دليل العمل (PoW) في مقابل دليل ربط الحصة (PoS)
جدول المحتويات
المقدمة
ما دليل العمل (PoW) وكيف يعمل؟
ما دليل ربط الحصة (PoS) وكيف يعمل؟
الفرق بين دليل العمل ودليل ربط الحصة
هل دليل ربط الحصة أفضل من دليل العمل؟
مخاطر المركزية
المخاطر الأمنية
عيوب دليل ربط الحصة
أفكار ختامية
دليل العمل (PoW) في مقابل دليل ربط الحصة (PoS)
الصفحة الرئيسيةالمقالات
دليل العمل (PoW) في مقابل دليل ربط الحصة (PoS)

دليل العمل (PoW) في مقابل دليل ربط الحصة (PoS)

متوسط
Published Dec 12, 2018Updated Jan 14, 2022
9m

الموجز

دليل العمل (PoW) ودليل ربط الحصة (PoS) هما الآليتان الأكثر انتشاراً من بين آليات الإجماع، وتستعملهما عملات رقمية كبرى في تأمين الشبكة.

تستخدم البيتكوين دليل العمل في التحقق من المعاملات وتأمين الشبكة. وإلى جانب أمور أخرى، يمنع دليل العمل الإنفاق المزدوج. ويؤمن سلسلة البلوكشين مشاركون يُعرفون بالمعدِّنين، يستعملون القدرات الحاسوبية في التنافس على حق تأكيد الكتل الجديدة وتحديث البلوكشين. ويحصل المعدِّن الناجح على مكافأة بعملات البيتكوين تمنحها إياه الشبكة. واعتباراً من ديسمبر 2021، يمكن أن يحصل المعدِّن على مكافأة كتلة تصل إلى 6.25 بيتكوين زائد رسوم المعاملات عن طريق التعدين الناجح لكتلة من كتل البيتكوين.

والفرق الأكبر بين دليل العمل ودليل ربط الحصة هو الطريقة التي تحدد بها الآلية من يمكنه تأكيد صحة كتلة من المعاملات. ودليل ربط الحصة هو البديل الأكثر رواجاً لدليل العمل، وهو آلية إجماع تهدف إلى تحسين بعض العيوب الموجودة في دليل العمل، ومنها مشاكل زيادة السعة واستهلاك الطاقة. في دليل ربط الحصة، يُسمى المشاركون بالمدققين، ولا يتوجب عليهم استعمال معدات بقدرات عالية للتنافس على فرصة التحقق من الكتلة. فكل ما عليهم هو ربط (تجميد) حصة من العملات الرقمية الأساسية للبلوكشين، وتختار الشبكة الفائز بناءً على المبلغ المربوط من العملات، وتمنحه نسبة من رسوم المعاملات من الكتلة التي يتحقق من صحتها. فكلما زادت الحصة المربوطة من العملات، ازدادت فرص اختيار الشخص ليكون مدققاً.


المقدمة

ولضمان أن المعاملات المسجلة على البلوكشين سليمة، تستعمل الشبكات إحدى هاتين الآليتين للإجماع، والأقدم من بينهما هي دليل العمل (PoW) التي وضعها ساتوشي ناكاموتو، ويعتبرها كثيرون البديل الأكثر أمناً. أما دليل ربط الحصة (PoS) فجاءت لاحقاً، لكنها منتشرة الآن في أغلب مشروعات العملات البديلة.

ويُستعمل دليل العمل في عملات رقمية كبرى غير البيتكوين، من بينها الإيثيريوم (ETH) واللايتكوين (LTC). أما دليل ربط الحصة فتستعمله عملة البينانس كوين (BNB) والسولانا (SOL) والكاردانو (ADA) والعملات البديلة الأخرى. وتجدر الإشارة إلى أن الإيثيريوم تخطط للتحويل من دليل العمل (PoW) إلى دليل ربط الحصة (PoS) في عام 2022.


ما دليل العمل (PoW) وكيف يعمل؟

دليل العمل (PoW) خوارزمية إجماع تستعملها شبكة البيتكوين والعديد من العملات الرقمية الأخرى في منع الإنفاق المزدوج، ووضعها ساتوشي ناكاموتو في الدليل الفني للبيتكوين، المنشور في 2008.

يحدد دليل العمل بالأساس طريقة تحقيق بلوكشين البيتكوين للإجماع الموزع، ويُستخدم في التحقق من صحة المعاملات من نظير إلى نظير بطريقة غير قائمة على الثقة، دون الحاجة إلى وسطاء خارجيين.

