المزيد من أليات الإجماع

نأمل الآن أن تشعر أن لديك فكرة عن كيفية عمل الإجماع الموزع في شبكة تقليدية وكيف ابتكرت البلوكشين بروتوكولات الإجماع. بينما تسمح أساسيات التشفير لمستخدمي blockchain بتأمين المعاملات الحالية والتحقق من صحتها ، فإن الإجماع بدون ثقه يسمح لشبكة blockchain بالحفاظ على دفتر الأستاذ العام (الحالة العالمية لـ blockchain) بطريقة لامركزية.

لقد تحدثنا بشكل أساسي عن إثبات العمل ، نظرًا لأنه آلية الإجماع الحالية لـ Bitcoin و Ethereum ، بالإضافة إلى سلاسل الكتل الأخرى. ومع ذلك ، هناك بروتوكولات إجماع أخرى تستخدمها شبكات blockchain ، مثل:

  • إثبات الحصة (Proof of Stake) بروتوكول إجماع يعتمد على المقتنيات المالية لعُقد التدقيق (validator nodes) في الشبكة (على غرار عقد المعدنين في إثبات العمل). يتطلب Proof of Stake طاقة أقل بكثير لتشغيله من Proof of Work ، ولهذا السبب ، تعمل Ethereum حاليًا نحو آلية الإجماع هذه.
  • إثبات الحصة المفوض  (Delegated Proof of Stake ) هذا هو البديل لبروتوكول إثبات الحصة حيث يمكن لأصحاب المصلحة اختيار المدققين لتمثيلهم في النظام.
  • إثبات السلطة (Proof of Authority) هذه آلية إجماع تقليدية مثل إجماع رافت (RAFT) الذي يقوده الزعيم حيث يُسمح فقط لعقد معينة بإنتاج الكتل وفقًا لتقديرها. إنه مخصص للشبكات الأصغر ، ربما الخاصة ، حيث يعرف المشاركون جميعًا بعضهم البعض أو للشبكات ذات الاهتمام الأقل مثل شبكات الاختبار أو الشبكات التي تؤمن كميات ضئيلة من القيمة.

لماذا نحتاج إلى آلية إجماع أخرى للكتل ، إذا كان إثبات العمل مبتكرًا جدًا؟ عدة أسباب:

  • إمكانية الوصول إن العوائق التي تحول دون أن تصبح عامل منجم في إثبات العمل عالية. تتطلب سلاسل إثبات العمل قدرًا كبيرًا من الطاقة للمحافظة عليها. يجب على عامل المناجم شراء وإعداد وصيانة جميع الأجهزة اللازمة لتشغيل جهاز تعدين إثبات العمل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تعدين إثبات العمل يستهلك الكثير من الطاقة.
  • المركزية يمكن أن يكون لحواجز الدخول للتعدين تأثير ثانوي سلبي يتمثل في زيادة مركزية عمال المناجم. نظرًا لأن تصبح عامل منجم أكثر تكلفة وأقل ربحية ، فإن الشبكة ترى بشكل طبيعي تركيزًا في التعدين إلى فئتين. أولاً ، تكتلات التعدين الكبيرة التي تعمل في مناطق ذات تكاليف كهرباء منخفضة وطقس بارد (لتقليل تكلفة تبريد أجهزة التعدين يدويًا) مثل منغوليا وسيبيريا. ثانيًا ، تتركز قوة التعدين في أيدي مجمعات التعدين. نظرًا لأنه يصبح التعدين بشكل فردي أقل ربحية بالنسبة لمعظم الناس ، فإنهم يشترون طاقة التجزئة من مجمع التعدين ، الذي يعمل ككيان تعدين واحد. بحلول نهاية عام 2019 ، تم تعدين أكثر من 50٪ من الكتل على Ethereum بواسطة اثنين فقط من مجمعات التعدين.

