تستخدم العملات المشفرة السجلات الموزعة أو blockchains لتسجيل المعلومات - أولاً وقبل كل شيء ، حول رصيد كل عنوان على منصات نقل القيمة (على سبيل المثال ، Bitcoin ومعظم العملات المشفرة) ، على الرغم من أنه يمكن تطبيق هذا النهج على أي معلومات.
الشرط الأساسي هو أن الشبكة يجب أن تنسق بشكل جماعي محتويات السجل: يتم توزيعه بين جميع المشاركين في السلسلة بدلاً من نقل إدارة الحساب المركزية إلى كيان واحد ، على سبيل المثال ، البنك.
تتطلب هذه الشبكة إجماعًا حول المعلومات المسجلة على blockchain. تؤثر طريقة التوصل إلى هذا الإجماع على المعايير الأمنية والاقتصادية للبروتوكول. فيما يلي خمسة أمثلة لتحقيق ذلك.
1. إثبات العمل (PoW)
إثبات العمل هو أول آلية إجماع موزعة تم إنشاؤها بواسطة منشئ البيتكوين ، والمعروف باسم مستعار ساتوشي ناكاموتو. اتبعت العديد من العملات المشفرة مثاله ، بما في ذلك Ethereum.
في حالة PoW ، تعمل جميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة والمكلفة بالحفاظ على أمان blockchain (في حالة Bitcoin التي يطلق عليها عمال المناجم) على حساب دالة رياضية تسمى التجزئة. هذه مهمة بسيطة إلى حد ما (بالنسبة للكمبيوتر) ، ولكنها تتكرر باستمرار ، وبالتالي مكلفة من حيث الحوسبة. تتنافس أجهزة الكمبيوتر على عمليات البحث عن التجزئة باستخدام خصائص خاصة. سيتلقى الكمبيوتر الذي يحسبها أولاً تأكيدًا على أنه أكمل العمل اللازم وسيكون قادرًا على إضافة كتلة معاملات جديدة إلى blockchain. كمكافأة ، سيحصل على شريحة من عملات البيتكوين المستخرجة حديثًا (حاليًا 12.5 بيتكوين لكل كتلة أو كل 10 دقائق تقريبًا) ، بالإضافة إلى جميع رسوم المعاملات الصغيرة التي دفعها المستخدمون لإرسال العملات المعدنية.
يعمل PoW وفقًا للمبدأ التالي: إن إضافة شريحة من المعاملات الجديدة إلى blockchain أمر مكلف ، ولكن التحقق من صحة المعاملات أمر سهل للغاية ، وذلك بفضل شفافية التسجيل. يؤكد عمال المناجم بشكل جماعي على صحة blockchain بالكامل ، ولا تعتبر المعاملات "مؤكدة" بالكامل حتى تتم إضافة عدة كتل جديدة إليها. إذا حاول مهاجم استخدام العملات بطريقة غير قانونية ، سيتم تجاهل معاملاته من قبل بقية الشبكة. الطريقة الوحيدة للمهاجم لارتكاب مثل هذا الاحتيال هي الحصول على كمية هائلة من قوة الحوسبة التي تسمح لك بالتعدين كتلة تلو الأخرى والحصول على التأكيد الأول للعمل من الشبكة بأكملها مرارًا وتكرارًا. تُسمى هذه الطريقة "هجوم 51٪" ، لأنه لتنفيذها ، يجب أن يكون لديك أكثر من نصف التجزئة الإجمالية للشبكة. والحقيقة هي أنه لا يمكن لأي عامل منجم أن يحصل على مثل هذه الحصة. وبعبارة أخرى ، فإن محاولة مثل هذا الاحتيال هي 1) مكلفة للغاية (لأنها تتطلب تكاليف المعدات والكهرباء ، وتتحمل أيضًا تكاليف الفرصة البديلة الناجمة عن نقص العمل في الإصدار الفعلي من blockchain وتلقي مكافآت مقابل ذلك) و 2) غير محتملة للغاية. لذلك ، فإن عمال المناجم أفضل حالا (أي أكثر ربحية) للبقاء صادقين.
2. إثبات الرهان
PoW هي طريقة مكلفة ومكثفة للطاقة بسبب قوة المعالجة المطلوبة. حول إنشاء معدات خاصة مصممة حصريًا للتعدين ، نمت صناعة بأكملها. إثبات الحصة (PoS) هو طريقة بديلة لا تتطلب معدات خاصة وأصبحت شائعة جدًا في السنوات الأخيرة. في حالة PoW ، يتم تحديد احتمال أن يقوم المشارك بإضافة الكتلة التالية من المعاملات إلى السلسلة بواسطة مستوى التجزئة. في حالة PoS ، يتم تحديد هذا الاحتمال من خلال عدد عملات المشاركين. بمعنى آخر ، ترتبط كل عقدة شبكة بعنوان معين ، وكلما زاد عدد القطع النقدية التي تنتمي إلى هذا العنوان ، زادت احتمالية تعدينها (أو "تكديسها" في هذه الحالة) الكتلة التالية. يبدو وكأنه يانصيب: يتم تحديد الفائز بالصدفة ، ولكن كلما كان لديه المزيد من العملات المعدنية (تذاكر اليانصيب) ، زادت فرصه. سيحتاج المهاجم الذي يريد تنفيذ معاملة احتيالية إلى امتلاك أكثر من 50٪ من العملات المعدنية لمعالجة المعاملات الضرورية بشكل موثوق ؛ إن شراء الكثير من العملات المعدنية سيثير زيادة في أسعارها ويجعل مثل هذه المحاولة باهظة الثمن.
