الگوریتم pow چیست؟ بهترین رمزارزها با مکانیزم اجماع pow در ۲۰۲۳

افراد فعال در حوزه رمزارزها به احتمال زیاد یک تعریف کلی در جواب « pow چیست؟» می‌دانند و تا حدی با این مفهوم آشنا هستند. مکانیزم اجماع اثبات کار به عنوان اولین روش برای اعتبارسنجی تراکنش‌های مبتنی بر بلاکچین، نقش مهمی در تاریخچه دنیای رمزارزها ایفا کرده است. با جزئیات بیشتر می‌توان گفت، در زمان خرید بیت کوین از یک پلتفرم و برداشت آن به پلتفرمی دیگر از یک شبکه غیر متمرکز استفاده می‌شود که تایید این انتقال متکی به یک توافق جمعی تحت عنوان اثبات کار PoW یا Proof of Work است.

پادکست الگوریتم pow چیست؟

تمرکززدایی (Decentralization) بخش کلیدی چشم انداز اولیه در دنیای ارزهای دیجیتال بود. برای تحقق این چشم‌انداز، باید راهی برای تایید تراکنش‌ها بدون دخالت موسسات مالی ایجاد می‌شد. اولین راه حل در رفع این چالش استفاده از الگوریتم اثبات کار PoW بود. در این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس به معرفی کامل این الگوریتم اعتبارسنجی می‌پردازیم. در ادامه مزایا و معایب pow مختصراً شرح داده شده و به طور کامل به پاسخ سوال «pow چیست؟» خواهیم پرداخت.

pow چیست؟

اثبات کار (PoW) شکلی از افزودن بلاک‌های جدید شامل تراکنش‌ها به یک زنجیره بلاکی در یک پروژه ارز دیجیتالی است. در این مورد، کار، به فرایندی اشاره دارد که در حال تولید یک هش (رشته‌ای طولانی از کاراکترها) است تا با هش هدف بلاک فعلی مطابقت داشته باشد. ماینر رمزارز که این کار را انجام می‌دهد، حق اضافه کردن آن بلاک به زنجیره بلاکچین تشکیل شده تا آن لحظه و دریافت پاداش را به دست می‎‌آورد.

مطالعه بیشتر: الگوریتم اجماع چیست؟ آشنایی با انواع و نحوه عملکرد آن ها

اجماع اثبات کار مکانیزم انتخابی برای تعداد زیادی از ارزهای دیجیتال بوده است. اتریوم نیز که اکنون به مکانیزم اجماع اثبات سهام تغییر یافته، زمانی از اثبات کار استفاده می‌کرد که آپدیت بلاکچین آن به اثبات سهام روی قیمت اتریوم تأثیر قابل توجهی گذاشت. در حال حاضر، علاوه بر بیت‌کوین ارزهای دیجیتال مانند لایت‌کوین، بیت‌کوین کش، اتریوم کلاسیک و… از pow استفاده می‌کنند. با درک الگوریتم اثبات کار، فهم بهتری از رمزارزهای مبتنی بر این الگوریتم خواهید داشت که می‌تواند به شما کمک کند هنگام سرمایه‌گذاری در رمزارزها انتخاب آگاهانه‌تری داشته باشید.

ایده الگوریتم اجماع pow، برای اولین بار در سال ۱۹۹۳ توسط سینتیا دورک (Cynthia Dwork) و مونی ناور (Moni Naor) منتشر شد و بعداً توسط ساتوشی ناکاموتو در مقاله بیت‎ کوین در سال ۲۰۰۸ به کار رفت. البته، اصطلاح «اثبات کار» برای اولین بار در یک نشریه در سال ۱۹۹۹، توسط مارکوس یاکوبسون (Markus Jakobsson) و آری جولز (Ari Juels) استفاده شد.

