الگوریتم Proof Of Burn چیست؟ همه چیز درباره مکانیسم گواه اثبات سوزاندن

الگوریتم اثبات سوزاندن (Proof Of Burn) روش اجماعی است که به منظور حل مشکلات ناشی از مصرف بالای انرژی در گواه اثبات کار (POW) استفاده می‌شود. در حال حاضر دو الگوریتم گواه اثبات کار و گواه اثبات سهام (POS)، از روش‌های رایج و مورد استفاده اجماع در تکنولوژی بلاک چین هستند. به طور کلی الگوریتم‌های اجماع وظیفه ایمن نگه داشتن شبکه، تایید و انجام تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاکچینی را بر عهده دارند. از لحاظ فنی، الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) شباهت‌هایی با مکانیسم‌های PoW و PoS دارد؛ اما از راهکار خاص خود را برای رسیدن به اجماع و اعتبار‌سنجی بلاک‌ها استفاده می‌کند. اما الگوریتم Proof of Burn چیست؟ در این مقاله به توضیح نحوه کارکرد الگوریتم اثبات سوزاندن، مزایای آن، نقاط قوت و ضعف این مکانیزم و شبکه‌هایی که از آن استفاده می‌کنند، می‌پردازیم. با میهن بلاکچین همراه باشید.

الگوریتم Proof Of Burn چیست؟

از آنجایی که الگوریتم اثبات سوزاندن شباهت‌های زیادی به دو الگوریتم محبوب PoW و PoS دارد، در ابتدا به بررسی اجمالی این دو الگوریتم می‌پردازیم، سپس مکانیسم اثبات سوزاندن را تشریح می‌کنیم.

الگوریتم Proof Of Work چیست؟ 

اولین رمز‌ارز جهان یعنی بیت کوین، از الگوریتم گواه اثبات کار (Proof Of Work) برای اجماع در شبکه خود استفاده می‌کند. در این مکانیسم، ماینرها برای حل مسائل ریاضی و رمزنگاری به منظور پیدا کردن عدد نانس صحیح برای ایجاد بلاک جدید، با یکدیگر به رقابت می‌پردازند.

در صورتی‌ که یک ماینر موفق به پیدا کردن و حل یک بلاک مشخص در شبکه شود، می‌تواند اثبات کار انجام شده توسط خود را به سایر ماینرهای شبکه نشان داده و اطلاعات بلاک انجام شده را در شبکه منتشر کند. پس از انجام این کار، سایر ماینرها به بررسی کار انجام شده توسط آن ماینر می‌پردازند. در صورتی که اعتبار کار انجام شده توسط ماینر توسط سایر استخراج‌کنندگان تایید شود، بلاک جدید ساخته شده و به شبکه اضافه می‌شود و ماینر پاداش خود را برای ساخت بلاک جدید از شبکه دریافت می‌کند.

الگوریتم Proof Of Stake چیست؟

الگوریتم اثبات سهام (Proof Of Stake) یکی دیگر از معروف‌ترین الگوریتم‌های اجماع در شبکه‌های بلاک چین است. این الگوریتم در سال ۲۰۱۱ (۱۳۸۹) به منظور رفع مشکلات مکانیسم گواه اثبات کار معرفی شد.

در این مکانیسم، به جای استفاده از سخت‌افزارهای قوی با توان محاسباتی بالا، افراد با سپرده‌گذاری (Stake) کوین‌های آن شبکه، به گره‌ها یا نودهای شبکه تبدیل می‌شوند. در مکانیسم گواه اثبات سهام، نودها با استیک کردن کوین‌های خود به اعتبار‌سنج‌های (Validator) شبکه تبدیل می‌شوند. در شبکه‌هایی مثل سولانا، آوالانچ، ترا و غیره که از مکانیسم PoS استفاده می‌کنند، نودها وظیفه ایجاد بلاک‌های جدید و بررسی تراکنش‌ها را بر عهده دارند.

برخلاف مکانیسم PoW، در مکانیسم اثبات سهام نیازی به خرید پردازنده‌های قوی نیست و مصرف انرژی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. یکی دیگر از مزیت‌های این روش این است که برای تبدیل شدن به نود شبکه، نیاز به سرمایه اولیه زیادی نیست. در نتیجه افراد می‌توانند به سادگی به انجام و تایید تراکنش‌ها بپردازند. این موضوع باعث می‌شود تا شبکه‌هایی که از این مکانیسم بهره می‌برند، تا حد زیادی غیرمتمرکز باشند. در الگوریتم Proof of Stake نودها می‌توانند به دو صورت عمل کنند که به شرح زیر است:

نود منتخب برای ایجاد بلاک

بر خلاف روش PoW که هر چه توان محاسباتی فرد بالاتر باشد شانس ایجاد یک بلاک و گرفتن پاداش برای او بیشتر است، در مکانیسم PoS انتخاب نود برای ایجاد یک بلاک تصادفی انجام می‌شود؛ البته مقدار دارایی‌های استیک شده، حسن رفتار نود و مدت زمان قفل کردن دارایی توسط Node در انتخاب او به عنوان گره منتخب برای ایجاد بلاک تاثیر‌گذار است.

