بررسی الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن (PoB)

اغلب شبکه‌های بلاکچین برای تأمین امنیت شبکه و تأیید تراکنش‌ها، از الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) یا الگوریتم اثبات سهام (PoS) استفاده می‌کنند؛ اما این دو الگوریتم با مشکلاتی مانند مصرف انرژی زیاد و مقیاس‌پذیری اندک مواجه‌اند.

الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن (Proof of Burn به‌اختصار PoB) با اینکه شباهت‌های زیادی به این دو روش دارد، با ارائه راهکاری خلاقانه برای حل این مشکلات تلاش می‌کند. در این مقاله از بلاگ تترلند، درباره راهکار الگوریتم اثبات سوزاندن و چگونگی انجام آن صحبت می‌کنیم؛ پس تا پایان با ما همراه باشید.

الگوریتم اثبات سوزاندن؛ راهکاری ترکیبی و خلاقانه

وقتی از الگوریتم‌های اجماع بلاکچین حرف می‌زنیم، منظورمان نحوه ایمن نگه‌داشتن شبکه و اعتبارسنجی و تأیید تراکنش‌هاست. الگوریتم‌های بسیاری برای این کار وجود دارند؛ ولی در این مقاله الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) را به‌طور مفصل بررسی می‌کنیم. بااین‌حال، قبل از انجام این کار و به‌‌دلیل اینکه الگوریتم اثبات سوزاندن شباهت‌های زیادی به دو الگوریتم رایج اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) دارد، ابتدا این دو الگوریتم را به‌اختصار توضیح می‌دهیم.

الگوریتم‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS)

در شبکه‌های مبتنی‌بر الگوریتم اثبات کار (PoW) مانند شبکه بیتکوین، ماینرها به‌منظور یافتن راه‌حلی معتبر برای مسائل رمزنگاری‌شده پیچیده با یکدیگر رقابت می‌کنند. اولین ماینری که بتواند محاسبات پیچیده بلاک را انجام دهد و پاسخ معتبر آن را پیدا کند، گواه اثبات کارش (هش بلاک) را به تمام ماینرهای شبکه نشان می‌دهد. سپس، شبکه توزیع‌شده نودها (گره‌ها) گواه او را بررسی می‌کند که آیا معتبر است یا خیر. اگر معتبر باشد، ماینر حق اضافه‌کردن بلاک جدید به شبکه بلاکچین را به‌دست می‌آورد و پاداش استخراج آن را با بیتکوین‌های جدید دریافت می‌کند.

درمقابل، در شبکه‌های مبتنی‌بر الگوریتم اثبات سهام (PoS) مانند اتریوم، قضیه کاملاً متفاوت است؛ چراکه به‌جای استفاده از تابع هش، الگوریتم اثبات سهام از امضای دیجیتال برای اثبات مالکیت رمزارزها استفاده می‌کند. علاوه‌براین، بلاک‌های جدید را سهام‌گذارانی اعتبارسنجی می‌کنند که از‌طریق فرایندی کاملاً مشخص انتخاب می‌شوند. هرچه سهام‌گذاران رمزارز بیشتری در شبکه سهام‌گذاری (استیک) کرده باشند، از بخت بیشتری برای کسب جایگاه اعتبارسنج برخوردارند. برخلاف الگوریتم اثبات کار (PoW)، اکثر الگوریتم‌های اثبات سهام (PoS) پاداش بلاک ندارند و فقط کارمزد تراکنش‌ها به‌عنوان پاداش به آنان تعلق می‌گیرد.

اگرچه الگوریتم اثبات سوزاندن (Proof of Burn به‌اختصار PoB) شباهت‌های زیادی به الگوریتم‌های اثبات کار و اثبات سهام دارد، از راهکار خاص خود برای دستیابی به اجماع و اعتبارسنجی بلاک‌ها استفاده می‌کند.

الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) چیست؟

نسخه‌های متفاوتی از الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) وجود دارند؛ اما در سال ۲۰۱۲ و یک سال پس از معرفی اثبات سهام، ایان استوارت (Iain Stewart) مفهوم اصلی آن را مطرح کرد. این الگوریتم به‌عنوان راهکاری پایدارتر از الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) شناخته می‌شود.

