با رشد و توسعه‌ی فناوری‌های بلاکچین و رمزارزها و آشنا شدن هرچه بیشتر افراد با این حوزه، اصطلاحات جدیدی مانند POW(Proof of Work) وProof of Stake) POS) به گوش می‌رسند. این اصطلاحات به روش‌های مختلفی که برای تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه‌های بلاکچین استفاده می‌شوند، اشاره دارند. در این مقاله، به تفاوت‌های این دو روش می‌پردازیم و توضیح می‌دهیم که چگونه هر یک از این روش‌ها عمل می‌کنند و چه مزایا و معایبی دارند. همچنین، به بررسی رمزارزهایی که از هر کدام از این روش‌ها استفاده می‌کنند و آینده احتمالی آن‌ها می‌پردازیم.
POW (Proof of Work) چیست؟
تعریف و تاریخچه POW
روش Proof of Work (اثبات کار) یکی از اولین الگوریتم‌های اجماع در بلاکچین است که توسط ساتوشی ناکاموتو در بیت‌کوین معرفی شد. در این روش، ماینرها (Miner) یا استخراج‌کنندگان باید معادلات پیچیده‌ی ریاضی را حل کنند تا بلاک جدیدی به بلاکچین اضافه کنند.
نحوه‌ی کارکرد POW
ماینرها با استفاده از قدرت پردازشی کامپیوترهای خود، معادلاتی را حل می‌کنند که نیاز به تلاش و انرژی زیادی دارد. اولین ماینری که موفق به حل معادله شود، حق ایجاد بلاک جدید و دریافت پاداش (به شکل رمزارز) را کسب می‌کند.
مزایا POW
- امنیت بالا: نیاز به انرژی و تلاش زیاد برای حل معادلات، جعل بلاکچین را بسیار سخت می‌کند.
- توزیع‌شدگی: با توجه به تعداد زیادی ماینر که در شبکه وجود دارند، شبکه به صورت گسترده توزیع می‌شود.
معایب POW
- مصرف انرژی زیاد: نیاز به انرژی بالا برای حل معادلات، باعث مصرف بسیار زیاد برق می‌شود.
- هزینه‌ی بالا: هزینه‌های سخت‌افزاری و برق، ماینینگ را به یک فعالیت پرهزینه تبدیل می‌کند.
(POS (Proof of Stake چیست؟
تعریف و تاریخچه POS
روش Proof of Stake (اثبات سهام) به عنوان جایگزینی برای POW معرفی شد تا مشکلات مربوط به مصرف انرژی و هزینه‌های بالا را حل کند. این روش اولین بار توسط پروژه‌های رمزارزی مانند Peercoin مطرح شد و سپس توسط بسیاری از رمزارزهای دیگر مورد استفاده قرار گرفت.
نحوه‌ی کارکرد POS
در POS، دارندگان رمزارزها (Validators) به جای حل معادلات ریاضی، بر اساس میزان سهام (Stake) خود در شبکه، حق تایید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید را کسب می‌کنند. هرچه میزان سهام بیشتری داشته باشند، شانس بیشتری برای انتخاب شدن دارند.
مزایا POS
- مصرف انرژی کمتر: به دلیل عدم نیاز به حل معادلات پیچیده، مصرف انرژی به شدت کاهش می‌یابد.
- کاهش هزینه‌ها: هزینه‌های سخت‌افزاری و برق به مراتب کمتر از روش POW است.
معایب POS
- تمرکز بیشتر: دارندگان رمزارزهای بیشتر، شانس بیشتری برای تأیید تراکنش‌ها دارند که ممکن است به تمرکز قدرت منجر شود.
- خطر حملات: در صورتی که یک فرد یا گروهی مقدار زیادی از رمزارز را در اختیار داشته باشند، ممکن است به شبکه آسیب برسانند.
مقایسه‌ی POW و POS
امنیت
در حالی که POW با استفاده از مصرف انرژی بالا و قدرت پردازشی امنیت شبکه را تأمین می‌کند، POS از روش‌های مختلفی مانند ترکیب با سایر الگوریتم‌ها و مکانیزم‌های انگیزشی برای حفظ امنیت استفاده می‌کند. با این حال، امنیت POW به دلیل نیاز به هزینه‌های بالا برای حمله، بیشتر است.
