گواه اثبات سهام یکی از اصطلاحات متداول این روزها در حوزه بلاکچین میباشد. ایه هماهنگی یا توافق جمعی (consensus) در هر سیستمِ مبتنی بر زنجیره بلاک یا همان بلاکچین ، یکی از مهمترین لایه‌ها است. به رغم وجود این احتمال که اعضایی در سیستم وجود خواهند داشت که قابل اعتماد نیستند و عمدا یا سهوا باعث ایجاد مشکل در روند اضافه شدن تراکنش ها به سیستم خواهند شد، سیستم باید قابل اعتماد بماند. این لایه قسمتی ست که با وجود اینگونه مسائل، باعث می شود بتوان به سیستم اعتماد کرد.
گواه اثبات سهام چیست؟
گواه اثبات سهام الگوریتمی برای رسیدن به توافق جمعی در یک سیستم پولی مبتنی بر بلاکچین (cryptocurrency) است که روشی متفاوت از گواه اثبات کار (Proof of work) در پیش می گیرد. در این سیستم، انتخاب سازنده بلاک بعد کاملا تصادفی -مانند(POW)- نیست و با اضافه شدن پارامترهایی سیستم از حالت کاملا تصادفی خارج می شود. پارامتر‌های معرفی شده با الگوریتم جدید، باعث ایجاد رابطه مستقیم بین “شانس یک فرد برای موفقیت در پیدا کردن جواب معمای ریاضیاتی برای ایجاد بلاک” و میزان “پولی که فرد در سیستم دارد” می شود.در واقع در گواه اثبات کار هر چه توان محاسباتی بیشتری داشته باشید، شانس موفقیت بیشتری برای ایجاد بلاک دارید یعنی استخراج کننده ای موفق تر است که کامپیوتر های قوی‌تر داشته باشد. در سیستم گواه اثبات سهام هرچه پول بیشتری در سیستم داشته باشید شانس بیشتری برای ایجاد بلاک دارید
باید به این امر توجه داشته باشیم که معمولا در سیستم های POS (گواه اثبات سهام) با ایجاد بلاک جدید پول جدیدی ایجاد نمی شود و معمولا همه پول‌ها از ابتدا ایجاد شده و میزان آنها ثابت است. (تلاش هایی برای تغییر این سیستم شده است) در نتیجه سازندگان بلاک ( معادل ماینر ها در POW) بر هزینه ای که بابت تراکنش‌ها پرداخت می شود، به عنوان منبع درآمد تکیه خواهند کرد.
یکی از مشکلات اساسی سیستم‌های بر پایه گواه اثبات کار نیاز زیاد به منابع پردازشی برای ایجاد بلاک به شکل امن در سیستم است. مثلا تخمین زده میشود که شبکه بیتکوین در حال حاضر ۱۱/۸۶ ترا وات (در حد کل کشور بوسنی) انرژی مصرف می کند.
برای اینکه یک نفر بتواند وارد گردونه افراد سازنده بلاک شود باید توانایی محاسباتی داشته باشد که تاثیر چندانی در شانس موفقیت ندارد و فقط برای انجام پردازش های ساده سیستم، مثل جمع کردن و اعتبار سنجی تراکنش ها استفاده می شود. همینطور برای اینکه اعداد مربوط به فرمول را محاسبه کند نیاز به داشتن پول یا سهام (عددی محاسبه شده از پول در گردش یا در حالت ایستای فرد یا هر فرمول وابسته دیگر) در سیستم است.
الگوریتم ساختن بلاک در سیستم گواه اثبات سهام بدین صورت است
- امضا‌ی ساخت بلاک قبلی را در کنار کلید عمومی خود می گذارید و حاصل را هش می کنید
- عدد هدف را برای حساب خود در زمان فعلی محاسبه کنید
- ۸ بایت اول هش بدست آمده را با مقدار عدد هدف مقایسه کنید، اگر کوچکتر نبود به مرحله ۲ برمی گردید
- ۲۵۵ تا از تراکنش‌های تایید نشده را جمع کنید و یک بلاک جدید بسازید و با همه اطلاعات دیگر برای همه کسانی که میشناسید بفرستید.
- پایان
مهمترین بخش این سیستم و سیستم های مشابه ایجاد رابطه بین موجودی حساب کاربر، و شانس او برای امکان ایجاد بلاک بعد است. وجود فاکتور زمان در فرمول برای تضمین ایجاد بلاک است و طولانی شدن زمان، اجازه ایجاد بلاک را نمی‌دهد.
آیا از این روش تا کنون استفاده شده است
روش گواه اثبات سهام با پیاده سازی های متفاوت در کریپتوکارنسی های مختلفی استفاده شده است برای نمونه در Peercoin, Nxt , blackcoin . اتریوم هم قصد دارد که به نسخه خاص خود از این سیستم با اسم کسپر مهاجرت کند که در صورتی که این اتفاق بیافتد باید منتظر نتایج آماری سیستم در آینده ای نه چندان دور باشیم.
گواه اثبات سهام چه مشکلاتی ممکن است داشته باشد؟
- ابتدایی ترین مشکلی که برای این سیستم ها مطرح می شود مساله در خطر نبودن منبع است (nothing at stake) که در سیستم های اولیه وجود داشته. مهاجم می تواند در زمان ایجاد انشعاب (Fork) با هر دو شاخه همراهی کند. هر کدام از الگوریتم ها روش خاصی برای مواجه با این مشکل دارند. مثلا در روش پیشنهادی در اتریوم احتمالا کسی که قصد آسیب زدن به سیستم را داشته باشد مبالغی را که به عنوان تضمین برای ورود به فرایند ساختن بلاک در جایی ذخیره کرده را از دست خواهد داد.
- خطر مرکز یت: کسانی که بیشترین میزان پول را در سیستم دارند قاعدتا می توانند سیستم را کنترل کنند. در صورت داشتن میزان کافی سهام می توان سانسور در سیستم و جلوگیری از بعضی تراکنش ها را اعمال نمود.
منبع: کوین تلگراف