وعلى شبكة تستعمل دليل العمل مثل شبكة البيتكوين، يتحقق المعدِّنون من المعاملات، وهم مشاركون في الشبكة يستعملون موارد ضخمة في ضمان استمرار عمل الشبكة بطريقة سليمة آمنة. ومن بين مهامٍ أخرى، ينشئ المعدنون كتل المعاملات ويتحققون من صحتها. لكن لكي يتنافس المعدنين على التحقق من الكتلة التالية، عليهم استعمال معدات تعدين متخصصة لحل ألغاز رياضية معقدة. 
وأول معدن يتمكن من إيجاد الحل الصحيح لهذه المسائل الرياضية يحق له إضافة كتلته إلى سلسلة البلوكشين والحصول على ما يُسمَّى مكافأة الكتلة. ومكافأة الكتلة عبارة عن عملات رقمية جديدة بالإضافة إلى رسوم المعاملات، ويتغير مبلغ العملات الرقمية في مكافأة الكتلة بتغير الشبكة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يحصل المعدن الناجح في بلوكشين البيتكوين على مكافأة بلوك تبلغ 6.25 BTC بالإضافة إلى الرسوم (اعتباراً من ديسمبر 2021). لكن عدد عملات البيتكوين الجديدة لكل كتلة يقل بنسبة 50% كل 210 ألف كتلة (أي كل أربعة أعوام تقريباً) بسبب آلية تُسمى التنصيف.
وإن كنت ترغب في معرفة المزيد من التفاصيل عن نموذج دليل العمل، راجع مقالنا بعنوان ما دليل العمل (PoW)؟


ما دليل ربط الحصة (PoS) وكيف يعمل؟

دليل ربط الحصة (PoS) خوارزمية إجماع نشأت في 2011 لتصبح بديلاً لدليل العمل، وتستهدف التغلب على عيوب زيادة السعة في الشبكات التي تستعمل دليل العمل. ودليل ربط الحصة هي الخوارزمية الثانية الأكثر شعبية، وتستعملها عملات رقمية منها البينانس كوين (BNB)، والسولانا (SOL)، والكاردانو (ADA).

وفي حين يشترك دليل العمل ودليل ربط الحصة في هدف تحقيق الإجماع في البلوكشين، يتبع دليل ربط الحصة نهجاً مختلفاً في تحديد من يتسنى له التحقق من كتلة المعاملات. فلا يوجد معدنون على سلاسل البلوكشين التي تستعمل دليل ربط الحصة، وبدلاً من الاعتماد على حواسيب قوية تتنافس على حقوق التحقق من الكتل، يعتمد المدققون في دليل ربط الحصة على حيازتهم من العملة الرقمية.

فمن أجل التأهل للتحقق من الكتلة، يجب على المشاركين تجميد مبلغ معين من العملات في عقدٍ ذكي محدد على البلوكشين، وهذه العملية تُسمَّى الربط. وحينها سيحدد البروتوكول المشارك الذي سيتحقق من الكتلة القادمة. وبناءً على الشبكة المعنية قد تكون عملية الاختيار عشوائية أو قد تحدث وفقاً للمبلغ المربوط (الحصة). ويمكن أن يحصل المدقق المُختار على مكافأة له من رسوم معاملات الكتلة التي سيتحقق منها. وفي العادة تزيد فرصة اختيار الشخص مدققاً كلما ازدادت الحصة المربوطة من العملات.
يُرجى مطالعة شرح دليل ربط الحصة (PoS) للمزيد من التفاصيل. 


الفرق بين دليل العمل ودليل ربط الحصة

رغم أنهما آليتا إجماع تضمنان أمان شبكة البلوكشين، فهناك بالتأكيد اختلافات بينهما. والاختلاف الأكبر يكمن بالطبع في طريقة تحديد كلٍ من دليل العمل ودليل ربط الحصة للمشارك الذي يحق له التحقق من صحة المعاملات الجديدة. ويوضح الجدول أدناه الفرق بصورة أفضل:


دليل العمل (PoW)

دليل ربط الحصة (PoS)

من يمكنه تعدين/التدقيق في الكتل؟

كلما زادت القوة الحاسوبية، ازداد احتمال تعدين الكتلة.

كلما زادت العملات المربوطة، ازدادت فرصة التحقق من الكتلة الجديدة.

كيف يتم تعدين/التحقق من الكتلة؟

يتنافس المعدنون على حل ألغاز رياضية معقدة باستعمال الموارد الحاسوبية.

في المعتاد، تحدد الخوارزمية الفائز بصورة عشوائية، وتأخذ في اعتبارها المبلغ المربوط من العملات.

