الگوریتم گواه اثبات سهام نیابتی یا وکالتی DPos

یکی از مهم‌ترین مراحل در اضافه شدن یک بلاک به بلاکچین اصلی، اجماع نودها (Node) روی آن است. از این رو، وجود یک الگوریتم اجماع در این فرایند خیلی اهمیت دارد. الگوریتم‌های اجماع به نودها کمک می‌کنند تا با هم روی یک بلاک اجماع کرده و آن را به بلاکچین اضافه کنند. یکی از این الگوریتم‌های اجماع کمتر شناخته شده، الگوریتم اجماع گواه اثبات سهام نیابتی است. برای آشنایی با این الگوریتم، عملکرد آن، مزایا و معایب آن نسبت به دیگر الگوریتم‌ها، ادامه مطلب را مطالعه کنید.

عملکرد الگوریتم اثبات سهام نیابتی DPos

الگوریتم اثبات سهام نیابتی (Delegated Proof of Stake) برای اولین بار در سال ۲۰۱۴ توسط Daniel Larimer راه اندازی شد. عملکرد این الگوریتم از طریق یک رای گیری است که طی آن، نمایندگانی انتخاب می‌شوند. به عبارت ساده‌تر، کاربران از طریق توکن‌هایی که در دست دارند، به نمایندگان شبکه رای می‌دهند. این نمایندگان منتخب از سوی کاربران، وظیفه ایجاد و تایید بلاک‌های بلاکچین و همچنین، برقراری امنیت در شبکه را دارند.

هر پروژه‌ای به تعداد خاصی از نمایندگان برای ایجاد بلاک نیاز دارند. ولی معمولا این تعداد بین ۲۰ تا ۱۰۰ نماینده متغییر است. پس از ایجاد بلاک و تایید داده‌های آن، به نمایندگان پاداشی تعلق می‌گیرد که باید آن پاداش را میان رای دهندگان تقسیم کنند.

برای رای دادن به نمایندگان، کاربران هر چه توکن بیشتری در اختیار داشته باشند، قدرت رای بیشتری به دست می‌آورند. این ویژگی در الگوریتم اثبات سهام نیابتی دقیقا مانند الگوریتم گواه اثبات سهام (POS) است. دقت کنید که کاربران رای دهنده در شبکه، نقش مهمی در حفظ امنیت و کارآمدی آن دارند. چرا که ممکن است برخی از کاربران به نمایندگانی ناکارآمد رای دهند و امنیت شبکه را به خطر بیاندازند. معمولا در انتخاب نمایندگان، نمایندگان مشهور گزینه‌های بهتری هستند. زیرا آنها به احتمال زیاد از بهترین منافع شبکه محافظت می‌کنند.

مزایای الگوریتم اثبات سهام نیابتی (DPos)

در واقع، اثبات سهام نیابتی (DPos) یک نسخه پیشرفته و بهبود یافته از الگوریتم اثبات سهام سنتی (POS) است. از این رو، مزایای زیادی نسبت به اثبات سهام و الگوریتم اثبات کار دارد. مزایای الگوریتم اثبات سهام نیابتی عبارت‌اند از:

مقیاس پذیری

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های هر بلاکچین، میزان مقیاس پذیری آن است که همه به دنبال بهبودش هستند. اثبات سهام نیابتی به افزایش مقیاس پذیری یک بلاکچین کمک کرده و ظرفیت تراکنش‌های آن را به طرز چشم‌گیری بالا می‌برد. همچنین، راه اندازی یک بلاک برای تولیدکنندگان آن، ساده‌تر و سریع‌تر انجام می‌شود.

مقرون به صرفه

الگوریتم اثبات سهام نیابتی مانند دیگر الگوریتم‌ها مانند گواه اثبات کار، به تجهیزات گران قیمت و قدرتمند نیاز ندارد. تا جای ممکن، اتکا به تجهیزات را در مکانیسم خود کاهش داده است. بنابراین، هزینه نگهداری شبکه در این الگوریتم بسیار کاهش میابد. همچنین، این الگوریتم به نسبت دیگر الگوریتم‌های اثبات به نیرو زیادی نیاز ندارد.