نحوه عملکرد الگوریتم PoW چیست؟

مدل اثبات کار، یک مکانیسم توافقی است که برای تأیید و ثبت تراکنش‌های ارزهای دیجیتال استفاده می‌شود. هر ارز دیجیتال یک بلاک چین دارد که یک دفتر کل عمومی است و از بلاک‌های حاوی اطلاعات تراکنش‌‌ها تشکیل شده است. در بلاکچین‌های مبتنی بر اثبات کار، هر بلاک تراکنش دارای هش خاصی است. برای اینکه هر بلاک تایید شود، یک ماینر از آن بلاکچین باید هشی تولید کند که کمتر یا مساوی با هش آن بلاک باشد.

برای انجام این کار، ماینرها از دستگاه‌های استخراج مختص این فرایند استفاده می‌کنند که به سرعت محاسبات تولید یک هش را انجام می‌دهند. هدف هر ماینر این است که اولین کسی باشد که هش یک بلاک جدید را پیدا کند، زیرا فقط در این حالت می‌تواند بلاک چین را به روز کرده و پاداش‌های استخراج را دریافت کند. دلیل اینکه مکانیزم pow در ارزهای دیجیتال به خوبی جواب می‌دهد، این است که یافتن هش هدف دشوار است، اما تأیید آن اینطور نیست.

به عبارت دیگر، فرایند یافتن هش هدف برای جلوگیری از دستکاری سوابق تراکنش به اندازه کافی دشوار است. در عین حال، هنگامی که یک هش هدف پیدا شد، بررسی آن برای سایر ماینرها آسان است که همین امر امنیت شبکه را تضمین می‌کند.

نمونه‌ای از مکانیزم اجماع اثبات کار

در ادامه به عنوان یک مثال، به نحوه استفاده رمزارز بیت‌کوین از مکانیزم اثبات کار برای حفظ یکپارچگی بلاکچین خود می‌پردازیم.

هنگامی که یک تراکنش‌ بیت‌کوین به شبکه ارسال می‌شود، از طریق یک فرایند تأیید امنیتی در یک بلاک ثبت و مجموع آن بلاک‌ها برای استخراج گروه‌بندی می‌شوند. سپس الگوریتم اثبات کار بیت‌کوین یک هش برای بلاک ایجاد می‌کند، الگوریتمی که بیت‌کوین استفاده می‌کند SHA-256 نام دارد و همیشه هش‌هایی با ۶۴ کاراکتر تولید می‌کند. ماینرها با هم رقابت می‌کنند تا اولین کسانی باشند که هش ۶۴ کاراکتری هر بلاک را حدس می‌زند.

برنده باید آخرین بلاک تراکنش‌ها را به بلاکچین بیت کوین اضافه کند. آنها همچنین پاداش بیت‌کوین را در قالب کوین‌های BTC تازه ایجاد شده و کارمزد تراکنش دریافت می‌کنند. بیت کوین دارای حداکثر عرضه ثابت ۲۱ میلیون واحد کوین است، اما پس از آن، ماینرها با انگیزه شرکت در اعتبارسنجی تراکنش‌ها و دریافت کارمزد تراکنش‌ها در ازای خدمات خود، به فعالیت در شبکه بیت کوین ادامه خواهند داد.

مطالعه بیشتر: آموزش ماینینگ بیت کوین و محاسبه پاداش استخراج این رمز ارز

هدف الگوریتم اثبات کار مورد استفاده در بلاکچین بیت کوین این است که هر ۱۰ دقیقه یک بلاک جدید اضافه کند. برای انجام این کار، الگوریتم استخراج بیت‌کوین طوری طراحی شده است که سختی استخراج بلاک‌های جدید کم و زیاد می‌شود و بسته به سرعتی که ماینرها هش‌ها را حدس می‌زنند و بلاک‌ها را اضافه می‌کنند، تنظیم می‌شود. در واقع، اگر استخراج خیلی سریع انجام شود، محاسبات هش سخت‌تر خواهد شد و اگر خیلی آهسته پیش رود، این محاسبات راحت‎‌‌تر انجام خواهد گرفت تا دوباره زمان اضافه شدن هر بلاک به ۱۰ دقیقه برسد.