تایید بلاک ایجاد شده

نودهای دیگر که به عنوان نود منتخب برای ایجاد بلاک انتخاب نمی‌شوند، با تایید بلاک ایجاد شده توسط نود منتخب از شبکه پاداش دریافت می‌کنند. 

الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) چیست؟

ایان استوارت (Iain Stewart) در سال ۲۰۱۲ (۱۳۹۰) و یک سال پس از معرفی الگوریتم PoS، مکانیسم اثبات سوزاندن را به عنوان روشی بین اثبات کار و اثبات سهام معرفی کرد.

ایان در مورد مکانیسم گواه اثبات سوزاندن چنین می‌گوید:

فکر می‌کنم ابداع و اختراع چیزی که به‌طور واضح بیان‌گر دو نقطه‌نظر متفاوت است، باید جالب باشد. البته یک مورد وجود دارد و آن سوزاندن توکن است! 

در حال حاضر چندین نسخه از الگوریتم اثبات سوزاندن موجود است؛ اما معتبر‌ترین و پر‌استفاده‌ترین نسخه آن مربوط به ایان استوارت است. الگوریتم Proof of Burn به عنوان یک جایگزین برای الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام محسوب می‌شود.

در این مکانیسم همانند مکانیسم گواه اثبات سهام، کاربران کوین‌های شبکه را استیک می‌کنند؛ اما بر خلاف PoS کوین‌های استیک شده به کاربران باز نمی‌گردد. کوین‌ها در این مکانیسم به یک آدرس‌ عمومی که به‌طور تصادفی و بدون کلید خصوصی تولید می‌شود، ارسال می‌شوند و قابل برگشت نیستند. کوین‌های ارسال شده به این آدرس‌ غیرقابل دسترس هستند و از چرخه خارج می‌شوند.

الگوریتم اثبات سوزاندن چگونه کار می‌کند؟

گواه اثبات سوزاندن به عنوان یک الگوریتم اجماع، از ساختاری ساده و قابل درک بهره می‌برد. این الگوریتم مانند گواه اثبات کار نیازمند پرداخت هزینه است. در گواه اثبات کار، ماینرها باید برای شروع به کار دستگاه‌های پردازشی قدرتمند خریداری کنند. در الگوریتم Proof Of Burn نیز ماینر‌ها برای تبدیل شدن به ماینر یا نود شبکه، باید ابتدا کوین‌های شبکه را خریداری کرده و با ارسال آن‌ها به یک آدرس عمومی آن‌ها را بسوزانند و از چرخه کوین‌های در گردش خارج کنند.

الگوریتم اثبات سوزاندن یک الگوریتم اجماع جایگزین است که سعی می‌کند مشکل مصرف بالای انرژی در مکانیسم اثبات کار را حل کند. از الگوریتم POB به عنوان یک مکانیسم PoW بدون اتلاف انرژی یاد می‌شود. بر اساس این الگوریتم به ماینر‌های شبکه اجازه داده می‌شود در ازای سوزاندن توکن‌های خود، بلاک جدید ایجاد کنند و از شبکه پاداش دریافت کنند. به عبارت ساده‌تر، در الگوریتم اثبات سوزاندن ماینرها کوین‌های خود را در استخر‌های استخراج مجازی سپرده‌گذاری یا استیک می‌کنند. پس از انجام این کار، آن‌ها به‌عنوان نود شبکه انتخاب شده و با ایجاد بلاک‌های جدید می‌توانند فرایند ماینینگ در شبکه را انجام دهند. در این الگوریتم هر چه کاربر کوین‌های بیشتری را بسوزاند، قدرت بیشتری داشته و در نتیجه شانس بیشتری برای ایجاد بلاک‌های بعدی و دریافت پاداش خواهد داشت.