تمرکززدایی
روش POW به دلیل تعداد زیاد ماینرها و نیاز به تجهیزات گران‌قیمت، معمولاً به صورت توزیع‌شده‌تر عمل می‌کند. در مقابل، POS ممکن است به تمرکز بیشتری منجر شود زیرا افراد با سهام بیشتر قدرت بیشتری در شبکه دارند.
مقیاس‌پذیری
POS به دلیل مصرف کمتر انرژی و نیاز به سخت‌افزار کمتر، مقیاس‌پذیری بهتری دارد و می‌تواند تعداد بیشتری تراکنش را در زمان کمتر پردازش کند. در مقابل، POW به دلیل نیاز به حل معادلات پیچیده، ممکن است با مشکلات مقیاس‌پذیری مواجه شود.
مثال‌هایی از رمزارزهای استفاده کننده از POW و POS
رمزارزهای POW
- بیت‌کوین (Bitcoin): اولین و معروف‌ترین رمزارز که از الگوریتم POW استفاده می‌کند.
- لایت‌کوین (Litecoin): رمزارزی که به عنوان “نقره‌ی دیجیتال” شناخته می‌شود و از این الگوریتم بهره می‌برد.
رمزارزهای POS
- اتریوم ۲.۰ (Ethereum 2.0): پس از ارتقاء به نسخه‌ی ۲.۰، اتریوم از الگوریتم POS استفاده می‌کند.
- کاردانو (Cardano): یکی از رمزارزهای معروف که از ابتدا از الگوریتم POS استفاده می‌کرد.
آینده‌ی POW و POS
با رشد و توسعه‌ی فناوری بلاکچین، هر دو روش POW و POS همچنان جایگاه خود را در دنیای رمزارزها حفظ خواهند کرد. با این حال، به دلیل افزایش نگرانی‌ها در مورد مصرف انرژی و تأثیرات زیست‌محیطی، احتمالاً روش‌های جدیدی که ترکیبی از این دو روش یا روش‌های جایگزین هستند، معرفی خواهند شد.
نتیجه‌گیری
بلاکچین به‌عنوان یک فناوری انقلابی، امکانات بسیاری را در زمینه‌های مختلف فراهم کرده است. روش‌های مختلف اجماع مانند POW و POS به‌عنوان ابزارهایی برای تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه‌های بلاکچین نقش مهمی دارند. هر یک از این روش‌ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند و انتخاب بین آن‌ها به نیازهای خاص شبکه و کاربران بستگی دارد. با توجه به پیشرفت‌های سریع در حوزه‌ی بلاکچین، احتمالاً شاهد معرفی روش‌های جدید و بهبود یافته‌ای خواهیم بود که ترکیبی از بهترین ویژگی‌های POW و POS را ارائه می‌دهند.
سوالات متداول
تفاوت اصلی بین POW و POS چیست؟
POW نیاز به حل معادلات پیچیده ریاضی دارد که نیاز به انرژی و قدرت پردازشی بالا دارد، در حالی که POS بر اساس میزان سهام کاربران در شبکه عمل می‌کند و انرژی کمتری مصرف می‌کند.
کدام روش امن‌تر است؟
هر دو روش POW و POS امنیت بالایی دارند، اما POW به دلیل هزینه بالای حملات، امنیت بیشتری دارد. با این حال، POS با استفاده از ترکیب الگوریتم‌ها و مکانیزم‌های انگیزشی نیز امنیت قابل توجهی فراهم می‌کند.
چرا POS نسبت به POW کمتر انرژی مصرف می‌کند؟
POS نیازی به حل معادلات پیچیده ریاضی ندارد و فرآیند تأیید تراکنش‌ها بر اساس میزان سهام کاربران در شبکه انجام می‌شود، که منجر به کاهش مصرف انرژی می‌شود.
آیا تمرکززدایی در POW بیشتر از POS است؟
بله، در روش POW به دلیل تعداد زیاد ماینرها و نیاز به تجهیزات گران‌قیمت، شبکه به صورت گسترده‌تری توزیع می‌شود.