نقاط رئيسية
إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS) هما أكثر خوارزميات توافق سلسلة الكتل استخداماً. الفرق الأساسي هو كيفية اختيار كل منهما المشارك الذي يُسمح له بالتحقق من الكتلة التالية من المعاملات.
في PoW، يتنافس المعدنون باستخدام الطاقة الحوسبية لحل الألغاز التشفيرية. في PoS، يتم اختيار المحققين بناءً على مقدار العملات المشفرة التي قاموا برهنها (تجميدها) على الشبكة.
أكملت إيثيريوم انتقالها من PoW إلى PoS في سبتمبر 2022 في تحديث يعرف باسم "الدمج". بينما تواصل بيتكوين استخدام PoW.
كلا الآليتين تحملان مقايضات: يوفر PoW سجل أمان طويل؛ بينما يقدم PoS استخداماً أقل للطاقة وسرعة نهائية أكبر ولكنه يواجه اعتبارات مركزية وأمن مختلفة.
مقدمة
تعتمد سلاسل الكتل على آليات التوافق لضمان توافق جميع المشاركين على المعاملات الصالحة. بدون طريقة مشتركة للوصول إلى الاتفاق، لن تتمكن الشبكة اللامركزية من منع الاحتيال أو التلاعب. يعد إثبات العمل (PoW) أقدم آلية توافق، تستخدمها بيتكوين منذ عام 2009. تم اقتراح إثبات الحصة (PoS) في عام 2011 وتم تطبيقه في عام 2012، ومنذ ذلك الحين أصبح النموذج السائد لمعظم الشبكات الجديدة.
تشترك كل من الآليتين في نفس الهدف: تأمين سلسلة الكتل ضد المعاملات غير الصالحة والإنفاق المزدوج. ومع ذلك، تختلفان بشكل كبير في كيفية تحقيق ذلك، ومن يمكنه المشاركة، والموارد المطلوبة.
ما هو إثبات العمل (PoW) وكيف يعمل؟
إثبات العمل هو خوارزمية التوافق التي اعتمدتها شبكة بيتكوين لمنع الإنفاق المزدوج. كانت موجودة قبل بيتكوين، ولكن تم تكييفها وتطبيقها بواسطة ساتوشي ناكاموتو في ورقة بيتكوين البيضاء، التي نُشرت في عام 2008.
في شبكة PoW، يقوم المعدنون بجمع المعاملات الصالحة، ويتنافسون لإنتاج كتلة صالحة، ويقومون ببثها إلى الشبكة. ثم تتحقق العقد الكاملة بشكل مستقل من أن الكتلة ومعاملاتها تتبع قاعدة البروتوكول. أول معدن يجد حلاً صالحاً يكسب الحق في إضافة الكتلة التالية إلى سلسلة الكتل ويتلقى مكافأة الكتلة في المقابل. تتكون مكافآت الكتلة من عملة مشفرة جديدة بالإضافة إلى رسوم المعاملات.
على بيتكوين، تكون مكافأة الكتلة حالياً 3.125 BTC (تم تخفيضها من 6.25 BTC بعد تقليل أبريل 2024 عند الكتلة 840,000). يتم تقليل عدد البيتكوينات الجديدة لكل كتلة إلى النصف تقريباً كل أربع سنوات في حدث يُعرف بالتقليل، وسيستمر ذلك حتى يتم الوصول إلى الحد الأقصى للإمدادات البالغ 21 مليون BTC حوالي عام 2140.
يأتي أمان شبكات PoW من تكلفة الحوسبة. يتطلب إعادة كتابة سلسلة الكتل من المهاجم إعادة إنجاز كل العمل الذي تم بالفعل، مما يكون مكلفاً بشكل غير معقول على الشبكات الكبيرة مثل بيتكوين.
ما هو إثبات الحصة (PoS) وكيف يعمل؟
إثبات الحصة هو خوارزمية توافق تم تقديمها في 2011 كبديل لإثبات العمل. بدلاً من المنافسة بقوة الحوسبة، يقوم المشاركون الذين يُطلق عليهم المُحققون بتجميد (رهناً) كمية معينة من العملة المشفرة الأصلية للشبكة كضمان. ثم تختار البروتوكولات المحققين لاقتراح وشهادة الكتل الجديدة، عادةً ما يكون ذلك متناسباً مع مقدار الرهن.
