فهم إثبات الحصة: التعريف الأساسي والآلية

تعريف إثبات الحصة يركز على آلية توافق تسمح لمشاركي شبكة البلوكشين بالتحقق من المعاملات وإنشاء كتل جديدة دون الحاجة إلى المتطلبات الحسابية المكثفة للتعدين التقليدي. في بيئات البلوكشين المجهولة حيث الثقة أمر أساسي، يعمل إثبات الحصة كنظام للتحقق من المشاركة—حيث يجب على المدققين إثبات التزامهم من خلال حيازات العملة المشفرة بدلاً من القدرة الحسابية.

ما الذي يحدد إثبات الحصة كطريقة توافق؟

في جوهره، إثبات الحصة هو خوارزمية توافق تعيد تصور كيفية توصل شبكات البلوكشين إلى اتفاق بشأن صحة المعاملات وخلق الكتل. بدلاً من مطالبة المشاركين بحل ألغاز رياضية معقدة، يدعو إثبات الحصة المشاركين في الشبكة إلى قفل عملاتهم المشفرة كضمان—ما يُعرف بـ"الرهان"—للحصول على حق التحقق من المعاملات وإنشاء كتل جديدة.

يكشف هذا النهج في تعريف إثبات الحصة عن مبدأ أساسي: يتم اختيار المدققين لاقتراح الكتلة التالية بناءً على كمية العملة المشفرة التي يلتزمون بها للشبكة. الاختيار ليس عشوائيًا؛ فالمدققون الذين يملكون رهانات أكبر لديهم احتمالات إحصائية أعلى ليتم اختيارهم، مما يخلق علاقة مباشرة بين المساهمة الرأسمالية ومسؤولية التحقق. عند الاختيار، يجب على المدققين التحقق من جميع المعاملات في الكتلة المقترحة، لضمان عدم حدوث إنفاق مضاعف وأن المرسلين يمتلكون كمية كافية من العملة المشفرة لمعاملاتهم.

يعمل هيكل الحوافز في إثبات الحصة من خلال آليتين للمكافأة والعقوبة. المدققون الذين ينجحون في التحقق من الكتل يتلقون عملة مشفرة جديدة كمكافأة. وعلى العكس، من يتصرف بشكل غير أمين أو يقترح معاملات غير صالحة يواجه فقدان رهاناته من العملة المشفرة—وهو رادع فريد لنظم إثبات الحصة. يتم التوصل إلى توافق عندما يقبل ويؤكد غالبية المدققين صحة الكتلة؛ الكتل المرفوضة تؤدي إلى خسارة الرهانات لمقدميها.

الهيكل التشغيلي لمدققي PoS والرهانات

لفهم تعريف إثبات الحصة بشكل عملي، من الضروري دراسة كيفية عمل المدققين داخل الشبكة. عندما ينضم مدقق إلى شبكة إثبات الحصة، يجب أن يودع ممتلكاته من العملة المشفرة في عقد ذكي للشبكة، مما يلتزم رسميًا برهانه. هذا الرهان يعمل كمحفز وكمحفظ—يحقق المدققون أرباحًا عندما تعمل الشبكة بشكل صحيح، لكنهم يخسرون رأس مالهم عند سوء التصرف أو تعرض الشبكة لهجمات.

عادةً، تعتمد آلية الاختيار في شبكات إثبات الحصة على التوزيع العشوائي الموزون. على الرغم من أن المدققين الذين يملكون رهانات صغيرة قد يُختارون نظريًا، إلا أن من يملكون كميات أكبر من العملة المشفرة يتمتعون بفرص أكبر بشكل أسي ليصبحوا مدققين. يخلق هذا ديناميكية مثيرة: كلما زاد عدد المدققين الذين يراهنون، زادت احتمالات كسبهم—لكنهم يواجهون أيضًا خطر الخسارة. لذلك، يجب على المدققين حساب حجم رهانهم الأمثل بعناية، موازنة المكافآت المحتملة مقابل التعرض للخسارة.

بمجرد أن يكمل المدقق عمله—التحقق من كتلة والتأكد من شرعية جميع المعاملات—يقوم ببث تأكيده إلى الشبكة. يتحقق المدققون الآخرون من هذا العمل، وإذا ظهر توافق حول صحة الكتلة، تنضم إلى سلسلة الكتل. ثم يتلقى المدقق المكافأة عملة جديدة وربما رسوم المعاملات، بينما يظل رهانهم مقفلًا ومتاحة لدوارات التحقق المستقبلية.

مقارنة بين PoW و PoS: نهجان مختلفان للتوافق

لفهم تعريف إثبات الحصة بشكل كامل، من المفيد مقارنة ذلك مع إثبات العمل الذي يوضح الاختلافات الأساسية بين آليات التوافق. يتطلب إثبات العمل، وهو النهج الأصلي لبيتكوين، أن يتنافس المعدنون بشكل مكثف لحل ألغاز التشفير، حيث يحصل الأسرع على حق إنشاء الكتلة التالية والمطالبة بالمكافأة المرتبطة. يستهلك هذا التنافس كميات هائلة من الكهرباء، حيث تعمل آلاف الحواسيب المتخصصة في جميع أنحاء العالم في وقت واحد.

