آشنایی با الگوریتم اثبات سوزاندن و نحوه کار آن در بلاکچین

الگوریتم اثبات سوزاندن (Proof Of Burn) از جمله مقیاس‌پذیرترین الگوریتم‌های اجماع است. بلاکچین‌های مبتنی بر اثبات سوزاندن از امنیت بالاتری برخوردار هستند و انتخاب اول پروژه‌های جدید و قوی کریپتوکارنسی هستند. این الگوریتم یک روش اجماعی است و به‌منظور حل مشکل مصرف بالای انرژی الگوریتم اثبات کار (PoW) مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌طورکلی وظیفه الگوریتم اجماع ایمن نگه‌داشتن شبکه، تأیید و انجام تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاکچینی است. الگوریتم اثبات سوزاندن از لحاظ فنی شباهت‌های زیادی به مکانیسم‌های PoW و PoS دارد، اما برای رسیدن به اجماع و همچنین اعتبارسنجی بلاک‌ها از راه‌های خاص خود استفاده می‌کند. الگوریتم “PoB” چیست و چگونه کار می‌کند؟ در این مقاله به بررسی این الگوریتم، نقاط قوت و ضعف و همچنین معرفی پروژه‌هایی که از الگوریتم اثبات سوزاندن استفاده می‌کنند می‌پردازیم. با والکس همراه شوید.

بررسی الگوریتم‌های گواه اثبات کار و اثبات سهام

همان‌طور که خواندید، الگوریتم اثبات سوزاندن شباهت‌های زیادی به دو الگوریتم مشهور PoW  و PoS دارد به همین جهت بهتر است در ابتدا مختصری درباره این الگوریتم بدانید تا درک این مکانیزم برایتان راحت‌تر باشد. سپس به بررسی الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن می‌پردازیم.

 الگوریتم Proof Of Work

در این الگوریتم، ماینرها برای حل مسائل ریاضی و رمزنگاری برای پیداکردن عدد نانس (Nonce) جهت ایجاد بلاک جدید، با دیگر رقابت می‌کنند. ماینری که موفق به حل یک بلاک شود می‌تواند اثبات کار انجام شده توسط خودش که همان هش بلاک است را به سایر ماینرهای شبکه نشان دهد و اطلاعات بلاک را در شبکه منتشر کند. سپس ماینرهای دیگر به بررسی کار انجام شده توسط آن ماینر می‌پردازند. چنانچه اعتبار کار تأیید شود، بلاک جدید ساخته و به شبکه اضافه می‌شود.

 الگوریتم Proof Of Stake

در بلاکچین‌های اثبات سهام، الگوریتم اجماع به روش متفاوتی فعالیت می‌کند. به‌جای استفاده از عملگرهای هش، این مکانیزم از امضاهای دیجیتالی که مالکیت کوین‌ها را اثبات می‌کند، استفاده می‌کند. اعتبارسنجی بلاک‌های جدید به‌وسیله فورجر (Forger) و یا ماینتر (Minter) بلاک که به‌صورت تعیینی انتخاب می‌شوند، انجام می‌شود. هرچقدر یک فورجی بتواند کوین‌های بیشتری را نگه دارد احتمال انتخاب آن به‌عنوان اعتبارسنج بلاک بیشتر می‌شود. برخلاف الگوریتم اثبات کار در مکانیزم‌های PoS پاداش بلاکی ارائه نمی‌شود و تمامی چیزی که یک فورجر از اعتبارسنجی یک بلاک دریافت می‌کند کارمزد تراکنش‌های آن بلاک است.

 الگوریتم اثبات سوزاندن (Proof Of Burn) چیست؟

اگرچه بیشتر سیستم‌های بلاکچین از الگوریتم PoW یا PoS استفاده می‌کنند، اما در حال حاضر الگوریتم اثبات سوزاندن به‌عنوان یک روش جایگزین برای الگوریتم‌های دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. مکانیزم POB چیست؟ ایان استوارت (Iain Stewart) در سال ۲۰۱۲ مکانیسم اثبات سوزاندن را به‌عنوان یک روش مؤثر و کارآمد بین مکانیزم‌های اثبات کار و اثبات سهام معرفی کرد. در حال حاضر چند نسخه از الگوریتم اثبات سوزاندن وجود دارد که معتبرترین آن نسخه مربوط به ایان استوارت است. ایان در مورد مکانیسم PoB چنین می‌گوید: «فکر می‌کنم ابداع چیزی که به طور واضح بیانگر دو نقطه نظر متفاوت است، باید جالب باشد.  البته یک مورد وجود دارد و آن هم سوزاندن توکن است.»