معدات التعدين 

معدات تعدين احترافية، مثل دارات أيزك أو وحدات المعالجة المركزية (CPU) أو الرسومية (GPU)

أي حواسيب أو أجهزة محمولة متصلة بالإنترنت

كيف تُوزَّع المكافآت؟

أول شخص يعدِّن الكتلة يحصل على مكافأة الكتلة

يمكن للمدققين الحصول على حصة من رسوم المعاملات من الكتلة التي تحققوا من صحتها

طريقة تأمين الشبكة

كلما زاد الهاش، زاد أمان الشبكة

ربط الحصة يجمد عملات رقمية على سلسلة البلوكشين لتأمين الشبكة


هل دليل ربط الحصة أفضل من دليل العمل؟

يجادل أنصار دليل ربط الحصة بأن له مميزات تجعله أفضل من دليل العمل، خاصة من حيث زيادة السعة وسرعة إجراء المعاملات. ويُقال أيضاً إن العملات التي تستعمل دليل ربط الحصة أقل إضراراً بالبيئة من دليل العمل. وفي المقابل، يجادل الكثير من أنصار دليل العمل أن دليل ربط الحصة، باعتباره تقنية جديدة، ما زال لم يثبت تميزه في تأمين الشبكة. فالشبكات التي تستعمل دليل العمل تتطلب كميات هائلة من الموارد (معدات التعدين، والكهرباء، إلى آخره) ما يجعل الهجوم عليها أعلى تكلفة بكثير. وهذا ينطبق بالأخص على البيتكوين، باعتبارها أكبر بلوكشين تستعمل دليل العمل.

وكما ذكرنا، من المتوقع أن تتحول الإيثيريوم (ETH) من دليل العمل إلى دليل ربط الحصة في ترقية الإيثريوم 2.0. الإيثريوم 2.0 تحديث طال انتظاره لشبكة الإيثيريوم بهدف تحسين الأداء وحل مشكلة زيادة السعة. وبعد تطبيق دليل ربط الحصة على شبكة الإيثيريوم، أي شخص يمتلك 32 ETH على الأقل سيتمكن من المشاركة في ربط الحصص ليصبح مدققاً ويحصل على المكافآت. 

فهل دليل ربط الحصة أفضل من دليل العمل؟ وما الذي يجعل ثاني أكبر عملة رقمية من حيث القيمة السوقية تستعمل آلية إجماع جديدة؟


مخاطر المركزية

على بلوكشين دليل العمل، يتضمن التعدين استعمال القوة الحاسوبية في تجزئة بيانات الكتلة حتى التوصل إلى حلٍ صحيح. وبالنسبة للعملات الرقمية اليوم، أصبح إيجاد الحلول أصعب وعملية تخمين كميات ضخمة من الهاش يمكن أن تكون مكلفة من حيث المعدات والطاقة الكهربية.

لذا يفضل بعض المعدنين جمع موارد التعدين في مُجمعات تعدين لتتاح فرصة أكبر للحصول على مكافآت الكتل، وتستثمر بعض مُجمعات التعدين الكبرى ملايين الدولارات وتتحكم في آلاف معدات التعدين المزودة بدارات أيسك لتوليد أكبر قدر ممكن من طاقة التجزئة.

واعتباراً من ديسمبر 2021، تتحكم مُجمعات التعدين الأربعة الكبرى في نحو 50% من طاقة التجزئة الكلية للبيتكوين، وتصعب هيمنة مُجمعات التعدين على الأفراد المتحمسين للعملات الرقمية تعدين الكتل بمفردهم. 

لكن ما مدى لامركزية التعدين إذن؟ من ناحية، ما زالت لا توجد جهة واحدة يمكنها التحكم في تأكيد الكتل على الشبكة. وإن حدث هذا، يمكن أن يقع هجوم 51% يُفقد الشبكة قيمتها، وقد يجادل البعض أن التعدين ما زال لا مركزياً، لكن ليس بدرجة كبيرة كما كان في السابق، إذ تهيمن مناطق جغرافية وشركات منتجة لمعدات التعدين وللطاقة على عملية التعدين وتقلل درجة اللامركزية الإجمالية لسلاسل البلوكشين التي تستعمل دليل العمل.

أما آلية دليل ربط الحصة فتتبع نهجاً مختلفاً وتضع ربط الحصص محل قوة التعدين، وهذه الآلية تقلل العوائق التي تواجه دخول الأفراد إلى الشبكة لتأكيد المعاملات، وتقلل وزن المنطقة الجغرافية والمعدات والعوامل الأخرى. فحصتك المربوطة تتحدد ببساطة وفقاً للرموز المميزة في حيازتك.