تم تطوير PoS لأول مرة بواسطة Nxt. نظرًا لأنها ليست كثيفة الطاقة مثل PoW ، فإن تكلفة الحصول على العملات المعدنية لا تتطلب مثل هذه المكافأة ، كما هو الحال في Bitcoin. وبالتالي ، فإن أنظمة PoS مناسبة تمامًا للمنصات التي تحتوي على عدد ثابت من العملات المعدنية ولا يوجد تضخم من الكتل التي يتم إنشاؤها. تتكون مكافأة المشاركين فقط من رسوم المعاملات. يتم استخدام هذا النهج من قبل معظم المنصات الممولة من قبل الجمهور حيث يتم توزيع الرموز على أساس الاستثمار ولن يحب المستثمرون الزيادة في عدد العملات ، حيث سيؤدي ذلك إلى "تخفيف" حصتهم.
في الوقت الحاضر ، يعد إثبات المصلحة آلية راسخة للتوصل إلى توافق في الآراء ، ولكن لا يتم استخدامها غالبًا في شكلها الأصلي. تقدم مزايا معينة اثنين من أصنافها ، LPoS و DPoS.
3. إثبات الحصة المؤجرة (إثبات ليو للرهان ، LPoS)
في حالة PoS الكلاسيكية ، من غير المحتمل أن يتمكن المشاركون في الشبكة الذين لديهم رصيد صغير من إضافة كتل إلى السلسلة - تمامًا مثل عمال المناجم الصغار ذوي مستوى التجزئة المنخفض من غير المحتمل أن يخلقوا كتلة في سلسلة Bitcoin. قد يستغرق الأمر سنوات عديدة قبل أن يكون المشارك الصغير محظوظًا بما يكفي لإنشاء كتلة. وهذا يعني أن العديد من المشاركين في الشبكة الذين لديهم رصيد صغير ليس لديهم عقد ويسمح لعدد محدود من المشاركين الأكبر بإدارة الشبكة. مع زيادة أمان الشبكة مع زيادة عدد المشاركين ، من المهم تشجيع هؤلاء المشاركين الصغار على المشاركة.
تتيح آلية LPoS للمشاركين القيام بذلك عن طريق تأجير أموالهم إلى عقد كبيرة. تظل الأموال المؤجرة تحت السيطرة الكاملة لمالكها ويمكن تحويلها أو إنفاقها في أي وقت (وبعد ذلك ينتهي الإيجار). تعمل العملات المستأجرة على زيادة "وزن" عقدة الشبكة ، مما يزيد من فرصها في إضافة كتلة معاملات إلى blockchain. تتم مشاركة العقد مع أي ملاك مع أي أجر. ينطبق هذا النهج على الأمواج.
4. إثبات تفويض الحصة ، DPoS
تستخدم BitShares وعدد من المنصات الأخرى نهجًا مختلفًا قليلاً. باستخدام DPoS ، يستخدم مالكو العملات أدواتهم لتحديد قائمة العقد التي ستكون قادرة على إنشاء كتل من المعاملات الجديدة وإضافتها إلى blockchain. يشمل هذا جميع حاملي العملات المعدنية في الشبكة ، على الرغم من أنهم قد لا يحصلون على مكافآت مباشرة ، كما هو الحال في LPoS. يمكن لحاملي العملات أيضًا التصويت على التغييرات في معلمات الشبكة ، مما يزيد من تأثيرهم على الشبكة وحصتها فيها.
5. إثبات الأهمية (دليل الأهمية ، PoI)
أحدث الاختلافات في آليات بناء الإجماع هذه هي PoI. كانت NEM أول منصة للعملات المشفرة لتطبيق هذه الطريقة. في حالة PoI ، ليس فقط عدد القطع النقدية هو المهم. يعتمد نظام بناء توافق الآراء NEM على فكرة أن المكافآت يجب أن تكون لنشاط الشبكة الإنتاجي ، وليس فقط ملكية العملة. يعتمد احتمال إنشاء كتلة على عدد من العوامل ، بما في ذلك الأموال المتاحة والسمعة (التي يحددها نظام خاص منفصل) وعدد المعاملات الواردة والصادرة من هذا العنوان. وهذا يعطي صورة أكثر شمولية لعضو شبكة "مفيد".
هناك العديد من أنواع هذه الأساليب الأساسية ، وتستخدم بعض المنصات مزيجًا من PoW و PoS - غالبًا ما تستخدم الأولى لتوزيع العملات المعدنية ، ثم تنتقل المنصة إلى الطريقة الثانية للحفاظ على الشبكة. نهج آخر هو استخدام العقد الرئيسية بالاشتراك مع تعدين PoW ، كما هو الحال مع DASH و Crown. فهي تساعد في معالجة المعاملات والحصول على حصة من المكافآت لأنشطة عمال المناجم.
في جميع الحالات ، الهدف من نهج الإجماع هو ضمان أمن الشبكة ، في المقام الأول من خلال الوسائل الاقتصادية: يجب أن يكون الهجوم على الشبكة باهظ الثمن ، وحمايته أكثر ربحية.