اساس کار الگوریتم اثبات سوزاندن مانند الگوریتم اثبات کار است؛ اما با یک تفاوت بسیار مهم: مصرف انرژی کمتر. فرایند اعتبارسنجی بلاک در الگوریتم اثبات سوزاندن به سخت‌افزارهای قدرتمند محاسباتی نیازی ندارد و به دستگاه‌های استخراج قدرتمند مانند ASIC وابسته نیست. در این الگوریتم، ماینرها ازطریق سوزاندن توکن در شبکه سرمایه‌گذاری می‌کنند و به تخصیص منابع فیزیکی به شبکه نیز احتیاجی نیست. درواقع، سیستم اثبات سوزاندن امکانی را فراهم می‌کند تا ماینرها از‌طریق «استخراج مجازی» فرایند اعتبارسنجی بلاک‌ها را انجام دهند و پاداش دریافت کنند.

به‌عبارت‌دیگر، کاربران با سوزاندن توکن تعهد خود را به شبکه اثبات و حق استخراج یا تأیید تراکنش‌ها را دریافت می‌کنند. از‌آن‌جاکه فرایند سوزاندن توکن به قدرت استخراج مجازی وابسته است، هرچه کاربر توکن بیشتری بسوزاند، قدرت استخراج بیشتری کسب می‌کند و درنتیجه، از بخت بیشتری برای انتخاب به‌عنوان اعتبارسنج بلاک بعدی برخوردار می‌شود.

الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) چگونه کار می‌کند؟

به‌طور خلاصه، فرایند سوزاندن توکن بدین‌صورت است که ماینر توکن‌های خود را به آدرسی عمومی ارسال می‌کند. این توکن‌ها در آدرس جدید استفاده‌شدنی و برگشت‌پذیر نیستند که اصطلاحاً به این فرایند «سوزاندن» گفته می‌شود. معمولاً این آدرس‌ها که به «آدرس‌خوار» یا «سیاه‌چاله» شهرت دارند، به‌صورت اتفاقی تولید می‌شوند و کلید‌ خصوصی ندارند. طبیعتاً پس از فرایند سوزاندن توکن‌ها، رمزارزهای در‌گردش کاهش می‌یابد و موجب کمیابی اقتصادی می‌شود که ممکن است باعث افزایش بالقوه ارزش آن رمزارز شود؛ اما مهم‌تر از این موضوع، سوزاندن توکن راهی برای ایمن نگه‌داشتن شبکه است.

یکی از دلایلی که شبکه‌های مبتنی‌بر الگوریتم اثبات کار (PoW) ایمن هستند، این است که ماینرها برای رسیدن به سود فراوان باید منابع زیادی را سرمایه‌گذاری کنند. در این صورت، ماینر برای هدر‌نرفتن سرمایه‌اش و دریافت پاداش مناسب، انگیزه کافی برای کمک به شبکه را خواهد داشت.

در الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) نیز، دقیقاً همین اتفاق می‌افتد. این یعنی ماینرها به‌جای پرداخت هزینه‌های انرژی و نیروی کار و توان محاسباتی، فقط کافی است با سرمایه‌گذاری از‌طریق سوزاندن توکن، امنیت شبکه را تأمین و پاداش آن را دریافت کنند.

مانند بلاکچین‌های مبتنی‌بر اثبات کار (PoW)، سیستم‌های اثبات سوزاندن نیز به ماینرها پاداش می‌دهد و پس از مدت‌زمان معینی این پاداش از میزان سرمایه‌گذاری اولیه از‌طریق سوزاندن توکن بیشتر خواهد شد.

همان‌طور‌که گفتیم، نسخه‌های مختلفی از الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) وجود دارند که برخی از آن‌ها اثبات سوزاندن را از‌طریق سوزاندن بیتکوین اجرا می‌کنند و برخی دیگر از‌طریق سوزاندن توکن اختصاصی شبکه خود.

اثبات سوزاندن درمقابل اثبات سهام

یکی از ویژگی‌های مشترک الگوریتم‌های اثبات سوزاندن و اثبات سهام این است که اعتبارسنج‌های بلاک برای شرکت در مکانیزم اجماع باید رمزارز سهام‌گذاری (استیک) کنند؛ اما تفاوت این‌جاست که در اثبات سهام، معمولاً رمزارزها در یک آدرس قفل می‌شود و هرزمانی که سهام‌گذار بخواهد می‌تواند رمزارزش را برداشت کند و در بازار بفروشد.

درنتیجه، در این سناریو از کمیابی اقتصادی خبری نیست و فقط در مدت‌زمانی که رمزارزها استیک می‌شوند، از عرضه در‌گردش خارج خواهند بود. به‌عبارت‌دیگر، اعتبارسنج‌های الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) برای ایجاد کمیابی اقتصادی باید رمزارزهایشان را برای همیشه نابود کنند.

