دنیای ارزهای دیجیتال به‌سرعت در حال پیشرفت است و هر روز پروژه‌های جدیدی به این فضا افزوده می‌شود؛ اما در بطن این شبکه‌های بلاکچینی، الگوریتم‌های اجماع وجود دارند که مسئول حفظ امنیت، تایید تراکنش‌ها و مدیریت شبکه هستند. امروزه دو الگوریتم اصلی برای این کار وجود دارد: اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS). به همین دلیل، مقایسه الگوریتم اثبات سهام با الگوریتم اثبات کار نه تنها برای علاقه‌مندان به دنیای بلاکچین، بلکه برای سرمایه‌گذاران و توسعه‌دهندگان نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
اما واقعا الگوریتم PoW و PoS چه تفاوت هایی دارند؟ کدام بهتر است؟ با ما در بیتازر همراه باشید تا به این سوالات پاسخ دهیم.
الگوریتم اثبات کار (PoW) چیست و چگونه کار می‌کند؟
الگوریتم اثبات کار نخستین و شناخته‌شده‌ترین الگوریتم اجماع در جهان ارزهای دیجیتال است. بیت‌کوین به‌عنوان اولین ارز دیجیتال، از این الگوریتم برای تأمین امنیت شبکه خود استفاده کرد. در این الگوریتم، ماینرها باید مسائل پیچیده ریاضی را حل کنند تا بلوک جدیدی به زنجیره بلاکچین اضافه شود.
برای انجام این کار، ماینرها نیاز به سخت‌افزار قدرتمند و مصرف بالای انرژی دارند. همین موضوع باعث شده که PoW، علی‌رغم امنیت بسیار بالا، به شدت انرژی‌بر و پرهزینه باشد. البته این الگوریتم به دلیل مقاومت در برابر دستکاری و حملات سایبری همچنان محبوب است.
روش کار الگوریتم اثبات کار (PoW)
در الگوریتم اثبات کار (PoW) ماینرها برای تأیید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک جدید به بلاکچین باید یک معادله پیچیده ریاضی را حل کنند. این معادله به گونه‌ای طراحی شده که پیدا کردن پاسخ آن نیاز به قدرت پردازشی بالا و آزمون و خطای مداوم دارد. ماینرها مقادیر مختلفی به‌عنوان ورودی امتحان می‌کنند تا زمانی که هش (Hash) تولیدشده با شرایط مشخص‌شده شبکه (مانند شروع با تعداد معینی صفر) مطابقت داشته باشد.
ماینری که زودتر این معادله را حل کند، اجازه دارد بلاک را به زنجیره اضافه کرده و پاداش دریافت کند. پس از اضافه شدن بلاک، سایر ماینرها و نودهای شبکه درستی آن را بررسی می‌کنند. این فرآیند باعث می‌شود که برای تغییر یک بلاک، فرد مهاجم مجبور باشد قدرت پردازشی بیش از ۵۰ درصد شبکه را در اختیار بگیرد که عملاً امکان‌پذیر نیست.
الگوریتم اثبات سهام (PoS) چیست و چگونه عمل می‌کند؟
در طرف مقابل، الگوریتم اثبات سهام به عنوان جایگزینی برای PoW معرفی شد. در این الگوریتم، نیازی به حل معادلات پیچیده نیست. بلکه افرادی که مقدار بیشتری از ارز شبکه را دارند، به‌عنوان اعتبارسنج انتخاب می‌شوند. به‌بیان ساده‌تر، قدرت در PoS به میزان دارایی بستگی دارد.
این روش به‌طور چشمگیری مصرف انرژی را کاهش می‌دهد و سرعت پردازش تراکنش‌ها را بالا می‌برد. به همین دلیل بسیاری از بلاکچین‌های جدید مانند اتریوم ۲.۰ به سمت PoS رفته‌اند. با این حال، تمرکز قدرت در دست دارندگان بزرگ یکی از چالش‌های مهم PoS محسوب می‌شود.
روش کار الگوریتم اثبات سهام (PoS)
الگوریتم اثبات سهام (PoS) یکی از مکانیزم‌های اجماع در ارزهای دیجیتال است که هدف آن تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه بدون نیاز به مصرف بالای انرژی است. در این الگوریتم، برخلاف اثبات کار (PoW) که ماینرها با استفاده از قدرت پردازشی رقابت می‌کنند، کاربران با قفل کردن (Stake) مقدار مشخصی از ارز دیجیتال شبکه، به‌عنوان اعتبارسنج (Validator) انتخاب می‌شوند. هر چه میزان دارایی قفل‌شده بیشتر باشد، شانس انتخاب به‌عنوان اعتبارسنج برای تأیید تراکنش‌ها و دریافت پاداش بیشتر خواهد بود.