يكسب المحققون مكافآت على شكل رسوم معاملات (وفي بعض الشبكات، إصدار رموز إضافية) من الكتل التي يتحققون منها. كلما زادت العملات المرهونة، زادت احتمالية الاختيار. على عكس المعدنين في PoW، لا يحتاج المحققون إلى أجهزة متخصصة. يمكن التحقق من العديد من شبكات PoS بأجهزة أقل تخصصاً من التعدين في PoW، على الرغم من أن المتطلبات تختلف بشكل كبير حسب سلسلة الكتل. يمكن لمحققي إيثيريوم العمل على أجهزة متواضعة نسبياً، ولكن بعض الشبكات عالية الإنتاجية من PoS قد تتطلب آلات أكثر قوة.
للمشاركة على نطاق أصغر، تقدم العديد من الشبكات بروتوكولات رهن سائلة ومجمعات رهن، مما يسمح للحاملي بالمساهمة في أمان الشبكة دون تشغيل عقدة مُحقق كاملة بأنفسهم.
الاختلافات بين إثبات العمل وإثبات الحصة
على الرغم من اشتراكهما في نفس الهدف المتمثل في تأمين سلسلة الكتل، تختلف PoW و PoS في عدة طرق مهمة:
من يُحقق الكتل: في نظام إثبات العمل (PoW)، فإن احتمال تعدين كتلة يتناسب مع حصة المعدن من إجمالي قوة الحوسبة للشبكة. في نظام إثبات الحصة (PoS)، يتناسب مع حصة العملات المرهونة.
المعدات: يحتاج معدنو PoW عادةً إلى أجهزة احترافية مثل ASIC أو GPU. بينما يحتاج مُحققو PoS إلى جهاز كمبيوتر عادي مع اتصال إنترنت موثوق، بالإضافة إلى الحصة المطلوبة.
استخدام الطاقة: PoW يستهلك طاقة كبيرة بطبيعته: المنافسة تتطلب جهد حوسبي مستمر. بينما يحل PoS هذا بتجميد رأس المال، باستخدام جزء من الطاقة.
المكافآت: تذهب مكافآت PoW إلى المعدن الذي يحل اللغز أولاً. يحصل مُحققو PoS على حصة من رسوم المعاملات من الكتل التي تم اختيارهم للتحقق منها.
نموذج الأمان: تأمين شبكات PoW يأتي من تكلفة الأجهزة والكهرباء. بينما يتم تأمين شبكات PoS من خلال خطر فقدان رأس المال المرهون.
هل إثبات الحصة أفضل من إثبات العمل؟
يجادل مؤيدو PoS بأنه يُحسن من PoW في مجالات رئيسية: انخفاض استهلاك الطاقة، سرعة إتمام المعاملات، وانخفاض الحواجز للمشاركة للمحققين الأفراد. النقاد، وخاصة من مؤيدي بيتكوين، يشيرون إلى أن السجل الطويل لـ PoW يعطيه نموذج أمان مثبت لم تصل إليه تطبيقات PoS الأحدث بعد على مدى فترات زمنية مكافئة.
لا يوجد آلية واحدة "أفضل" بشكل عالمي. كل منهما ينطوي على مقايضات قامت شبكات مختلفة بتقييمها بشكل مختلف بناءً على أولويات تصميمها.
التحول إلى إثبات الحصة في إيثيريوم
أهم انتقال من PoW إلى PoS في تاريخ العملات المشفرة كان "الدمج" لإيثيريوم، الذي اكتمل في 15 سبتمبر 2022. انتقلت إيثيريوم من PoW إلى PoS من خلال دمج طبقة التنفيذ الأصلية مع سلسلة Beacon، وهي طبقة تنسيق PoS التي كانت تعمل بشكل متوازٍ منذ ديسمبر 2020. قلل التحديث من استهلاك إيثيريوم للطاقة بنحو 99.95%. إذا كنت ترغب في مزيد من التفاصيل حول كيفية تأثير ذلك على حاملي إيثيريوم والمحققين، تحقق من دليل الأكاديمية لإيثيريوم حول إثبات الحصة.
تشمل المعالم بعد الدمج تحديث شنغهاي (أبريل 2023)، الذي مكّن من سحب إيثيريوم المرهون، ونمو مستمر في عدد المحققين. بحلول أوائل 2026، كان هناك حوالي 1 مليون مُحقق نشط يشارك في توافق PoS لإيثيريوم، مع حوالي 37 مليون إيثيريوم مرهون. المتطلبات الدنيا لتشغيل عقدة مُحقق منفرد تبقى 32 إيثيريوم، على الرغم من أن مجمعات الرهن تسمح بالمشاركة بمبالغ أصغر.