توزیع پاداش

همان‌طور که بالاتر اشاره کردیم، کاربران در انتخاب و رای گیری نمایندگان شبکه نقش مهمی دارند. چرا که پس از تایید بلاک، پاداشی هم به کاربران به دلیل اعتبارسنجی موفق، تعلق می‌گیرد. این موضوع، به کاربران انگیزه می‌دهد تا نمایندگانی با عملکرد خوب انتخاب و پاداش بیشتری هم دریافت کنند. اگر کاربران به نمایندگان درستی رای دهند، امنیت شبکه نیز به خوبی حفظ می‌شود.

رویکرد دموکراتیک

سیستم رای گیری الگوریتم اثبات سهام نیابتی، یک رویکر کاملا دموکراتیک دارد. یعنی شما به عنوان کاربران شبکه، با داشتن توکن می‌توانید به هر یک از نمایندگان موردنظر خود رای دهید. این رای گیری به صورت کاملا آشکارا انجام می‌شود و طی آن، کاربران باید توکن‌های خود را با نمایندگان به اشتراک بگذارند. در نهایت، رای گیری انجام می‌شود.

معایب الگوریتم اثبات سهام نیابتی (DPos)

اثبات سهام نیابتی نیز مانند هر الگوریتم اجماع دیگری با چالش‌هایی رو به رو است. قبل از هر چیزی شما باید با این معایب، محدودیت‌ها یا چالش‌های الگوریتم آشنا شوید. این معایب عبارت‌اند از:

عدم پایداری غیرمتمرکز

یکی از ماهیت‌های اصلی هر بلاکچینی، غیرمتمرکز بودن آن است. ولی الگوریتم اثبات سهام نیابتی، دارای ویژگی است که بسیاری از افراد را از این بابت نگران می‌کند. چرا که ممکن است، عملکرد این الگوریتم، غیرمتمرکر بودن بلاک را زیر سوال برده و آن را متمرکز کند. همان‌طور که اشاره کردیم، انتخاب نمایندگان برای تایید یک بلاک در بلاکچین‌های مختلف، متفاوت و محدود است. به همین دلیل، تعداد محدودی از نمایندگان می‌توانند در اعتبارسنجی بلاک شرکت کنند. برخی از توسعه دهندگان معتقدند که این موضوع، شبیه یک تصمیم گیری متمرکز است.

جلب اعتماد

کاربران برای انتخاب نمایندگان باید به آنها اعتماد کرده تا یک تصمیم گیری موفق در اعتبارسنجی بلاک داشته باشند. این ایجاد اعتماد از طرف نمایندگان شکل می‌گیرد. آنها باید به خوبی اعتماد کاربران را به خود جلب کرده و به آنها اطمینان دهند که اعتبارسنجی بلاک به درستی انجام می‌شود.

رای گیری براساس اعتبار توکن‌ها

رای گیری و اعتبار رای‌ها، براساس میزان توکن‌های یک کاربران شمرده می‌شود. یعنی، هر چه یک کاربر توکن‌های بیشتری را به اشتراک بگذارد، سهام بیشتری هم در آن رای گیری خواهد داشت. به همین دلیل، ممکن است کاربرانی که توکن‌های کمتری دارند، نسبت به شرکت کردن در این رای گیری بی انگیزه شوند. چرا که توکن‌های کم، سهام کمتری در رای گیری دارد و پاداش آنها نیز کمتر است.

بلاکچین‌هایی با الگوریتم اثبات سهام نیابتی (DPos)

در حال حاضر، تعداد کمی از بلاکچین‌ها از الگوریتم اثبات سهام نیابتی استفاده می‌کنند. چند نمونه از آنها را در ادامه به شما معرفی می‌کنیم.

بلاکچین ایاس (EOS)

شبکه ایاس یکی از محبوب‌ترین شبکه‌هایی است که از گواه اثبات سهام وکالتی استفاده می‌کند. البته، دنیل لاریمر، موسس DPos، Block.one را نیز تاسیس کرده است. Block.one شرکتی است که در ساخت و راه اندازی بلاکچین ایاس، ۴ میلیارد دلار جمع آوری کرد. پس، جای تعجب نیست که چرا ایاس از الگوریتم اثبات سهام نیابتی پیروی می‌کند.

شبکه ایاس برای تایید تراکنش‌ها، امضاها و افزودن بلاک جدید به بلاکچین خود، از ۲۱ نماینده استفاده می‌کند. چرا که دنیل لاریمر معتقد است، استفاده از نمایندگان زیاد برای توجه رای دهندگان و توانایی ارزیابی عملکردی مضر محسوب می‌شود.

