بحث در مورد الگوریتم‌های اجماع گواه اثبات کار (Proof-of-work) و گواه اثبات سهام (Proof-of-Stake) همواره داغ بوده است و در این مقاله نیز بر اصول اساسی این دو الگوریتم تمرکز می‌شود و از موضوعاتی مانند تمرکز ثروت و بی‌عدالتی سخن به میان می‌آید. بیت کوین و بسیاری از ارزهای دیجیتال اولیه با استفاده از سیستم گواه اثبات کار شروع به کار کردند. گواه اثبات سهام برای اولین بار در سال ۲۰۱۳ توسط پیر کوین (Peercoin) مورد استفاده قرار گرفت.
این نوآوری پیر کوین تحت الشعاع پروژه‌هایی مانند اتریوم قرار گرفت که سعی داشتند از گواه اثبات کار به گواه اثبات سهام مهاجرت کنند. پروژه‌ای مانند کاردانو (ADA) به تمامی گواه اثبات کار را کنار گذاشته است و با ارزیابی مکانیسم‌های اجماع به استفاده از گواه اثبات سهام روی آورده است. جوامع بیت کوین و مونرو (XMR) از جمله جوامعی هستند که به گواه اثبات کار و استخراج وفادار مانده‌اند.
الگوریتم اجماع چیست؟
الگوریتم اجماع در هر بلاک چین برای حل مشکل اعتماد بین افراد شرکت کننده در یک شبکه ایجاد شده است. ویژگی‌های اصلی یک تراکنش مانند مالکیت و مقدار تراکنش با کمک رمزنگاری کلید عمومی به آسانی تایید می‌شوند و این کار از طریق ویژگی‌های ریاضیاتی اصلی انجام می‌گیرد.
الگوریتم‌های اجماع مشکل خرج کردن دوباره را کم می‌کنند که برای حل این مشکل تصمیم‌گیری ظریفی مورد نیاز است و باید دانست که کدام یک از این دو خرج کردن معتبر هستند. روش ریاضیاتی محض برای حل این مشکل موجود نیست و در عوض، الگوریتم‌های اجماع از ترکیبی از رمزنگاری و مشوق‌های اقتصادی برای حفظ عملکرد شبکه استفاده می‌کنند.
اجماع بیت کوین بر اساس این اصل ساده استوار است که طولانی‌ترین زنجیره بلاک، زنجیره معتبر است. هر بلاک از طریق فنون رمزنگاری ایمن می‌شود و ماینر‌ها برای اضافه کردن بلاک باید قدرت محاسباتی داشته باشند. برای داشتن قدرت محاسباتی باید الکتریسیته و یا به عبارتی انرژی مصرف کرد.
در گواه اثبات سهام، امنیت از طریق سرمایه‌گذاری در توکن‌های خود شبکه تامین می‌شود. در اینجا، امنیت مستقیما از ارزش اقتصادی شبکه سرچشمه می‌گیرد. در گواه اثبات کار، ارتباط نزدیکی بین ارزش اقتصادی و امنیت وجود دارد. ماینر‌ها کوین‌هایی را به عنوان پاداش دریافت می‌کنند و هرچه ارزش کوین بالاتر باشد، این ماینر‌ها پول بیشتری کسب خواهند کرد.
در این حالت است که ماینر‌های جدید برای ورود تجهیزات جدید و مصرف انرژی بیشتر انگیزه پیدا می‌کنند. ظهور ماینر‌های جدید باعث افزایش امنیت خواهد شد. در نتیجه، مقدار الکتریسیته‌ای که به فرایند استخراج اختصاص داده خواهد شد به نرخ صدور و حجم بازار آن کوین خاص بستگی خواهد داشت. این بزرگترین مشکل الگوریتم گواه اثبات کار است و بسیاری از طرفداران الگوریتم اثبات سهم هم به آن اشاره می‌کنند.
مشکل انرژی در الگوریتم گواه اثبات کار
هزینه‌ها و مصرف انرژی بلاک چین‌های گواه اثبات کار باعث روی آوردن پروژه‌هایی مانند کاردانو به گواه اثبات سهم شده است. مصرف انرژی ناشی از استخراج بیت کوین قابل توجه است و این مصرف را سالیانه اگر در نظر بگیریم، در حد مصرف الکتریسیته سالانه کشوری مانند اتریش است.
البته اینک بسیاری از طرفداران الگوریتم اثبات کار به استفاده از انرژی تجدید پذیر روی آورده‌اند. طرفداران الگوریتم گواه اثبات کار بر این باورند که انرژی مورد استفاده در استخراج اتلاف نمی‌شود، بلکه باعث تامین انعطاف‌پذیری و عدم تمرکز خواهد شد.
بسیاری گواه اثبات کار را برای محیط زیست خیلی مطلوب نمی‌دانند، اما این بدین معنی نیست که تنها گواه اثبات سهام راه‌حل این مشکل است. گواه اثبات کار اولین الگوریتم پیشنهادی در جهان ارز دیجیتال است و می‌توان آن را بهبود داد. البته گواه اثبات سهام نیز برای فرآیند نیابت انرژی مصرف می‌کند، ولی این انرژی در مقایسه با گواه اثبات کار ناچیز است. بسیاری بر این باورند که الگوریتم گواه اثبات سهام برای رسیدن به مقاصد خود و مصرف کمتر انرژی، چیز‌های زیادی را به مخاطره می‌اندازد.
