الگوریتم اجماع اثبات سهام (proof of stake) اولین بار در سال ۲۰۱۱ در تالار گفتمان bitcintalk جهت حل معضل الگوریتم موجود اثبات کار (proof of work) مطرح شد. هدف هر دو الگوریتم رسیدن به اجماع در بلاکچین می باشد٬ اما فرآیند رسیدن به این هدف کاملا متفاوت است.
طرز کار
الگوریتم اثبات سهام از فرآیند انتخابات تصادفی برای انتخاب یک نود (Node) به عنوان تاییدکننده (validator) بلاک بعدی استفاده می کند٬ که این انتخاب تصادفی بر اساس یک یا ترکیبی از موارد مختلف از قبیل مدت استیکینگ٬ دارایی نود و تصادف می باشد.
لازم به ذکر است که در این سیستم ترجیا به جای واژه استخراج (mine) از واژه ساخته شده (forged) استفاده می شود. ارز دیجیتال هایی که از شیوه اثبات سهام استفاده می کنند با فروش ارزهای از پیش تولید شده شروع به کار می کنند و یا برخی نیز ابتدا با شیوه اثبات کار آغاز کرده و بعد از مدتی به شیوه proof stake تغییر رویه می دهند.
در سیستم های مبتنی بر اثبات کار برای ماینرها ارز دیجیتال به عنوان پاداش تولید می شود در مقابل در سیستم های اثبات سهام از کارمزد انتقال برای ارایه پاداش استفاده می شود.
کاربرانی که می خواهند در فرآیند POS مشارکت داشته باشند باید مقدار مشخصی از ارزهای خود را در شبکه استیک کنند. اندازه استیک شانس انتخاب آن به عنوان تایید کننده بلاک بعدی را تعیین می کند. هرچه میزان استیک بیشتر باشد این شانس افزایش می یابد. برخی از سیستم ها علاوه بر ثروتمندترین نودها از شیوه های منحصر به فرد دیگری نیز استفاده می کنند. دو مورد از متداول ترین این روش ها «انتخاب تصادفی بلاک» و «انتخاب سن ارز» می باشد.
در روش انتخاب تصادفی بلاک تایید کننده ها بر اساس جستجو برای نودی با کمترین ارزش هش و بیشترین استیک می باشد و از آنجا که اندازه استیک ها عمومی است تایید کننده بعدی توسط سایر نودها قابل شناسایی می باشد.
روش انتخاب سن ارز بر اساس مدت زمانی است که ارز ها استیک شده اند. سن ارزها با ضرب تعداد روزهایی که ارزها برای استیک نگاه داشته شده اند در تعداد ارزهای استیک شده بدست می آید. زمانی که یک نود بلاکی را ساخت سن آن صفر می شود و باید مدت زمان مشخصی را صبر کند تا مجددا بتواند بلاک دیگری را ایجاد کند – این موضوع باعث جلوگیری از انحصاری کردن بلاکچین برای یک نود خاص می شود.
هر ارز دیجیتالی که از الگوریتم POS استفاده می کند مجموعه قوانین خود و ترکیب شیوه هایی که به نظرشان برای آن ها و کاربران بهتر است را دارند.
زمانی که یک نود برای ساخت یک بلاک انتخاب می شود٬ صحت مبادله انجام شده در بلاک را بررسی می کند٬ بلاک را امضا کرده و آن را به زنجیره بلاک (بلاکچین) اضافه می کند. به عنوان پاداش٬ نود کارمزد مبادلاتی که به آن بلاک مربوط است را دریافت می کند.
اگر نودی بخواهد فرآیند ساخت (forged) را متوقف کند٬ ارز استیک شده و پاداش های بدست آمده بعد از مدت مشخصی آزاد می شود٬ زمان فوق جهت بررسی آخرین فعالیت نود می باشد که بلاک نامعتبری را به بلاکچین اضافه نکرده باشد.
امنیت
استیک مانند یک محرک اقتصادی برای سازنده نود عمل می کند که مبادلات نامعتبر نسازد یا تایید نکند. اگر شبکه مبادله نامعتبری پیدا کند نود سازنده بخشی از ارز استیک شده خود و همچنین حق خود جهت سازندگی و تایید کنندگی مبادلات در آینده را از دست می دهد. پس تا زمانی که میزان استیک شده بیشتر از پاداش است تایید کننده خاطی مقدار بیشتری ارز در صورت عملیات نامعتبر از دست می دهد.
برای کنترل شبکه و تایید مبادلات نامعتبر٬ نود باید اکثریت استیک در شبکه را داشته باشد٬ این مورد به حمله ۵۱٪ شناخته می شود. بسته به ارزش ارز دیجیتال مربوطه این مورد می تواند خیلی دشوار جهت دسترسی به ۵۱٪ ارز موجود در چرخه باشد.
مهم ترین مزیت الگوریتم POS امنیت و بهره وری انرژی می باشد.
از آنجایی که راه اندازی نود عموما آسان و قابل دستیابی است کاربران تشویق به راه اندازی آن می شوند. این جریان به همراه فرآیند تصادفی باعث غیرمتمرکز بودن بیشتر شبکه می شود به علاوه اینکه دیگر برای استخراج بلاک ها نیازی به استخرهای استخراج نیست. و از آنجایی که برای ارایه پاداش نیازی به آزادسازی ارز جدید نیست٬ کمک بیشتری به پایداری قیمت ارز می شود.
لازم به یادآوری است که صنعت ارز دیجیتال به سرعت تغییر می کند و الگوریتم ها و روش های متعدد دیگری نیز توسعه یافته و آزمایش شده اند و روش های جدیدتری در راهند.