برترین رمزارزها از نظر ارزش بازار با مکانیزم اجماع PoW

طبق داده‌های کوین مارکت کپ به جز بیت‌کوین تقریباً ۱۷۹ رمزارز دیگر وجود دارند که در حال حاضر از مکانیزم اثبات کار در شبکه خود استفاده می‌کنند. چند نمونه از رمزارزهای با مارکت کپ بالا بعد از بیت‌کوین که به PoW مجهزند، شامل رمزارزهای دوج‌کوین (DOGE)، لایت کوین (LTC)، مونرو (XMR)، اتریوم کلاسیک (LTC)، بیت‌کوین کش (BCH)، شبکه کانفلاکس (CFX)، بیت‌کوین اس وی (BSV)، زی کش (ZEC)، ریون کوین (RVN) و…. است.

دوج‌کوین و الگوریتم PoW

دوج کوین بر اساس میم اینترنتی محبوب “doge” ساخته شده و عکس سگی با نژاد شیبا اینو را روی لوگوی خود نشان می‌دهد. این ارز دیجیتال منبع باز توسط بیلی مارکوس از پورتلند، اورگان و جکسون پالمر از سیدنی، استرالیا ایجاد شد و در دسامبر ۲۰۱۳ از لایت کوین فورک شد. سازندگان دوج‌کوین آن را به عنوان یک رمزارز سرگرم‌کننده و ساده تصور کردند اما دوج کوین بسیار فراتر از چشم‌انداز سازندگان خود پیش رفت. همچنین، ایلان ماسک، مدیرعامل تسلا، از طرفداران پروپا قرص دوج کوین است که تابه‌حال توییت‌های متعددی منتشر کرد و از دوج کوین به عنوان کوین مورد علاقه خود یاد کرد.

استفاده لایت‌کوین از الگوریتم PoW

لایت کوین یکی از رمزارزهایی است که برای ارائه پرداخت‌های سریع، ایمن و کم هزینه با استفاده از ویژگی‌های منحصر به فرد فناوری بلاکچین طراحی شده است. لایت کوین بر اساس پروتکل بیت کوین ایجاد شده، اما از نظر الگوریتم هش مورد استفاده، هارد کپ، زمان تراکنش بلاک و چند عامل دیگر با بیت کوین متفاوت است. لایت کوین دارای زمان استخراج پایین یعنی فقط ۲.۵ دقیقه و کارمزد تراکنش بسیار کم نسبت به شبکه BTC است که این رمزارز را برای تراکنش‌های خرد و پرداخت‌ها مناسب می‌کند.

استفاده مونرو از مکانیزم اجماع PoW

رمزارز مونرو در سال ۲۰۱۴ راه‌اندازی شد و هدف آن ایجاد تراکنش‌ها به صورت خصوصی و ناشناس است. اگرچه معمولاً تصور می‌شود که بیت‌کوین می‌تواند هویت افراد را پنهان کند، اغلب به راحتی می‌توان پرداخت‌ها را تا منبع اصلی آنها ردیابی کرد؛ چراکه بیت‌کوین از بلاک‌چینی شفاف و عمومی برخوردار است. از سوی دیگر، مونرو برای پنهان کردن فرستندگان و گیرندگان به طور یکسان از طریق استفاده از رمزنگاری پیشرفته طراحی شده است.

اتریوم کلاسیک

این ارز دیجیتال یک هارد فورک از اتریوم است که در جولای ۲۰۱۶ و پس از یک رویداد هک بزرگ که منجر به سرقت ۳.۶ میلیون اتریوم شد، به وجود آمد. عملکرد اصلی اتریوم کلاسیک به عنوان یک شبکه قرارداد هوشمند، با قابلیت میزبانی و پشتیبانی از برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) است. این پروژه از زمان راه‌اندازی، به دنبال متمایز کردن خود از اتریوم بوده و نقشه راه فنی این دو شبکه با گذشت زمان بیشتر و بیشتر از یکدیگر فاصله گرفته است.