إثبات الحصة

إثبات الحصة هو نوع مختلف من آلية الإجماع  التي يمكن أن تستخدمها سلاسل الكتل للاتفاق على سجل حقيقي واحد لتاريخ البيانات. في حين أنه في إثبات العمل ، ينفق عمال المناجم الطاقة (الكهرباء) لإنشاء الكتل ، في إثبات الحصة ، يلتزم المدققون بحصة لإنشاء (أو “تدقيق”) الكتل.

المدققون  (Validators ) هم المشاركون على الشبكة الذين يقومون بتشغيل العُقد (تسمى عقد المدقق) لاقتراح الكتل على شبكة إثبات الحصة والتصديق عليها. يفعلون ذلك عن طريق وضع مبالغ على الشبكة وإتاحة أنفسهم  ليتم اختيارهم عشوائيًا لاقتراح كتلة. ثم “يشهد” المدققون الآخرون بأنهم شاهدوا الكتلة. عندما يتم جمع عدد كافٍ من الشهادات للكتلة ، تتم إضافة الكتلة إلى blockchain. يتلقى المدققون مكافآت لاقتراح الكتل بنجاح (تمامًا كما يفعلون في إثبات العمل) ولتقديم شهادات حول الكتل التي رأوها.

تم تصميم الحوافز الاقتصادية المشفرة لـ Proof of Stake لإنشاء مكافآت أكثر إقناعًا للسلوك السليم وعقوبات أكثر صرامة على السلوك الضار. يتلخص الحافز الاقتصادي الأساسي للعملات المشفرة في اشتراط أن يرهن المدققون عملتهم المشفرة – أي. المال على الشبكة. بدلاً من النظر في التكلفة الثانوية للكهرباء لتشغيل عقدة إثبات العمل ، يضطر المدققون في سلاسل إثبات الحصة إلى إيداع مبلغ نقدي كبير مباشرةً على الشبكة.

يحصل المدققون على مكافآت لعمل الكتل والشهادات عندما يحين دورهم للقيام بذلك. يتم معاقبتهم لعدم متابعة مسؤولياتهم عندما يحين دورهم للقيام بذلك – أي إذا كانوا خارج الإنترنت. عقوبات عدم الاتصال بالإنترنت خفيفة نسبيًا وتساوي تقريبًا المكافآت المتوقعة بمرور الوقت. لذلك ، إذا كان المدقق يشارك بشكل صحيح أكثر من نصف الوقت ، فسيكون صافي مكافآته موجبًا.

في حالة محاولة المدقق مهاجمة blockchain أو الإضرار به من خلال محاولة اقتراح مجموعة جديدة من سجل البيانات ، فسيتم تطبيق آلية عقوبة مختلفة: سيتم التخلص من جزء كبير من مبلغ االذي قاموا برهنه (ربما يصل إلى المبلغ الإجمالي للحصة) وسيتم طردهم من الشبكة. والنتيجة هي وجود مخاطرة مالية هائلة لقيام المدقق بهجوم فاشل. 

لرسم تشبيه لـ إثبات الحصة، سيكون الأمر كما لو أن عامل منجم فشل في هجوم على إثبات العمل و تم إجباره على على حرق جهاز التعدين بالكامل بدلاً من مجرد تحمل تكلفة الكهرباء التي أنفقتها على هجوم فاشل. علاوة على ذلك ، تضع هذه البنية أمان الشبكة مباشرة في أيدي أولئك الذين يحافظون على الشبكة ويحتفظون بأصل التشفير الأصلي في البروتوكول نفسه.

يتم استخدام إثبات الحصة بشكل ملحوظ في Ethereum 2.0 (المزيد حول ذلك لاحقًا) وشبكات blockchain الأخرى مثل Cardano و EOS و PolkaDot. يتم استخدامه أيضًا في حلول الطبقة الثانية مثل Polygon Proof of Stake (سنناقش حلول الطبقة الثانية لاحقًا أيضًا)

من المهم ملاحظة أن شبكة blockchain لا يتعين عليها استخدام إثبات العمل في آلية الإجماع الخاصة بها. Bitcoin و Ethereum تستخدمهما حاليًا ،

مصادر اضافية

مقال:What is Proof of Stake (ConsenSys)

إضافة تعليق