مخاطر المركزية في PoW و PoS
كل من نماذج التوافق تحمل مخاطر مركزية، على الرغم من أنها تتجلى بشكل مختلف.
في PoW، أدت تكلفة التعدين التنافسي إلى تشكيل مجمعات التعدين. تجمع المجمعات قوة التجزئة من العديد من المشاركين، مما يسمح للمعدنين الأصغر بتلقي مدفوعات ثابتة. ومع ذلك، تحكم عدد صغير من المجمعات الكبيرة تاريخياً حصة كبيرة من إجمالي معدل تجزئة بيتكوين. لا يتحكم كيان واحد في الغالبية اللازمة لهجوم 51% على بيتكوين، لكن تركيز المجمعات يبقى مصدر قلق مستمر للامركزية.
في PoS، يخلق تركيز الثروة ديناميكية مشابهة. المحققون الذين يملكون المزيد من العملات المرهونة يكونون أكثر احتمالاً لاختيارهم للتحقق من الكتل وجمع المزيد من المكافآت. هذه الديناميكية "كلما رهن أكثر، كلما ربحت أكثر" تثير القلق بشأن اكتساب المشاركين الأغنياء تأثيراً غير متناسب على الشبكة. بينما تحسن مجمعات الرهن الوصول، إلا أنها قد تركز أيضاً قوة التصويت في أيدي مشغلي المجمعات.
مخاطر الأمان
يحدث هجوم 51% عندما يكتسب كيان واحد السيطرة على أكثر من نصف قوة التحقق في الشبكة، مما يمكنهم من إعادة كتابة تاريخ المعاملات، أو إنفاق مزدوج، أو فرض رقابة على المعاملات. تختلف طبيعة هذا الهجوم بين PoW و PoS.
في PoW، يتطلب هجوم 51% السيطرة على أكثر من نصف معدل تجزئة الشبكة، مما يتطلب إنفاقاً هائلاً مستمراً على الأجهزة والكهرباء. هذا يجعل الهجمات على شبكات PoW الكبيرة مثل بيتكوين مكلفة بشكل غير معقول.
في PoS، يُوصف الهجوم المعادل غالباً بأنه هجوم 51%، على الرغم من أن الحدود الدقيقة تختلف حسب تصميم PoS وقد تتطلب الاستحواذ على أكثر من نصف العرض المرهون. على شبكة مثل إيثيريوم، سيتطلب ذلك عشرات المليارات من الدولارات من إيثيريوم. علاوة على ذلك، تشمل شبكات PoS مثل إيثيريوم آلية "القطع": يمكن أن يتعرض المحققون الذين يتصرفون بشكل غير نزيه لحرق جزء من إيثيريوم المرهون الخاص بهم من قبل البروتوكول. هذا يخلق عقوبة مالية مباشرة للسلوك الخبيث، بالإضافة إلى تكلفة الهجوم نفسها.
تكون الشبكات الأصغر من PoS ذات رؤوس أموال سوقية أقل أكثر عرضة للخطر: فقد يكون من الأسهل الحصول على ما يكفي من الرهن للسيطرة على الشبكة، مما يجعل الهجمات أكثر قابلية للتطبيق.
عيوب إثبات الحصة
يُنظر إلى PoS على نطاق واسع كتحسين على PoW في كفاءة الطاقة، ولكن يأتي مع تحدياته الخاصة. تميل هيكل المكافآت إلى تفضيل المحققين الذين يملكون المزيد من العملات، وهو ما يصفه بعض النقاد بأنه "يجعل الأغنياء أكثر غنى": يمكن للمستثمرين الأكبر جمع المكافآت بشكل أسرع، والتي يمكنهم إعادة رهنها لكسب المزيد. يمكن أن تؤثر هذه الديناميكية أيضاً على حوكمة الشبكة، حيث تمنح العديد من شبكات PoS حقوق التصويت للمحققين بما يتناسب مع حصتهم.
تكون الشبكات الأصغر من PoS ذات رؤوس أموال سوقية أقل أيضاً أكثر عرضة للهجمات المستهدفة. يمكن للمهاجم أن يحصل تدريجياً على ما يكفي من العملات ليصبح مُحققاً مهيمنًا، مستخدماً المكافآت المتراكمة لتوسيع موقعه بمرور الوقت.
الأسئلة الشائعة
هل لا تزال إيثيريوم تستخدم إثبات العمل؟
لا. أكملت إيثيريوم انتقالها من إثبات العمل إلى إثبات الحصة في 15 سبتمبر 2022، في تحديث يعرف باسم الدمج. منذ ذلك التاريخ، أصبحت إيثيريوم شبكة PoS بالكامل. بينما لا تزال بيتكوين تستخدم إثبات العمل ولا توجد خطط معلنة للتغيير.