مکانیزم اثبات سوزاندن اساساً شبیه الگوریتم اثبات کار به نظر می‌رسد، اما میزان انرژی مصرفی آن نظیر الگوریتم اثبات ظرفیت خیلی کاهش پیدا کرده است.  عملیات تأیید بلاک در شبکه PoB به منابع محاسباتی قدرتمند و سخت‌افزارهای استخراج قدرتمند نیاز ندارد. در مقابل ارزهای دیجیتال به‌عنوان یک روش سرمایه‌گذاری داخل این بلاکچین سوزانده می‌شوند به همین جهت برای ماینرهای انتخاب شده منابع فیزیکی الزامی نیست. در بلاکچین‌های مبتنی بر الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن، ماینرها در یک ریگ ماینینگ مجازی سرمایه‌گذاری می‌کنند. به عبارتی کاربران برای به‌دست‌آوردن حق استخراج و اعتبارسنجی تراکنش‌ها، با سوزاندن کوین‌ها تعهدشان به شبکه را نشان می‌دهند. عملیات سوزاندن کوین‌ها، همان قدرت ماینینگ مجازی است و کاربر هرچقدر کوین‌های بیشتری برای سیستم بسوزاند، قدرت استخراج بیشتری به دست می‌آورد و شانس بیشتری برای انتخاب‌شدن جهت اعتبارسنج بلاک بعدی دارد.

در این مکانیسم کاربران کوین‌های خود را مانند گواه اثبات سهام استیک می‌کنند، اما برخلاف PoS این کوین‌ها به کاربران برگردانده نمی‌شود. این کوین‌ها به یک آدرس عمومی به‌صورت تصادفی و بدون کلید خصوصی ارسال می‌شوند و قابل برگشت هم نیستند و کلاً از چرخه بازار خارج می‌شوند. به‌طور‌کلی امکان فروش و خرید ارز دیجیتال دیگر وجود ندارد.

الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن چگونه کار می‌کند؟

منظور از الگوریتم اثبات سوزاندن، فرستادن تعدادی کوین به آدرس‌های عمومی و غیرقابل‌بازگشت است که اصطلاحاً به آن «سوزاندن کوین» گفته می‌شود. با انجام این کار تعداد کوین‌های موجود در بازار کم می‌شود و ارزش بازار افزایش پیدا می‌کند. پس از سوزاندن کوین‌ها، امنیت شبکه نیز افزایش پیدا می‌کند. در الگوریتم اثبات سوزاندن امنیت شبکه با سوزاندن کوین حفظ می‌شود.

ایده اصلی استفاده از این روش این است که کاربر با سوزاندن رمزارز نشان می‌دهد که در بلندمدت می‌تواند به آن ارز متعهد باشد، زیرا آنها ضرری کوتاه‌مدت را برای سود بلندمدت متحمل می‌شوند. سوزاندن کوین نیاز به منابع خاصی ندارد و تنها اقدام موردنیاز همان تمایل افراد برای به تعویق انداختن سود خود است. بدین ترتیب هرچقدر تعداد کوین بیشتری توسط کاربر سوزانده شود، شانس او برای استخراج موفق بلاک بعدی افزایش پیدا می‌کند و در نتیجه پاداش او افزایش پیدا می‌کند. هزینه استخراج کوین در شبکه اثبات سوزاندن با گذشت زمان افزایش پیدا می‌کند، زیرا کوین‌های بیشتری باید سوزانده شوند تا استخراج بلاک بعدی را تأمین کنند.

بررسی نقاط قوت و ضعف مکانیزم اثبات سوزاندن

در حقیقت تمامی الگوریتم‌ها اجماع نقاط قوت و ضعف مخصوص خودشان را دارند و الگوریتم اثبات سوزاندن نیز از این قاعده جدا نیست. اختلاف‌نظرهای زیادی درباره نقاط ضعف و مزایا این الگوریتم وجود دارد به همین جهت به بررسی معتبر‌ترین آنها پرداختیم.