بلاکچین ترون (TRON)

ترون یکی بزرگ‌ترین پلتفرم‌های مبتنی بر بلاکچین است که معماری خاص خودش را برای تایید تراکنش‌ها دارد. در این شبکه از ۲۷ نماینده برای امضا، اعتبارسنجی و تایید بلاک‌ها استفاده می‌شود. این نمایندگان در شبکه ترون با نام Super Representatives معرفی می‌شوند. کاربران در هر ۲۴ ساعت می‌توانند توکن‌های خود را برای رای دهی به ۵ نماینده، استیک کنند. این رای گیری‌ها، هر ۲۴ ساعت یک‌بار سازماندهی می‌شوند و در نهایت، ۲۷ گزینه انتخاب و به عنوان نمایندگان شبکه معرفی می‌شوند.

بلاکچین Cosmos

در این شبکه، نمایندگان منتخب رای گیری به نمایندگان اعتبارسنجی شناخته می‌شوند. در حال حاضر، Cosmos تعداد ۱۰۰ نماینده در شبکه خود برای اعتبارسنجی دارد. او به زودی قصد دارد که این تعداد را ۳۰۰ نماینده برساند تا بلاکچینش کاملا غیرمتمرکز باشد.

تفاوت DPos و POS

حالا باید این دو الگوریتم اجماع را بر اساس طراحی و عملکرد مورد بررسی قرار دهیم تا به تفاوت‌های آنها پی ببریم.

ایجاد بلاک

روند انتخاب نماینده برای تایید بلاک‌ها و ایجاد آنها، در pos به روش دیگری انجام می‌شود. سیستم اثبات سهام، توکن‌های در معرض خطر کاربران را به عنوان معیاری برای انتخاب اعتباردهندگان یا نمایندگان استفاده می‌کند. ولی همان‌طور که می‌دانید، سیستم اثبات سهام نیابتی، از یک فرایند کاملا دموکراتیک برای انتخاب نمایندگان توسط کاربران استفاده می‌کند. این روش برای انتخاب اعتباردهندگان در DPOS، مقیاس پذیری بهتری را برای شبکه فراهم می‌کند.

حاکمیت

حاکمیت در بلاکچین‌هایی براساس الگوریتم اثبات سهام، به قوانین مربوط به بلاکچین مربوطه بستگی دارد. یعنی اگر کوچک‌ترین تغییری در قوانین این بلاکچین انجام شود، یک فورک برای آن بلاکچین به وجود می‌آید. ولی در بلاکچین‌هایی با الگوریتم اثبات سهام نیابتی، حاکمیت به این شکل نیست. حاکمیت در این بلاکچین‌ها کاملا دموکراتیک است و نمایندگان منتخب، نقش فعالی در اداره پروتکل را دارند. البته، آنها باید تغییرات مدنظر خود را با تولیدکنندگان بلاک و کاربران به اشتراک گذاشته و پس از تایید آنها، تغییرات را به اجرا درآورند.

دلیل نیاز بلاکچین‌ها به الگوریتم‌های اجماع

در شبکه‌های متمرکز، همیشه یک نهاد مدیریتی وجود دارد که تمام اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها را پردازش می‌کنند. در نهایت نیز این اطلاعات کامل تحت کنترل نهاد مسئول بوده و ذخیره می‌شوند. ولی در شبکه غیرمتمرکز بلاکچینی، نهاد مسئولی وجود ندارد. در واقع، بلاکچین‌ها به نوعی دفتر کل توزیع شده‌ای هستند که تمام اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها در آن ثبت می‌شود. در این نوع از شبکه‌ها، نهاد مسئول حذف می‌شود و جای آنها را نودها (Node) می‌گیرند.

نودها وظیفه پردازش و ذخیره اطلاعات تراکنش‌ها را دارند. هر نود بر روی اعتبارسنجی بلاک‌ها کار می‌کنند تا در نهایت به یک اجماع برسند. این اجماع به کمک الگوریتم‌های شبکه صورت می‌گیرد. در میان الگوریتم‌های اجماع، الگوریتم اثبات سهام و اثبات کار بسیار معروف هستند و بلاکچین‌های زیادی از آنها استفاده می‌کنند. الگوریتم اثبات سهام نیابتی نیز یک الگوریتم مشابه با الگوریتم اثبات سهام است ولی تفاوت‌های کوچکی هم دارد. شما چه اطلاعات دیگری از این الگوریتم دارید؟