يقدم إثبات الحصة نموذجًا بديلًا. بدلاً من الاعتماد على الإنفاق الحسابي لدفع التوافق، يركز تعريف إثبات الحصة على ملكية العملة المشفرة—المدققون الذين يملكون رموزًا أكثر لهم تأثير أكبر بشكل نسبي على التحقق من الكتل واتجاه الشبكة. هذا التحول يلغي الحاجة إلى أجهزة مكلفة ومستهلكة للطاقة، لكنه يطرح اعتبارات أمنية مختلفة.

كما تختلف الآليات لمنع الإنفاق المزدوج بين النهجين. في أنظمة إثبات العمل مثل بيتكوين، تستمد الأمان من التكلفة الحسابية الهائلة لإعادة تنظيم الكتل التاريخية. يحتاج المهاجم إلى السيطرة على 51% من قوة الحوسبة الإجمالية للشبكة—وهو اقتراح مكلف للغاية. كما تعتمد حماية بيتكوين على عقد كاملة (Full Nodes) تتحقق بشكل مستقل من جميع المعاملات وترفض الكتل غير الصالحة بغض النظر عن سلوك المعدنين.

أما انتقال إيثيريوم إلى إثبات الحصة في سبتمبر 2022، فقد أدخل وسيلة مضادة للإنفاق المزدوج: “كتل النقاط” التي تؤكدها أصوات المدققين بأغلبية فائقة. بدلاً من الحواجز الحسابية التي تحمي البلوكشين، يعتمد إثبات الحصة على حواجز اقتصادية—المدققون الذين يحاولون الهجمات يخسرون عملاتهم المشفرة المرهونة.

كما تختلف فلسفات الحوافز بشكل كبير. يدمج إثبات الحصة آليات عقاب إلى جانب المكافآت، مما يواجه المدققين بعواقب ملموسة للسلوك غير الأمين. بينما يعتمد إثبات العمل بشكل أساسي على الحوافز الإيجابية؛ المعدنون الذين يخرقون القواعد يُتجاهلون كتلهم غير الصالحة ويهدرون الكهرباء في العملية. يحدد هذا الاختلاف الفلسفي كيف يعاقب كل نظام على سوء السلوك.

المزايا والقيود الرئيسية لأنظمة إثبات الحصة

غالبًا ما يركز تعريف إثبات الحصة على الكفاءة الطاقية كمزية أساسية. من خلال القضاء على المنافسات الحسابية المكثفة، يُفترض أن شبكات إثبات الحصة تستهلك طاقة أقل بكثير من بدائل إثبات العمل. ومع ذلك، يجادل النقاد أن هذا المقارنة تبسط الواقع، مشيرين إلى أن مزارع الخوادم والشركات التي تدعم التحقق بواسطة إثبات الحصة تستهلك كميات هائلة من الطاقة خلف الكواليس—فقط أنها تعمل بشكل أقل ظهورًا من معدني إثبات العمل.

تواجه العديد من القيود المهمة وعد إثبات الحصة كآلية توافق متفوقة. أبرزها تركيز الثروة. في أنظمة إثبات الحصة، المدققون الذين يملكون حصصًا أكبر من العملة المشفرة يحصلون على مكافآت غير متناسبة، مما يخلق دورة تعزز الثروة حيث يجمع المدققون الأثرياء رأس مال إضافي، بينما يواجه المدققون الأصغر تحديات في المنافسة. يعيق هذا التركيز الثروة مبدأ اللامركزية، حيث يمكن لعدد قليل من المدققين المتمكنين من السيطرة على قرارات الشبكة في النهاية.

تزيد تكوينات ما قبل التعدين من تفاقم هذا التفاوت. العديد من مشاريع إثبات الحصة، بما في ذلك إيثيريوم، وزعت كميات كبيرة من العملة المشفرة على المؤسسين والأطراف المبكرة قبل الإطلاق العام. يمنح هذا البداية المبكرة هؤلاء الفاعلين ميزة هائلة في التحقق لا يستطيع القادمون الجدد التغلب عليها، مما يخلق اختلالات دائمة في القوة داخل شبكات إثبات الحصة. على الرغم من أن سلاسل إثبات العمل يمكن أن تستخدم أيضًا التكوينات المسبقة، إلا أن أنظمة إثبات الحصة تظهر نمطًا أكثر تكرارًا وتأثيرًا أكبر بسبب غياب العقد الكاملة التي ت democratize المشاركة.

