بررسی الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS)
اثبات سهام نمایندگی شده (Delegated Proof of Stake) یکی از مکانیزم‌های مهم اجماع در بلاکچین است که درواقع، نسخه‌ای تکامل‌یافته از الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) محسوب می‌شود. در اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS)، برخلاف الگوریتم اثبات سهام (PoS)، نودها یا گره‌های اعتبارسنج تراکنش براساس رأی کاربران شبکه انتخاب می‌شوند، نه براساس میزان رمزارزهایشان.
در این مقاله از بلاگ تترلند، الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) را بررسی می‌کنیم تا دلیل خاص‌بودن این الگوریتم را متوجه شوید.
اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) زیر ذره‌بین
- سال ۲۰۱۳، دنیل لاریمر (Dan Larimer) الگوریتم اجماع DPoS را برای اولین‌بار معرفی و در پروژه BitShares پیاده‌سازی کرد.
- DPoS همان PoS است؛ اما با تفاوتی جزئی: گروهی از کاربران به‌نمایندگی از تمام کاربران اعتبارسنج‌های تراکنش را ازطریق رأی‌گیری انتخاب می‌کنند. پس از تأیید تراکنش‌ها و تولید بلاک، اعتبارسنج‌ها معمولاً پاداش آن را بین افرادی تقسیم می‌کنند که به آن‌ها رأی داده‌اند.
- مزایای DPoS: مبتنی‌بر شهرت کاربران و نه میزان دارایی‌شان، سریع، مقیاس‌پذیر، نیاز حداقلی به سخت‌افزارها و مبتنی‌بر رأی‌گیری.
- معایب DPoS: هولدرهای توکن‌های مخرب و تمرکززدایی اندک و نیاز به مشارکت.
- بلاکچین‌های EOS و Bitshares و Tron از معدود بلاکچین‌هایی هستند که از الگوریتم اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS) استفاده می‌کنند.
اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) چیست؟
در شبکه بلاکچین بیتکوین، اولین رمزارز جهان، مکانیزم اجماع براساس الگوریتم اثبات کار (PoW) انجام می‌شود. درواقع، فرایند تأیید تراکنش‌ها طی استخراج بلاک از شبکه بلاکچین تکمیل می‌شود و ماینرها درقبال اثبات کاری که انجام می‌دهند، از شبکه پاداش می‌گیرند؛ اما همه بلاکچین‌ها از این مکانیزم استفاده نمی‌کنند.
یکی از مکانیزم‌های اجماع رایج اثبات سهام (PoS) به‌شمار می‌آید که در شبکه اتریوم استفاده شده است. در این الگوریتم، از استخراج خبری نیست و اجماع یا تأیید تراکنش‌ها ازطریق افرادی تکمیل می‌شود که در شبکه بلاکچین رمزارز، همان شبکه را سهام‌گذاری یا استیک کرده‌اند و در‌اختیار شبکه قرار داده‌اند. در پایان این افراد درقبال اثبات سهام‌گذاری خود، از شبکه پاداش می‌گیرند.
این دو روش، روش‌های اصلی اجماع در شبکه‌های بلاکچین هستند؛ اما روش‌های دیگری هم وجود دارند که نسخه‌های تکامل‌یافته این دو روش محسوب می‌شوند؛ مانند الگوریتم اثبات سهام نمایندگی‌شده (Delegated Proof of Stake به‌اختصار DPoS).
تاریخچه اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS)
سال ۲۰۱۱ و در رویداد بیتکوین تاک (Bitcointalk)، اثبات سهام (PoS) برای اولین‌بار و با هدف یافتن راهی بهنیه‌‌تر برای پردازش و تأیید بلاک‌ها معرفی شد؛ اما در سال ۲۰۱۳، دنیل لاریمر از روشی حتی بهینه‌تر صحبت کرد.
یک سال بعد و در سال ۲۰۱۴، وی روش اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS) را معرفی کرد و آن را نسخه اصلاح‌شده اثبات سهام دانست. سال ۲۰۱۵، الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی‌شده برای اولین‌بار در شبکه بلاکچین BitShares پیاده‌سازی شد.
اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) چطور کار می‌کند؟
برخلاف الگوریتم اثبات سهام (PoS) که اعتبارسنج‌ها براساس میزان رمزارزی که در‌اختیار شبکه گذاشته‌اند، انتخاب می‌شوند، در الگوریتم اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS)، کاربران شبکه اعتبارسنج‌ها یعنی افرادی که صلاحیت تأیید تراکنش‌ها را دارند، انتخاب می‌کنند. گفتنی است تعداد اعتبارسنج‌ها محدود است و ازطریق رأی‌گیری می‌توانند تغییر کنند.