همچنین مانند گواه اثبات سهام هیچ سخت‌افزار پردازشی خریداری نمی‌شود. همچنین حمله ۵۱ درصد در این الگوریتم هیچ صرفه اقتصادی ندارد؛ زیرا در الگوریتم اثبات سوزاندن، نودها هرچه توکن‌های بیشتری بسوزانند، احتمال برنده شدنشان برای ایجاد یک بلاک جدید بیشتر می‌شود؛ لذا ماینرها برای حمله ۵۱ درصدی به شبکه، باید مقدار بسیار زیادی توکن خریداری کنند و بسوزانند، تا بتوانند قدرت شبکه را به‌دست بگیرند. از این رو، این حملات برای آن‌ها صرفه اقتصادی ندارد؛ چون پیش از انجام این کار هزینه آن را با کوین‌هایی که سوزانده‌اند، پرداخت کرده‌اند.

در این روش، ماینرها با سوزاندن کوین‌های خود حق استخراج و اعتبارسنجی معاملات در شبکه را بدست می‌آورند. هر چه تعداد کوین‌هایی که نودها می‌سوزانند بیشتر باشد، شانس آن‌ها برای تبدیل شدن به اعتبارسنج و استخراج بلاک‌های بعدی بیشتر می‌شود. سوزاندن در الگوریتم Proof Of Burn، به معنی ارسال کوین‌ها به یک آدرس عمومی قابل تایید است، که در این آدرس کوین‌های ارسال شده برای همیشه قفل می‌شوند و قابل دسترسی نیستند. این آدرس‌ها به طور تصادفی و بدون داشتن کلید خصوصی تولید می‌شوند.

روش‌های مختلفی در این مکانیسم به کار برده می‌شوند؛ به طور مثال در برخی از شبکه‌های PoB، مکانیسم اثبات سوزاندن با سوزاندن بیت کوین و در برخی دیگر، با سوزاندن توکن بومی خود آن شبکه انجام می‌شود. 

چه نکاتی الگوریتم Proof Of Burn را کارآمد می‌کند؟

الگوریتم اثبات سوزاندن با هدف رفع مشکلات و بهبود کارایی الگوریتم‌های اجماع PoW و PoS به وجود آمد. الگوریتم PoB سعی دارد با استفاده از راه‌حل‌هایی منحصر‌به‌فرد، کارایی این روش اجماع را کامل‌تر کرده و آن را نسبت به دو روش اجماع گواه اثبات کار و اثبات سهام، بهبود بخشد. در ادامه نکاتی که باعث کارآمد بودن الگوریتم Proof Of Burn می‌شود، بررسی می‌کنیم:

کاهش رمز‌ارزهای در گردش

یکی از مزایای الگوریتم اثبات سوزاندن، کاهش رمز‌ارزهای در گردش است. به دلیل اینکه نودهای شبکه برای ایجاد بلاک‌های جدید مجبور به سوزاندن کوین‌های شبکه هستند، همواره عرضه آن‌ها کم شده و در نتیجه قیمت آن‌ افزایش می‌یابد.

ایمنی شبکه

یکی دیگر از مزایای مکانیسم اثبات سوزاندن، ایمن بودن این مکانیسم است؛ زیرا همچون روش PoW، استخراج‌کنندگان تمام تلاش خود را می‌کنند تا شبکه به درستی کار کند و از هدر رفتن سرمایه‌هایشان جلوگیری شود. در روش PoB نیز ماینرها توکن‌های خود را می‌سوزانند و تلاش می‌کنند شبکه به درستی کار کند، تا بلاک بعدی ایجاد شود و آن‌ها پاداششان را دریافت کنند. در این روش مانند PoW، ماینرها در ازای سوزاندن کوین‌های خود انتظار دارند تا پس از مدتی با ایجاد بلاک‌های جدید و دریافت پاداش، سپرده‌گذاری اولیه خود را دریافت کنند و به سود برسند. 

سوزاندن کوین‌ها و عدم بازگشت آن‌ها به شبکه

یکی از مزایای روش اجماع اثبات سوزاندن نسبت به PoS این است که، در روش اجماع گواه اثبات سهام اعتبار‌سنج‌ها پس از مدتی به توکن‌های خود دسترسی پیدا می‌کنند و می‌توانند آن‌ها را در بازار به فروش برسانند. این مساله باعث افزایش عرضه کوین‌ها و در نتیجه کاهش قیمت آن‌ها می‌شود؛ اما در الگوریتم گواه اثبات سوزاندن، اعتبارسنج‌ها دیگر به کوین‌های خود دسترسی نداشته و روند عرضه کوین‌ها دائما در حال کاهش است. این مساله می‌تواند به ارزشمند شدن و افزایش بهای کوین شبکه‌هایی که از POB بهره می‌برند، کمک شایانی داشته باشد.