تشمل الانتقادات الأخرى لإثبات الحصة:

• ميول المركزية: السيطرة الكبيرة للمدققين ذوي الحصص الكبيرة على إنشاء الكتل وإدارة الشبكة، مما قد يمكّن مجموعات صغيرة من فرض قواعد الشبكة والتأثير على الأمان واللامركزية
• ضعف هجمات 51%: يبدو أن الحصول على 51% من رموز إثبات الحصة للهجوم على الشبكة أسهل من السيطرة على 51% من قوة الحوسبة في إثبات العمل، مما يجعل شبكات إثبات الحصة أكثر عرضة للهجمات المنسقة
• اعتمادية أمن الشبكة على القيمة الإجمالية: تعتمد أمان إثبات الحصة بشكل كامل على القيمة الإجمالية التي يحتفظ بها المدققون؛ إذا تواطأ مجموعات كبيرة من المدققين، يمكنهم التلاعب بالتوافق دون عوائق كبيرة
• تعقيد النظام: يشمل إثبات الحصة العديد من الأنواع—مثل PoS المفوض، PoS المستأجر، PoS الخالص—مما يخلق نظامًا معقدًا لا يفهمه إلا القليل من المشاركين، مما يزيد من خطر الفشل مع زيادة تعقيد الأنظمة
• مشكلة عدم وجود الرهان (The nothing-at-stake): نظريًا، يمكن للمدققين دعم نسخ متعددة من البلوكشين في وقت واحد، على أمل أن يتحقق أحدها، مما قد يمنع التوافق ويهدد سلامة الشبكة

لماذا يظل بيتكوين ملتزمًا بإثبات العمل

بعد انتقال إيثيريوم في سبتمبر 2022 إلى إثبات الحصة، اقترح المدافعون عن البيئة والشركات مرارًا أن يتحول بيتكوين بالمثل. ومع ذلك، يظل مجتمع مطوري بيتكوين ملتزمًا بقوة بآلية إثبات العمل، معتبرًا إياها جوهر فلسفة تصميم بيتكوين ونموذج أمانه.

تستحق المكاسب المحتملة من كفاءة الطاقة في إثبات الحصة التدقيق. رغم أن إيثيريوم زعمت أن انتقالها سيقلل استهلاك الطاقة بنسبة 99.95%، إلا أن هذا الحساب يتجاهل أن الكيانات الشركات التي تدعم التحقق بواسطة إثبات الحصة تستهلك كميات هائلة من الكهرباء—لكن هذا الاستهلاك يحدث داخل مراكز البيانات الخاصة بالشركات بدلاً من أن يكون موزعًا عبر عمليات التعدين المستقلة.

يُظهر تصميم إثبات العمل في بيتكوين مزايا واضحة لتحقيق اللامركزية الحقيقية. يحفز آلية إثبات العمل الابتكار في استخدام الطاقة المتجددة ويستفيد من الطاقة المهدورة أو غير المستغلة، موجهًا هذه الموارد للاستخدام المنتج بدلاً من القضاء على استهلاك الطاقة تمامًا. كما أن العقد الكاملة التي تعمل بشكل مستقل عبر شبكة بيتكوين تتحقق من جميع المعاملات والكتل، مما يمنع المدققين من فرض قواعد الشبكة—وهو ميزة لامركزية غائبة إلى حد كبير عن أنظمة إثبات الحصة.

تصميم برمجيات بيتكوين يجعل التخلي عن إثبات العمل أمرًا بالغ الصعوبة. التغييرات الأساسية في التوافق تتطلب دعمًا ساحقًا من مجتمع المطورين والمستخدمين الموزعين، وليس مجرد ضغط من الشركات أو الجهات البيئية. المقاومة ليست عنادًا، بل تصميم متعمد يضمن أن بيتكوين لا يمكن توجيهه بسهولة نحو مصالح أو أجندات طرف واحد.

الخلاصة: الاختيار بين آليات التوافق

يشمل تعريف إثبات الحصة كل من الابتكار الحقيقي والتضحيات الكبيرة مقارنة ببدائل إثبات العمل. بينما توفر أنظمة إثبات الحصة مزايا معينة—لا سيما فيما يتعلق بالكفاءة الحسابية وإمكانية الوصول للمشاركة في التحقق—فإنها تطرح تحديات تتعلق بتركيز الثروة، واللامركزية، والأمان تستحق دراسة متأنية.

كل من آليات التوافق تخدم أغراضًا مختلفة داخل منظومة العملات الرقمية. يركز إثبات العمل على الثبات، واللامركزية، والأمان من خلال الحواجز الحسابية والتحقق عبر العقد الكاملة. بينما يركز إثبات الحصة على سهولة الوصول وتقليل بعض متطلبات الموارد، مع إدخال حواجز اقتصادية وتركيز أصحاب المصلحة. السوق الحرة تستفيد من السماح لكلا النهجين بالتطور والتعايش وخدمة مجتمعاتها الخاصة.

بالنسبة لبيتكوين، فإن الاختيار المتعمد للحفاظ على إثبات العمل يعكس التزامًا أساسيًا باللامركزية، والسيادة النقدية، والابتكار البيئي. فهم تعريف إثبات الحصة يتطلب الاعتراف بكل من آلياته التشغيلية وتضحياته—فلا يُعتبر أي من نهجي التوافق متفوقًا بشكل مطلق، لكن خصائصهما المختلفة تتناسب مع فلسفات وأهداف شبكات مختلفة.