براساس الگوریتم اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS)، هر کاربری که در استخر سهام مشخص‌شده رمزارز آن شبکه را سهام‌گذاری کند، به اعتبارسنج مدنظر خود می‌تواند رأی دهد. همچنین، برای سهام‌گذاری نیازی نیست که رمزارزها را به کیف‌پول خاصی انتقال دهند؛ بلکه برای فرایند سهام‌گذاری مکانیسم یا سرویس اختصاصی وجود دارد.
پس از دریافت پاداش تراکنش‌ها از کارمزد، اعتبارسنج‌ها می‌توانند آن را میان افرادی تقسیم کنند که به آن‌ها رأی داده‌اند. هرچه کاربر رمزارز بیشتری سهام‌گذاری یا استیک کند، پاداش دریافتی‌اش بیشتر است.
درواقع، پاداش دریافتی کاربر از نمایندگان خود به میزان کل سهامی بستگی دارد که به آن‌ها واگذار شده است. برای مثال، اگر سهم کاربری از کل یک استخر سهام ۱۰درصد باشد، پاداش دریافتی‌اش ۱۰درصد کل پاداش است.
مزایا و معایب اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS)
مزایا
- مبتنی‌بر شهرت: اعتبارسنج‌ها طی فرایندی دموکراتیک انتخاب می‌شوند که باعث می‌شود شهرت و اعتبارشان افزایش پیدا کند؛ درنتیجه، کاربران براساس شهرت و اعتبارشان به آن‌ها رأی می‌دهند و نه میزانی رمزارزی که سهام‌گذاری یا استیک کرده‌اند.
- سرعت: به‌دلیل اینکه تعداد اعتبارسنج‌ها در الگوریتم DPoS محدود هستند، تراکنش‌ها در این الگوریتم سریع‌تر تأیید می‌شوند. معمولاً در هر بلاکچین ۲۰ تا ۱۰۰ نماینده وجود دارد. تعداد محدود اعتبارسنج‌ها باعث شده است تا سرعت تراکنش‌ها در اثبات سهام نمایندگی‌شده بیشتر از سرعت تراکنش‌های اثبات کار و اثبات سهام باشد.
- مقیاس‌پذیری: روش DPoS به‌دلیل اینکه به سخت‌افزارهای پیچیده برای استخراج یا تأیید تراکنش‌ها نیازی ندارد، مقیاس‌پذیری بسیار بیشتری از روش اثبات کار (PoW) دارد و کاربران فقط کافی است رمزارز استیک کنند.
- قدرت رأی‌گیری: از‌آن‌جاکه اعتبارسنج‌ها نماینده تعداد زیادی از کاربران هستند و با رأی آنان انتخاب می‌شوند، در‌قبالشان مسئول‌اند و اگر مطابق خواسته‌های آنان عمل نکنند، ازطریق رأی‌گیری از نمایندگی کاربران عزل می‌شوند. این موضوع باعث مسئولیت‌پذیری بیشتر اعتبارسنج‌ها می‌شود و درنتیجه، سودآورترین و صادق‌ترین اعتبارسنج‌ها انتخاب یا حفظ می‌شوند.
معایب
- امنیت اندک: به‌دلیل اینکه تعداد اعتبارسنج‌ها محدود و بسیار کم است، این احتمال وجود دارد که DPoS با حمله ۵۱درصد مواجه شود. حمله ۵۱درصد زمانی رخ می‌دهد که فرد یا نهادی بتواند بیش از ۵۰درصد اعتبارسنج‌ها را از‌آنِ خود کند. با این کار، امکان دست‌کاری بلاکچین فراهم می‌شود. در شبکه‌های بلاکچینی DPoS، سازمان‌دهی حمله ۵۱درصد به‌دلیل محدود‌بودن تعداد اعتبارسنج‌ها راحت‌تر است.