مزایای pow چیست؟

طبق اطلاعات وبسایت کوین‌تلگراف، در مکانیزم pow ماینرها برای حل معماهای پیچیده ریاضی و پردازش یک بلاک در شبکه باید هزینه زیادی برای مصرف برق بپردازند. در این مدل اجماع، از نیروی برق برای تامین انرژی ماشین‌هایی استفاده می‌شود که رمزارزها را از طریق فرایند تأیید تراکنش‌ها که استخراج نامیده می‌شود، تولید می‌کنند. این هزینه برای امنیت شبکه بسیار مهم است، زیرا به آن شبکه اجازه می‌دهد تا سابقه دقیق تراکنش‌ها را حفظ کند و به یک سیاست پولی مشخص و معتبر پایبند باشد.

علاوه بر این، شبکه ایمن نگه داشته می‌شود؛ زیرا کلاهبرداری از زنجیره به یک عامل مخرب نیاز دارد که بیش از ۵۱ درصد از قدرت محاسباتی شبکه را در اختیار بگیرد که عملاً کاری بسیار پر هزینه و تقریباً غیر ممکن است. اگر بلاکچین در یک سیستم اثبات کار فورک شود، ماینرها باید انتخاب کنند که آیا به شبکه بلاک چین فورک شده جدید منتقل شوند یا به پشتیبانی از بلاک چین اصلی ادامه دهند.

همچنین در صورت ایجاد هر فورک از یک بلاکچین اثبات کار، هر ماینر باید منابع محاسباتی خود را بین دو طرف فورک تقسیم کند تا از هر دو بلاک چین ایجاد شده پشتیبانی کند. در نتیجه، از طریق یک انگیزه اقتصادی، سیستم‌های اثبات کار به طور طبیعی از فورک دائمی جلوگیری می‌کنند و از ماینرها می‌خواهند طرفی را انتخاب کنند که نمی‌خواهد به شبکه آسیب برساند. این ویژگی‌ها از تئوری بازی کمک می‌گیرد که در آن ماینرها باید برای بهینه‌سازی بازده سرمایه‌گذاری خود به گونه‌ای استراتژیک عمل کنند.

طبق تئوری بازی، افراد همیشه ساده‌ترین راه حل را انتخاب می‌کنند. حرکت به زنجیره جدیدتر کار را دشوارتر می‌کند. بنابراین، از دیگر مزایای یک الگوریتم اثبات کار این است که در آن، نظریه بازی به انحصارطلبی‌ ماینرها کمک می‌کند تا از فساد داخلی اجتناب کنند و تصمیمات منطقی بگیرند.

معایب pow چیست؟

با وجود مزایای فوق، اجماع PoW می‌تواند از نظر استفاده از منابع بسیار پرهزینه و ناکارآمد باشد. ماینرها باید با مخارج مختلفی از جمله آخرین تجهیزاتی که به سرعت فرسوده می‎‌شوند، کنار بیایند. ماینینگ باتولید گرمای بسیار زیادی همراه است و بسته به محل استخراج می‌تواند انرژی زیادی برای خنک نگه داشتن تجهیزات بطلبد. علاوه بر این، کارمزد تراکنش‌های سیستم با ازدحام بیشتر در شبکه افزایش می‌یابد. به ‌علاوه، این نوع سیستم تا حدی در برابر حمله ۵۱ درصدی آسیب‌پذیر است.

مطالعه بیشتر: الگوریتم اثبات دانش صفر چیست؟ معرفی بهترین ارز دیجیتال Zero Knowledge

پرتکرار‌ترین سوالات درباره مکانیزم اجماع اثبات کار PoW