لكن أغلب الشبكات التي تستعمل دليل ربط الحصة تتطلب تشغيل عقدة تدقيق من أجل البدء في تأكيد المعاملات، وهذه العقدة قد يكون تشغيلها مكلفاً، لكن تكلفته لا تضاهي تكلفة تشغيل عدة أجهزة تعدين. ويمكن للمستخدمين ربط حصصهم لحساب مدققين آخرين، ما يؤدي إلى نموذج مشابه لنموذج مُجمعات التعدين. لذا في حين يسهل دليل ربط الحصة مشاركة المستخدم العادي في الشبكة، يظل معرضاً لمشاكل المركزية مثله مثل مُجمعات التعدين.


المخاطر الأمنية

بالإضافة إلى مخاطر المركزية، فإن امتلاك مُجمعات التعدين الأربعة الكبرى أغلبية طاقة التجزئة على شبكة البيتكوين يمكن أن يزيد من مخاطر حدوث هجوم 51%، وهو هجوم محتمل على النظام الأمني للبلوكشين من جانب طرف أو منظمة خبيثة تتمكن من السيطرة على 50% من طاقة التجزئة الكلية على الشبكة. ويمكن للمهاجم التغلب على خوارزمية الإجماع على البلوكشين وارتكاب أعمال خبيثة لتحقيق منفعته الشخصية، ومنها الإنفاق المزدوج، ورفض سجلات المعاملات أو تعديلها، أو منع الآخرين من التعدين. لكن هذا من المستبعد أن يحدث على البيتكوين نظراً لحجم الشبكة.

وفي المقابل، إن هاجم شخص ما بلوكشين تستعمل دليل ربط الحصة، فسيتعين أن يمتلك أكثر من 50% من العملات على الشبكة، وهذا سيؤدي إلى تزايد الطلب في السوق وارتفاع سعر العملة، ما سيكلف المهاجم عشرات المليارات من الدولارات. وحتى إن نفذ المهاجم هجوم 51%، فإن قيمة العملات المربوطة ستنخفض انخفاضاً هائلاً جراء اختراق الشبكة. لذا من المستبعد حدوث هجوم 51% على عملة رقمية تستعمل آلية دليل ربط الحصة، خاصة إن كانت من العملات عالية القيمة السوقية.


عيوب دليل ربط الحصة

ويرى الكثيرون أن دليل ربط الحصة بديلٌ أفضل دليل العمل، لكن تجدر الإشارة إلى أن خوارزمية دليل ربط الحصة لها عيوبها أيضاً. فبسبب آلية توزيع المكافآت، يمكن للمدققين الذين يمتلكون أصولاً أكثر زيادة فرصهم في تدقيق الكتلة القادمة. وكلما تراكمت العملات لدى المدقق، يمكنه ربط حصة أكبر وكسب المزيد من العملات، وينتقد البعض هذه الآلية لأنها "تزيد الأثرياء ثراءً". وهؤلاء المدققون "الأثرياء" يمكنهم أيضاً التأثير في عمليات التصويت على الشبكة، إذ غالباً ما تمنح سلاسل البلوكشين التي تستعمل دليل ربط الحصة للمدققين حقوق الحوكمة.

وتتعلق مخاوف أخرى بالمخاطر الأمنية على العملات منخفضة القيمة السوقية التي تستعمل دليل ربط الحصة. فكما ذكرنا، من المستبعد حدوث هجوم 51% على العملات الرقمية واسعة الشعبية مثل ETH أو BNB. لكن الأصول الرقمية التي لها قيمة أصغر تكون أكثر عرضة للهجمات. ويمكن للمهاجمين الحصول على ما يكفي من العملات للتغلب على المدققين الآخرين. ويمكنهم استغلال نظام دليل ربط الحصة عند اختيارهم في أغلب الأحيان ليكونوا المدققين. فالمكافآت التي يحصلون عليها يمكن استعمالها في ربط حصة أكبر وزيادة فرص اختيارهم في الدورات القادمة.


أفكار ختامية

إن لدليل العمل ودليل ربط الحصة مكاناً في منظومة العملات الرقمية، ويصعب التوصل إلى إجابة قاطعة بشأن أي منهما أفضل للإجماع على الشبكة. يمكن انتقاد دليل العمل لأنه يؤدي إلى توليد انبعاثات كربونية عالية من عملية التعدين، لكنه خوارزمية أثبتت أنها آمنة وكفيلة بحماية شبكات البلوكشين. ومع ذلك، مع تحول شبكة الإيثيريوم من دليل العمل إلى دليل ربط الحصة، يمكن أن تفضل المشروعات الجديدة استعمال نظام دليل ربط الحصة في المستقبل.