مزایا و معایب الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB)

مانند تمام الگوریتم‌های اجماع، الگوریتم اثبات سوزاندن نیز مزایا و معایب خاص خود را دارد که درادامه، به برخی از آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

مزایا

• پایداری بیشتر و مصرف انرژی کمتر
• نیازنداشتن به دستگاه استخراج
• کاهش عرضه درگردش (کمیابی اقتصادی)
• تعهد بلندمدت ماینرها
• تمرکززدایی از‌طریق سوزاندن توکن

معایب

• سازگار‌نبودن با محیط‌زیست در شبکه‌هایی که سوزاندن بیتکوین انجام می‌شود، سبب می‌شود که منابع زیادی برای استخراج بیتکوین به‌هدر می‌رود.
• در شبکه‌های بزرگ پیاده‌سازی نشده است؛ زیرا هنوز مقیاس‌پذیری آن تأیید نشده است.
• فرایند اعتبارسنجی تراکنش‌ها با تأخیر انجام می‌شود؛ چراکه سرعت پردازش تراکنش‌ها از سرعت پردازش تراکنش‌های اثبات کار کمتر است.
• فرایند سوزاندن توکن همیشه شفاف نیست یا از‌طریق کاربر معمولی نیز امکان تأیید تراکنش وجود دارد.

کدام شبکه‌ها از الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن (PoB) استفاده می‌کنند؟

شبکه بلاکچین کانتر‌پارتی (Counterparty) یکی از شبکه‌هایی‌ است که از الگوریتم اثبات سوزاندن برای عرضه توکن‌های خود استفاده می‌کند. رمزارز این شبکه XCP نام دارد و فقط از‌طریق روش الگوریتم اثبات سوزاندن به بازار عرضه شده است.

برای استخراج رمزارز XCP در شبکه کانتر‌پارتی، کاربران باید مقداری بیتکوین را به آدرس عمومی مشاهده‌شدنی در بلاکچین بیتکوین ارسال کنند. این آدرس کلید خصوصی ندارد و همه بیتکوین‌های ارسال‌شده به آن، سوزانده و از عرضه در‌گردش خارج می‌شوند. ماینرهای شبکه کانترپارتی با ارسال بیتکوین‌های خود به این آدرس، به نود شبکه تبدیل می‌شوند و با ایجاد بلاک‌های جدید در این شبکه، رمزارز XCP پاداش می‌گیرند.

یکی دیگر از شبکه‌هایی که از الگوریتم اثبات سوزاندن استفاده می‌کند، اسلیم‌کوین (Slimcoin) است. این شبکه هم‌زمان از الگوریتم‌های اجماع PoW و PoS و PoB بهره می‌برد. کاربران برای تبدیل‌شدن به ماینر در این شبکه، کافی است نرم‌افزار مخصوص آن را نصب و ۱,۰۰۰ واحد رمزارز SLM را به آدرس مخصوص سوزاندن توکن ارسال کنند. در این شبکه، نودهایی که وظیفه ایجاد بلاک را عهده‌دار نمی‌شوند، با تأیید تراکنش‌ها از شبکه پاداش دریافت می‌کنند.

جمع‌بندی

الگوریتم اثبات سوزاندن (Proof of Burn به‌اختصار PoB) سعی می‌کند تا معایب الگوریتم‌های دیگر را با ارائه راهکاری خلاقانه به مزیت خود تبدیل کند. افزون‌براین، الگوریتم اثبات سوزاندن می‌خواهد با ترکیب دو الگوریتم اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS)، مشکلات و کاستی‌های آن‌ها را برطرف کند و به روشی نوین برای استفاده در شبکه‌های بلاکچینی تبدیل شود.

بااین‌حال، PoB مانند تمام الگوریتم‌های اجماع موافقان و مخالفان بسیاری دارد و می‌توان گفت تاکنون نتوانسته است تواناهایی‌هایش را به جامعه کرپیتو ثابت کند. استفاده بسیار کم از این الگوریتم در شبکه‌های بلاکچین گواه این موضوع است.

درپایان، باید به این نکته اشاره کنیم که در بلاگ تترلند می‌توانید با تمام الگوریتم‌های اجماع شبکه بلاکچین آشنا شوید و همیشه یکم قدم از بقیه جلوتر باشید.