ما هو الفرق الرئيسي بين إثبات العمل وإثبات الحصة؟
الفرق الأساسي هو كيف تحدد كل آلية من يُحقق الكتلة التالية. في إثبات العمل، يذهب هذا الحق إلى المعدن الذي يحل اللغز الحوسبي أولاً، مما يتطلب أجهزة كهربائية كبيرة. في إثبات الحصة، يُختار المحققون بناءً على مقدار العملات المشفرة التي قاموا برهنها، مما يتطلب رأس المال بدلاً من قوة الحوسبة.
هل إثبات الحصة أكثر صداقة للبيئة من إثبات العمل؟
بشكل عام، نعم. يتطلب إثبات العمل استهلاكاً مستمراً للطاقة لأن المعدنين يجب أن يتنافسوا باستمرار لحل الألغاز. بينما يحل إثبات الحصة هذا بتجميد رأس المال. أدى تحول إيثيريوم من PoW إلى PoS في 2022 إلى تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تقريبية تبلغ 99.95%. تواصل شبكة بيتكوين PoW استهلاك كميات كبيرة من الكهرباء.
هل يمكن أن تتعرض شبكة PoS للهجوم مثل شبكة PoW؟
نعم، لكن نموذج الهجوم مختلف. يتطلب هجوم 51% في PoW السيطرة على غالبية قوة التعدين. بينما يتطلب المعادل في PoS الاستحواذ على غالبية العملات المرهونة. على الشبكات الكبيرة مثل إيثيريوم، كلا شكلَي الهجوم مكلفان للغاية. يضيف PoS رادعاً إضافياً: القطع، الذي يدمر جزءًا من ضمان المهاجم المرهون إذا تم الكشف عن سلوك غير نزيه.
أي منهما أكثر لامركزية، PoW أم PoS؟
كلاهما يحمل مخاطر مركزية. يميل PoW نحو تركيز مجمعات التعدين بسبب تكاليف الأجهزة والطاقة. بينما يميل PoS نحو تركيز الحصة بين المحققين الأغنياء. لا يضمن أي نموذج لامركزية كاملة. تعتمد درجة اللامركزية بشكل كبير على الشبكة المحددة، وحجمها، وكيفية توزيع المشاركة في الممارسة العملية.
أفكار ختامية
يمثل إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS) نهجين مختلفين لحل نفس المشكلة: كيفية الوصول إلى توافق في شبكة لامركزية دون الثقة في أي مشارك واحد. يتمتع PoW بسجل أطول من الأمان ويظل أساس نموذج أمان بيتكوين. أصبح PoS الخيار السائد للشبكات الأحدث، حيث يوضح الانتقال الناجح لإيثيريوم في 2022 أن سلاسل الكتل الكبيرة والناضجة يمكن أن تقوم بهذا التحول.
قراءة إضافية
ما هو إثبات العمل (PoW)؟
ما هو إثبات الحصة (PoS)؟
إيثيريوم على إثبات الحصة: ما يحتاج حاملو إيثيريوم لمعرفته
شرح مجمعات التعدين
ما هو الرهن السائل؟
إخلاء مسؤولية: يتم تقديم هذا المحتوى لك على أساس "كما هو" لأغراض معلومات عامة أو تعليمية فقط، دون أي تمثيل أو ضمان من أي نوع. يجب ألا يُفسر على أنه نصيحة مالية أو قانونية أو مهنية أخرى، كما أنه لا يُقصد به التوصية بشراء أي منتج أو خدمة معينة. يجب عليك طلب نصيحتك الخاصة من المستشارين المحترفين المناسبين. حيث يُساهم في المحتوى مُساهم خارجي، يرجى ملاحظة أن الآراء المعبر عنها تعود إلى المساهم الخارجي، ولا تعكس بالضرورة آراء أكاديمية بينانس. يمكن أن تكون أسعار الأصول الرقمية متقلبة. قد تنخفض قيمة استثمارك أو ترتفع وقد لا تحصل على المبلغ المستثمر مرة أخرى. أنت المسؤول وحدك عن قرارات استثمارك وأكاديمية بينانس غير مسؤولة عن أي خسائر قد تتكبدها. لمزيد من المعلومات، يرجى مراجعة شروط الاستخدام، وتحذير المخاطر، وشروط أكاديمية بينانس.