرة في دعمهم لتفرعات متعددة من البلوك تشين.
التعقيد: قد تتمتع أنظمة إثبات الحصة (PoS) بتعقيد أكبر في التنفيذ والفهم مقارنةً بأنظمة إثبات العمل (PoW)، مما يزيد من احتمالية ظهور ثغرات وأخطاء أثناء تطبيقها.
استهلاك الطاقة: يتطلب نظام إثبات العمل (PoW) كميات ضخمة من الطاقة نتيجة التعقيد العالي في العمليات الحسابية. من جهة أخرى، يحقق نظام إثبات الحصة (PoS) كفاءة طاقة أكبر، إذ يعتمد على الحصص الحالية بدلاً من الحسابات المعقدة.
متطلبات الأجهزة: يعتمد نظام إثبات العمل (PoW) على معدات تعدين متخصصة، مما ينتج عنه تكاليف مرتفعة واستهلاك عالي للطاقة، في حين أن نظام إثبات الحصة (PoS) لا يحتاج لمثل هذه المعدات، ويعتمد بدلاً من ذلك على كمية العملات الرقمية المُودعة من قبل المدققين.
الأمن والحماية: يستمد إثبات العمل (PoW) ميزة الأمان الذي يتمتع به من التعقيد الحسابي والتكلفة الاقتصادية، مما يجعل من الصعب مهاجمته بدون توفر موارد كبيرة. وبالمقابل، يعتمد إثبات الحصة في الأمان (PoS) على الحوافز الاقتصادية المترتبة على المشاركة، مما يتماشى مع مصالح المدققين في تعزيز أمان الشبكة.
اللامركزية وسهولة الوصول: يُعتبر الوصول إلى نظام إثبات العمل (PoW) أكثر صعوبة نتيجة التكاليف العالية للمعدات واستهلاك الطاقة، مما قد يؤدي إلى ظهور مركزية في هذا النظام في المناطق ذات الكهرباء الرخيصة. بينما يتمتع نظام إثبات الحصة (PoS) بوصول أسهل لأنه لا يتطلب معدات مكلفة، ولكن هناك خطر من ظهور المركزية إذا كانت السيطرة في يد الأفراد أو الكيانات الأكثر ثراءً.
قابلية التوسع: في الوقت الذي تتعرض فيه شبكات إثبات العمل لتحديات في القدرة على التوسع بسبب بطء سرعة معالجة المعاملات، تتميز إثبات الحصة بقدرة أكبر على التوسع بفضل فعاليتها في التحقق من المعاملات دون استخدام حسابات معقدة.
بشكلٍ عام، يتميز كلٌ من إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS) بمزايا وعيوب خاصة بهما. بالنسبة لإثبات العمل، فهو يوفر أمانًا قويًا، ولكنه يترافق مع استهلاك عالٍ للطاقة، مما يجعله خيارًا مثاليًا للشبكات التي تضع الأمان في مقدمة أولوياتها. من جهة أخرى، يُتيح إثبات الحصة مستوى متقدم من قابلية التوسع وكفاءة الطاقة، مما يجعله خيارًا مُحببًا للمشاريع الجديدة في البلوك تشين التي تهدف إلى تحقيق الاستدامة وتقليل التأثيرات البيئية. وفي النهاية، يعتمد الاختيار بين إثبات العمل و إثبات الحصة على القيم والاحتياجات الخاصة بشبكة البلوك تشين المعنية بذلك. ونتيجةً للازدهار والتقدم الذي يشهده مجال العملات الرقمية، قد تتعرض هذه الآليات التوافقية لمزيدٍ من التطور، مما يفتح المجال لظهور أنواع هجينة جديدة أو طرق أخرى مُبتكرة تجمع بين أفضل مزايا النظامين.
كيف يغير الذكاء الاصطناعي وتقنية البلوك تشين قواعد الامتثال في عالم معاملات العملات الرقمية لضمان مستقبل أكثر أمنًا
[ العملات الرقمية / سلسلة الكتل ]
قراءة تستغرق 4 دق
مساعد الذكاء الاصطناعي