مزایای اقتصادی در الگوریتم اثبات سوزاندن

الگوریتم Proof Of Burn دارای ویژگی‌های اقتصادی است که آن را از Pow و PoS متمایز می‌کند. در روش اجماع اثبات سوزاندن به علت سوزانده شدن کوین‌ها برای ایجاد بلاک جدید تعداد کوین‌های در گردش کنترل شود. این مساله باعث می‌شود کارایی الگوریتم Proof Of Burn نسبت به دو روش دیگر از مزایای اقتصادی بیشتری بهره‌مند باشد.  

راه‌اندازی نود در یک شبکه مبتنی بر PoB 

همانطور که بالاتر اشاره شد، برای تبدیل شدن به نود در یک شبکه که از الگوریتم Proof Of Burn استفاده می‌کند، باید ابتدا کوین‌های خود را به یک آدرس غیر‌قابل دسترسی فرستاد. هنگامی که شبکه تایید کند که کاربر کوین‌های خود را به این آدرس فرستاده است، کاربر امتیازی با نام کوین‌های موثر سوزانده شده (Effective Burnt Coins) دریافت می‌کند.

هر چه تعداد این کوین‌ها بیشتر باشد، شانس کاربر برای ایجاد بلاک بعدی بیشتر است. برای شروع کار، فقط نیاز به نرم‌افزار مخصوص آن شبکه و مقداری از کوین‌های شبکه برای سوزاندن دارید. با نصب نرم‌افزار مخصوص شبکه و ارسال تعدادی از کوین‌های شبکه به یک آدرس خاص و سوزاندن آن‌ها، می‌توانید کار خود را به عنوان ماینر آغاز کنید. نوع پاداش‌دهی در الگوریتم اثبات سوزاندن، بستگی به نوع شبکه‌ دارد؛ اما به طور معمول فردی که برای ایجاد بلاک برنده می‌شود، پاداش آن بلاک را دریافت می‌کند. سایر نودهای شبکه نیز با تایید تراکنش در بلاک ایجاد شده از شبکه پاداش دریافت می‌کنند.

کدام شبکه‌های بلاک چینی از الگوریتم Proof Of Burn استفاده می‌کنند؟

یکی از شبکه‌های بلاک چینی که از الگوریتم اثبات سوزاندن بهره می‌برد، کانتر‌پارتی (Counterparty) نام دارد. کوین این شبکه XCP نام دارد و نه استخراج شده و نه در ICO به فروش رسیده است. این کوین از طریق روش گواه اثبات سوزاندن به وجود آمده است. برای استخراج کوین‌های XCP در شبکه کانتر‌پارتی، کاربران باید مقدار مشخصی بیت کوین را به یک آدرس عمومی قابل مشاهده در بلاک چین بیتکوین ارسال کنند. این آدرس فاقد کلید خصوصی است و تمامی بیت کوین‌های ارسال شده به آن، اصطلاحا سوزانده شده و از چرخه BTCهای در گردش خارج می‌شوند. ماینرهای شبکه کانترپارتی با ارسال بیت کوین‌های خود به این آدرس، به نود شبکه تبدیل شده و با ایجاد بلاک‌های جدید در این شبکه، کوین‌های XCP آزاد شده و به ماینر‌ها پاداش داده می‌شود.

یکی دیگر از شبکه‌های بلاک چینی که از روش الگوریتم Proof Of Burn بهره می‌برد، اسلیم کوین (Slimcoin) نام دارد. این شبکه همزمان از الگوریتم‌های اجماع PoW ،PoS و PoB بهره می‌برد. اسلیم کوین یکی از معدود شبکه‌های بلاک چینی است که از روش اجماع اثبات سوزاندن استفاده می‌کند.

کاربران برای تبدیل شدن به ماینر در این شبکه، کافی است نرم‌افزار مخصوص به آن را نصب کرده و به گفته اسلیم کوین ۱۰۰۰ واحد کوین SLM را به آدرس مخصوص سوزاندن کوین‌ها ارسال کنند. آدرس ارسال توکن‌ها در این شبکه ثابت است و کلید خصوصی آن در اختیار هیچ‌کس نیست.