اعتماد به تاریخچه گواه اثبات سهام
یوکوم پیات (Yocom Piatt) بر این باور است که گواه اثبات سهام برگشت‌پذیر است و می‌توان تاریخچه آن را تغییر داد. این مشابه بحثی است که اندرو پوسترا (Andrew Poelstra) در سال ۲۰۱۵ مطرح کرد. پوسترا ادعا می‌کند که یک کاربر نمی‌تواند متکی بر گواه اثبات سهام باشد و با اطمینان بگوید که یک بلاک خاص معتبر است. دلیل او این است که سرمایه‌گذاری‌های افراد بستگی به سرمایه‌گذاری‌های قبلی در داخل همان بلاک چین دارد و این در واقع یعنی این سرمایه‌گذاری بر اساس هیچ چیز خاصی استوار نیست.
اما تاریخچه گواه اثبات کار چنین نیست و از لحاظ ریاضیاتی قابل تایید است و برای جعل آن باید کل تاریخچه استخراج را دوباره ایجاد کرد. البته طرفداران گواه اثبات سهام ادعا می‌کنند که تامین امنیت تاریخچه کوتاه مدت مشکل را حل خواهد کرد.
مدل اعتماد در گواه اثبات سهم در برابر فشار قانون، حمله به موجودیت‌های قابل اعتماد و حملات شبکه آسیب‌پذیر است. به طور خلاصه می‌توان گفت که این مدل کمتر ضد سانسور و غیر‌متمرکز است.
طرفداران گواه اثبات سهم نیز قبول دارند که این الگوریتم برای تامین امنیت خود نیازمند سطح خاصی از هماهنگی اجتماعی و اجماع است که این کمی فراتر از هماهنگی اجتماعی سطح پروتکل است.
البته در این ادعا‌ها و مباحث نمی‌توان برنده خاصی را متصور شد. این یک بحث فلسفی است که به نظر افراد در مورد اتکا به اجماع بستگی دارد و به همین خاطر است که این مباحثه منتهی به موضوعات جنجال برانگیزی شده است.
اکتساب سهام در برابر اکتساب کار
عدالت اقتصادی چیزی است که در هر دوی این الگوریتم‌ها مورد بحث قرار می‌گیرد و همراستا با موضوع عدم تمرکز، هر دوی این الگوریتم‌ها سعی می‌کنند که دسترسی ناعادلانه به اکوسیستم را کاهش دهند.
گواه اثبات سهام با این انتقاد روبرو است که ثروتمندان را ثروتمندتر می‌کند، زیرا در این روش به مالکیت سرمایه پاداش تعلق می‌گیرد. نمایندگان بنیاد اتریوم بر این باورند که این استدلال درست نیست و در هر دوی این الگوریتم‌ها مالکیت دارایی باعث سودآوری می‌شود. آنها بر این باورند که در طراحی گواه اثبات سهام کسب سود واضح‌تر و عادلانه‌تر است و بستگی به عوامل فرا پروتکلی ندارد.
طرفداران شبکه کاردانو بر این قضیه تاکید کرده‌اند که در سیستم گواه اثبات سهام تفاوتی بین دلار‌های ثروتمندان و فقیران وجود ندارد و قدرت این پول‌ها یکسان است. بسیاری از طرفداران گواه اثبات سهام بر این باورند که استخراج به دلیل تاثیر عوامل خارج از پروتکل باعث توزیع عادلانه ثروت نمی‌شود.
طرفداران گواه اثبات کار برعکس فکر می‌کنند و آنها بر این باورند که این عوامل خارج از پروتکل است که باعث کارایی این الگوریتم می‌شود. آنها معتقدند که این عوامل باعث بهبود وضعیت می‌شود و این در حالی است که گواه اثبات سهام تنها با نگهداری مستقیم دارایی است که کسب سود را ممکن می‌سازد.
فرصت برابر برای همه مهم است
کمپل آر هاروی (Campbell R. Harvey)، استاد تجارت بین الملل در دانشگاه Duke بر این باور است که گواه اثبات سهام، ثروتمند را ثروتمندتر می‌کند. او معتقد است که گواه اثبات کار بیشتر شبیه یک فعالیت تجاری است و ماینر‌ها نیازی به نگهداری بیت کوین، اتریوم و غیره ندارند.
هاروی ادعا می‌کند که این دو سیستم دارای ماهیت اقتصادی متفاوتی هستند. او به استخراج مدرن اشاره می‌کند و بر این باور است که این استخراج عامل مهمی در توزیع ثروت نیست و بسیار تحت تاثیر نوسانات قیمت بیت کوین قرار دارد.