نقاط قوت الگوریتم PoB

• پایین بودن میزان مصرف انرژی
• عدم نیاز به سخت‌افزارهای قدرتمند
• غیرمتمرکز بودن شبکه به‌واسطه حضور تمام افراد با دارایی‌های مختلف
• امنیت بالا شبکه به‌واسطه هزینه اولیه برای تبدیل‌شدن به ماینر
• ارزشمند بودن رمزارزهای این شبکه به‌واسطه سوزانده شدن کوین‌ها

 نقاط ضعف الگوریتم PoB

• برخی از کاربران معتقدند الگوریتم اثبات سوزاندن با محیط سازگار نیست زیرا تولید ارزهای دیجیتال به منابع پردازشی زیادی نیاز دارد.
• کاربرد این مکانیزم در مقیاس‌های بزرگ به اثبات نرسیده است و آزمایش‌های بیشتری نیاز است.
• در این الگوریتم اجماع پردازش توکن سوزی شفاف یا قابل تأیید توسط کاربران معمولی نیست.

چه نکاتی الگوریتم PoB را برتر و ویژه می‌کند؟

در حقیقت این الگوریتم با هدف رفع مشکلات و بهبود کارایی الگوریتم‌های PoW و PoS به وجود آمده است. الگوریتم اثبات سوزاندن سعی دارد با استفاده از راه‌حل‌های موثری که ارائه می‌کند نسبت به دو الگوریتم دیگر، کارآمدتر باشد. نکاتی که وجب تمایز این الگوریتم شده‌اند، عبارت‌اند از:

• کاهش ارزهای دیجیتال در گردش: نودهای شبکه برای ایجاد بلاک‌های جدید مجبور به سوزاندن کوین‌های شبکه هستند به همین جهت عرضه آنها کم می‌شود و در نتیجه قیمت آن افزایش پیدا می‌کند.
• ایمنی شبکه: در این الگوریتم ماینرها توکن‌های خود را می‌سوزانند و تلاش خود را می‌کنند تا شبکه به‌درستی کار کند تا بلاک بعدی ایجاد شود و بتوانند پاداش خود را دریافت کنند.
• سوزاندن کوین‌ها و عدم بازگشت به شبکه: در این روش اعتبارسنج‌ها به کوین‌های خود دسترسی ندارند و روند عرضه کوین‌ها دائماً در حال کم‌شدن است. این مسئله موجب ارزشمند شدن و افزایش بهای کوین‌ها می‌شود.
• مزایای اقتصادی: در روش اثبات سوزاندن به دلیل سوزانده شدن کوین‌ها برای ایجاد بلاک جدید، تعداد کوین‌های در گردش کنترل می‌شوند. این مسئله باعث می‌شود کارایی آن نسبت به دو روش دیگر از مزایای اقتصادی بیشتری بهره‌مند شود.

کدام رمز ارزها از الگوریتم اثبات سوزاندن استفاده می‌کنند؟

کانتر پارتی (Counterparty): اولین شبکه بلاکچینی که از الگوریتم استفاده می‌کند، «کانتر پارتی» نام دارد. کوین این شبکه ارز “XCP” است و از طریق روش گواه اثبات سوزاندن به وجود آمده است. برای استخراج این ارز، کاربران باید مقدار مشخصی بیت کوین را به یک آدرس عمومی قابل‌مشاهده ارسال کنند. این بیت کوین‌ها اصطلاحاً سوزانده شده و از چرخه بازار خارج می‌شوند. این کاربران به نود شبکه تبدیل می‌شوند و با ایجاد بلاک جدید، پاداش دریافت می‌کنند.

اسلیم کوین (Slimcoin): این شبکه به‌صورت هم‌زمان از الگوریتم‌های اجماع PoW ،PoS و PoB بهره می‌برد. کاربران برای تبدیل‌شدن به ماینر در این شبکه نرم‌افزار مخصوص آن را نصب کنند و ۱۰۰۰ واحد کوین “SLM” را به آدرس‌های مخصوص سوزاندن کوین‌ها ارسال کنند. این آدرس‌ها ثابت هستند و کلید خصوصی آنها در اختیار کسی نیست.

اثبات سوزاندن؛ الگوریتمی کارآمد

در این بلاگ از والکس به بررسی الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن پرداختیم و مزایا و معایب آن را بررسی کردیم. به‌طورکلی نمی‌توان گفت که یک مکانیسم اجماع نسبت به مکانیسم دیگر برتری دارد؛ زیرا هر کدام از آنها مزایا معایبی دارند. الگوریتم اثبات سوزاندن یکی از مکانیسم‌های اجماع در بلاکچین است که سعی می‌کند مشکلات و کاستی‌های دو الگوریتم PoW و PoS را رفع کند و روشی نوین برای استفاده در شبکه بلاکچین تبدیل شود.

نظر شما درباره این مکانیسم چیست؟ آیا می‌تواند جایگزین روش‌های دیگر شود؟ نظرات خود را با ما در میان بگذارید.

سؤالات متداول