کاربران با مراجعه به مرورگر بلاک چینی اسلیم کوین، می‌توانند تاریخچه و تعداد کوین‌های ارسال شده به این آدرس را مشاهده کنند. در این شبکه نودهایی که وظیفه ایجاد بلاک را عهده‌دار نمی‌شوند نیز، با تایید تراکنش‌ها از شبکه پاداش دریافت می‌کنند. یکی از نکات جالب شبکه اسلیم کوین، نحوه امتیاز‌دهی به آدرس‌هایی است که کوین‌های خود را در این شبکه سوزانده‌اند. امتیاز کاربرانی که بیش از یکسال است که کوین‌های خود را سوزانده‌اند، رفته‌رفته کم می‌شود. این مکانیسم به دو منظور اجرایی شده است.

۱- کاربران قدیمی که کوین‌های SLM را در قیمت پایین تهیه کرده‌اند، همیشه برای ایجاد بلاک برنده نشوند. همچنین از حملات احتمالی این کاربران جلوگیری شود.

۲- همچون تجهیزات ماینینگ که بعد از گذشت چند سال کارایی خود را از دست می‌دهند و فرسوده می‌شوند، ماینرها در این شبکه نیز مجبور به افزودن کوین‌ها و هزینه کردن دوباره برای حفظ قدرت خود در شبکه باشند.

نقاط قوت و ضعف در الگوریتم Proof Of Burn چیست؟

هر الگوریتم اجماعی دارای نقاط قوت و ضعف مخصوص به خود است. الگوریتم POB نیز از این قاعده مستثنی نیست. در ادامه نقاط قوت و نقاط ضعف الگوریتم اثبات سوزاندن را تشریح می‌کنیم.

نقاط قوت الگوریتم Proof Of Burn

[tie_list type=”thumbup”]

• مصرف بسیار پایین انرژی.
• عدم نیاز به سخت‌افزارهای قوی.
• غیرمتمرکز بودن شبکه، به‌واسطه حضور تمامی افراد با دارایی‌های مختلف، در روش اجماع PoB نسبت به مکانیسم PoW.
• امنیت بالای شبکه به‌واسطه هزینه اولیه برای تبدیل شدن به ماینر، همچون مکانیسم PoW.
• ارزشمند بودن رمز‌ارز این شبکه‌ها به‌واسطه سوزانده شدن کوین‌ها نسبت به مکانیسم PoS.

[/tie_list]

نقاط ضعف الگوریتم Proof Of Burn

[tie_list type=”thumbdown”]

• عدم سازگاری با محیط زیست در شبکه‌هایی که از روش سوزاندن بیت کوین برای آزادسازی بلاک استفاده می‌کنند؛ زیرا برای استخراج بیت کوین، انرژی بسیاری مصرف می‌شود و پس از استخراج در این روش سوزانده می‌شوند.  
• مشخص نبودن کارایی این الگوریتم در مقیاس‌های بزرگ، به دلیل عدم تست و استفاده در شبکه‌های بزرگ بلاک چینی. 
• عدم شفافیت توکن سوزی در شبکه‌هایی که از این روش استفاده می‌کنند.
• طولانی بودن فرایند تایید تراکنش‌ها در این روش، نسبت به روش گواه اثبات کار.

[/tie_list]

سخن پایانی

هر کدام از الگوریتم‌های اجماع در بلاک چین، مزایا و معایب خود را دارند. به‌هیچ‌وجه نمی‌توان گفت یک مکانیسم اجماع نسبت به مکانیسم دیگر برتری دارد. در میان تمام روش‌ها و مکانیسم‌هایی اجماعی که تاکنون معرفی شده‌اند، هر کدام موافقین و مخالفین خود را دارند. تکنولوژی بلاکچین به تمامی افراد اجازه می‌دهد تا ایده‌های خود را پیاده‌سازی کرده و سهمی در رشد و توسعه این فناوری داشته باشند. الگوریتم اثبات سوزاندن یکی از مکانیسم‌های اجماع در بلاک چین است، که با ترکیب دو مکانیسم PoW و PoS سعی می‌کند مشکلات و کاستی‌های آن‌ها را برطرف کرده و به روشی نوین برای استفاده در شبکه‌های بلاکچینی تبدیل شود. در این مقاله به پاسخ این سوال پرداختیم که الگوریتم Proof of Burn چیست و سپس به توضیح نحوه کارکرد الگوریتم اثبات سوزاندن، مزایای آن، نقاط قوت و ضعف این مکانیسم و شبکه‌هایی که از آن استفاده می‌کنند، پرداختیم. نظر شما در مورد این مکانیسم اجماع چیست؟ فکر می‌کنید این مکانیسم تا چه حد کارآمد است؟ آیا می‌توان از آن به عنوان مکانیسمی مورد قبول در آینده بلاک چین یاد کرد؟ نظرات خود را با ما در میان بگذارید.