او بر این باور است که استخراج نیز مانند دیگر امور اقتصادی تحت تاثیر تخفیف‌های فله‌ای قرار دارد و این چیزی است که در همه امور اقتصادی قابل مشاهده است و استخراج نیز در این میان مستثنی نیست. هاروی ابراز می‌دارد که نابرابری ثروت معمولا در هر بازار آزادی به دلیل تفاوت در استعداد خدادادی و شانس روی می‌دهد. او معتقد است که باید بر برابری موقعیت تاکید شود و هر فردی با یک ایده خوب باید بتواند در یک بازار آزاد موفق شود.
از این نقطه نظر، او به سیستم گواه اثبات سهم نیابتی اشاره می‌کند که در آن افراد با دارایی کم هم می‌توانند مشارکت داشته باشند و ابراز می‌دارد که در این سیستم برابری موقعیت وجود دارد.
استخر‌های استیکینگ (Staking Pools) و مدل‌های نمایندگی معمولا در هر سیستم گواه اثبات سهم موجود هستند و آنها را نیز می‌توان از طریق اقدامات خارج از پروتکل اعمال کرد.
البته از این واقعیت نیز نباید غافل بمانیم که تساوی موقعیت را می‌توان به صنعت ایسیک (ASIC) هم اعمال کرد. امروزه ماینر‌های جدیدی ایجاد شده‌اند و در بعضی از جا‌های جهان هم الکتریسیته ارزان در دسترس است. این باعث ورود مشارکت‌کنندگان جدیدی خواهد شد که از استخراج و گواه اثبات کار سود خواهند برد.
استخراج همیشه به یک شیوه نیست
مدیر ارشد فناوری سابق Genesis Mining بر این باور است که نگرانی در مورد تساوی فرصت از طریق دستگاه‌های ایسیک وارد فضای الگوریتم گواه اثبات کار شد. او بر این باور است که اگر استخراج توسط سی پی یو (CPU) و کارت گرافیک صورت بگیرد، این نگرانی‌ها مرتفع خواهند شد زیرا سی پی یو و کارت گرافیک در سراسر جهان توزیع می‌شود و در دسترس همگان است.
به نظر او، رقابت بین ماینر‌ها باید عادلانه باشد و همگان شانس مساوی برای کسب یک کوین خاص داشته باشند. در مورد دستگاه‌های ایسیک باید خاطرنشان کنیم که خرید انبوه می‌تواند بر عامل خرج کردن سرمایه تاثیر بگذارد و افرادی که توانایی خرید انبوه دارند، از فرصت‌های بیشتری نیز برای سودآوری برخوردار خواهند شد.
مشارکت بنیادین گواه اثبات کار
باید بر این واقعیت تاکید کرد که افراد علاقه چندانی از خود برای خرج کردن ارز فیات خود به امید کسب پول اسرارآمیز اینترنتی نشان نمی‌دهند. بسیاری از افراد اقدام به خرید دستگاه‌های گران قیمت ایسیک نمی‌کنند و این در حالی است که اگر استخراج با کامپیوتر‌های عادی آنها امکان‌پذیر باشد، قطعا مشارکت بیشتر خواهد شد. اگر ما امروزه شاهد حضور افراد در عرضه اولیه کوین‌ها (ICO) هستیم، این در واقع به دلیل کار‌هایی زیربنایی است که توسط بیت کوین و اتریوم انجام شده است.
توزیع بیت کوین اولیه اساسا در یک محیط استیکینگ محقق نمی‌شد. بعد از تثبیت این شبکه بود که استیکینگ در فضای ارز دیجیتال توانست محقق شود. گواه اثبات کار یک منبع باکیفیت اطلاعاتی است که توزیع عادلانه توکن را تضمین می‌کند. پیر کوین نیز برای توزیع اولیه خود بر گواه اثبات کار متکی بود.
سیستم‌ها متفاوتند و ضرورتا بهتر از یکدیگر نیستند
در نهایت باید گفت که بحث در مورد برابری اقتصادی گواه اثبات کار و گواه اثبات سهام کار درستی نیست و نمی‌توان اثبات کرد که کدام سیستم بیش از سیستم دیگر دارای تمرکز ثروت است. در بسیاری از سیستم‌های گواه اثبات کار، ماینر‌ها مزیت‌هایی ناعادلانه به نسبت یکدیگر دارند اما همین ماینر‌ها ممکن است یک‌شبه کل سرمایه خود را از دست دهند. این چیزی است که معمولا در سیستم‌های گواه اثبات سهام روی نمی‌دهد.
بسیاری بر این باورند که این دو سیستم را باید با یکدیگر ترکیب کرد و از مزایای هر دو استفاده کرد. با این کار، بحث و جدل خاتمه می‌یابد و می‌توان از هر دو الگوریتم به نحو احسن استفاده کرد. البته این کار در بعضی از بلاک چین‌ها امکان‌پذیر نیست. تجربه اخیر استیم (Steem) نشان داد که آنهایی که توکن‌ها را کنترل می‌کنند، در واقع همان مالکان توکن‌ها هستند.
نظر شما چیست؟ ایده ترکیب این دو الگوریتم را چگونه می‌بینید؟ نظرات خود را با ما در میان بگذارید.