- تمرکززدایی کم: با اینکه همه بلاکچین‌هایی که از این الگوریتم استفاده می‌کنند، با چنین مشکلی دست‌وپنجه نرم نمی‌کنند، مشکلی نیست که بتوان از آن صرف‌نظر کرد. برخی از این شبکه‌های بلاکچین حدود ۲۶درصد از کل عرضه توکن خود را در‌اختیار سرمایه‌گذاران خاص و خودی می‌گذارند. این مسئله با فلسفه تمرکززدایی بلاکچین و رمزارزها کاملاً در تضاد است. برای مثال، شبکه‌ای که کمتر از ۳۰ اعتبارسنج دارد، نمی‌توان آن را غیرمتمرکز نامید.
- نیاز به تعامل: برای اینکه DPoS همیشه فعال بماند و در حال اجرا باشد، کاربران شبکه باید به نمایندگان خود رأی دهند. به‌همین‌دلیل، تمام کاربران شبکه باید فعال باشند تا شبکه اجرا شود؛ وگرنه شبکه بلاکچین اجزا نخواهد شد.
اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) درمقابل اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS)
اگرچه اثبات کار (PoW) از امنیت چشمگیری بهره میبرد، انرژی زیادی مصرف می‌کند و مقیاس‌پذیری‌اش کم است. همچنین، ماینرها به‌منظور تأیید تراکنش‌ها و استخراج بلاک‌ها به قدرت محاسباتی فراوانی برای حل مسائل ریاضی پیچیده نیاز دارند و با دیگر ماینرها نیز باید رقابت کنند.
در الگوریتم اثبات سهام (PoS)، کاربران باید تعداد رمزارز مشخصی را به‌عنوان وثیقه در‌اختیار شبکه قرار دهند تا اعتبارسنج‌ها بتوانند به‌درستی تأیید تراکنش‌ها را انجام دهند. اگر هریک از اعتبارسنج‌ها به‌درستی کارشان را انجام ندهند، اعتبارسنجی خود را از دست خواهند داد.
الگوریتم اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS) شباهت‌های زیادی با اثبات سهام (PoS) دارد، با این تفاوت که از رویکرد دموکراتیک‌تری برخوردار است. DPoS به کاربران امکان می‌دهد تا به اعتبارسنج مدنظرشان رأی دهند و او را برای تأیید تراکنش‌ها انتخاب کنند.
کدام پروژه‌ها از الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی شده استفاده می‌کنند؟
EOS
شبکه ایاس شبکه بلاکچین متن‌بازی است که شرکت Block.one آن را با معماری دنیل لاریمر توسعه داده است. این شبکه یکی از اولین شبکه‌هایی بود که از الگوریتم DPoS استفاده کرد و مقیاس‌پذیری چشمگیری دارد. EOS در‌حال‌حاضر ۲۱ اعتبارسنج دارد.
بیت‌شیرز پلتفرمی غیرمتمرکز برای پرداخت‌های بین‌المللی است که در سال ۲۰۱۳، دنیل لاریمر آن را معرفی و در سال ۲۰۱۴، راه‌اندازی کرد. این پلتفرم را شرکت مستقل غیرمتمرکزی اداره می‌کند و این امکان را فراهم کرده است تا دارندگان توکن بیت‌شیرز (BTS) درباره پروژه‌های بعدی تصمیم‌گیری کنند.
TRON
شبکه ترون پلتفرمی غیرمتمرکز است که جاستین سان آن را تأسیس کرده است. ترون یکی از رمزارزهای بزرگ جهان از‌لحاظ ارزش بازار محسوب می‌شود که از الگوریتم DPoS استفاده می‌کند. هدف ترون ارائه مجموعه‌ای از اپلیکیشن‌های کاربردی به کاربران است؛ از امور مالی غیرمتمرکز DeFi گرفته تا سرویس‌های پخش موسیقی. در‌حال‌حاضر، شبکه بلاکچین ترون ۲۷ اعتبارسنج دارد.
جمع‌بندی
الگوریتم اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS) فرصتی فراهم کرده است تا کاربران در فعالیت‌های شبکه بلاکچین مشارکت کنند؛ حتی بدون نیاز به هزینه‌های سرسام‌آور برای تهیه تجهیزات استخراج. ناگفته نماند که شبکه‌های بلاکچینی DPoS همچنان کامل نیستند و با کمبودهایی مثل نبود تمرکززدایی موجه‌اند.
براساس قوانین فیزیک، می‌توان گفت که هیچ سیستم ایدئالی در جهان وجود ندارد؛ اما توسعه‌دهندگان بلاکچین نشان داده‌اند که با سرعت زیادی در حال پیشرفت هستند و روزانه راهکارهای جدید و نوآورانه‌ای را ارائه می‌کنند.