این روش باعث کاهش چشمگیر مصرف انرژی و افزایش سرعت تایید تراکنش‌ها می‌شود. PoS به‌جای رقابت سخت‌افزاری، مبتنی بر سرمایه‌گذاری در شبکه است و کاربرانی که رفتار مخربی داشته باشند، ممکن است دارایی سهام‌گذاری شده خود را از دست بدهند. به همین دلیل، PoS علاوه بر کارایی، امنیت بالایی نیز برای شبکه‌های بلاکچین فراهم می‌کند.
تفاوت الگوریتم PoW و PoS در اصول و ساختار
یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین پرسش‌ها در حوزه بلاکچین این است که تفاوت الگوریتم PoW و PoS در اصول و پایه چیست؟ به‌طور کلی، الگوریتم PoW (اثبات کار) بر مبنای رقابت قدرت پردازشی و محاسبات ریاضی پیچیده است، در حالی که PoS (اثبات سهام) بر پایه مالکیت و میزان دارایی دیجیتال کاربران عمل می‌کند. در PoW، ماینرها با استفاده از تجهیزات قدرتمند و صرف انرژی بالا برای حل معماهای رمزنگاری رقابت می‌کنند. اما در PoS، اعتبارسنج‌ها با توجه به میزان ارزی که در شبکه سهام‌گذاری کرده‌اند، برای تأیید تراکنش‌ها انتخاب می‌شوند. به بیان ساده، PoW نیازمند صرف منابع فیزیکی مانند برق و سخت‌افزار است، ولی PoS دارایی دیجیتال را به‌عنوان پشتوانه امنیتی شبکه به‌کار می‌گیرد. این تفاوت در ماهیت، موجب تغییرات اساسی در طراحی شبکه، سرعت تراکنش‌ها، هزینه‌ها و مقیاس‌پذیری می‌شود. جالب است بدانید که در تحلیل بازارهای ارز دیجیتال و تحلیل تکنیکال، درک این تفاوت‌ها می‌تواند به تصمیم‌گیری بهتر برای سرمایه‌گذاری کمک کند.
مقایسه مزایا و معایب الگوریتم PoW و PoS
الگوریتم اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) دو روش اصلی برای تأیید تراکنش‌ها و تامین امنیت در دنیای ارزهای دیجیتال هستند. اگر بخواهیم دقیق‌تر بدانیم ارز دیجیتال چیست، باید بگوییم نوعی پول دیجیتال است که بدون نیاز به واسطه‌ها مانند بانک‌ها، بر بستر بلاکچین فعالیت می‌کند و برای تأیید تراکنش‌ها از این الگوریتم‌ها استفاده می‌شود. PoW که نخستین بار در بیت‌کوین به‌کار گرفته شد، بر رقابت پردازش‌های کامپیوتری متکی است و امنیت بالایی فراهم می‌کند. از مهم‌ترین مزایای آن مقاومت در برابر حملات ۵۱ درصدی است، اما مصرف بالای انرژی، نیاز به سخت‌افزار گران‌قیمت و سرعت پایین پردازش از معایب PoW به شمار می‌رود.
در مقابل، PoS که با سهام‌گذاری ارز توسط کاربران کار می‌کند، مصرف انرژی کم، سرعت بالاتر و کارمزد کمتر دارد. با این حال، احتمال تمرکز سرمایه در دست افراد دارای دارایی بیشتر و نیاز به مدل‌های امنیتی پیشرفته‌تر از چالش‌های PoS محسوب می‌شوند. در نتیجه، PoW برای امنیت بیشتر و PoS برای سرعت و کارایی بالاتر مناسب است.
تفاوت های الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام در یک نگاه
برای درک بهتر، در ادامه انواع تفاوت های الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام را در یک نگاه مرور می‌کنیم:
| اثبات کار (PoW) | اثبات سهام (PoS) | ویژگی |
| حل معادله ریاضی | بر اساس میزان دارایی | مکانیزم تایید |
| بسیار بالا | بسیار پایین | مصرف انرژی |
| کند | سریع | سرعت تراکنش |
| بالا | کم | هزینه تراکنش |
| بسیار بالا | بسته به طراحی، بالا اما با چالش | امنیت |
| محدود | بالا | مقیاس‌پذیری |
| کمتر (ولی وجود دارد) | بیشتر در دست سرمایه‌داران بزرگ | ریسک تمرکز |
نتیجه‌گیری
در نهایت مقایسه اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) نشان می‌دهد که هر الگوریتم متناسب با نوع پروژه انتخاب می‌شود. اگر به تحلیل تکنیکال و سرمایه‌گذاری در ارزهای دیجیتال علاقه‌مند هستید، درک تفاوت این الگوریتم‌ها برای تصمیم‌گیری‌های بهتر حیاتی است.
با گسترش فناوری بلاکچین، احتمالاً در آینده شاهد ترکیب یا ظهور الگوریتم‌های جدیدتری خواهیم بود که تلاش می‌کنند بهترین ویژگی‌های PoW و PoS را با هم تلفیق کنند.
