فهم إثبات الحصة: النهج الحديث لإجماع البلوكشين

في شبكات البلوكشين اللامركزية، يعمل المشاركون بدون إشراف مركزي، مما يخلق تحديًا أساسيًا: كيف نحافظ على النظام والثقة بين الغرباء. هنا يظهر إثبات الحصة كابتكار حاسم. بدلاً من طلب من المدققين أداء عمل حسابي مكلف بالطاقة، يسمح إثبات الحصة لمشاركي الشبكة بتأمين البلوكشين من خلال الالتزام بحيازاتهم من العملة المشفرة الخاصة بهم لعملية التحقق.

أسس تقنية إثبات الحصة

يمثل إثبات الحصة أحد آليات التوافق الأساسية المستخدمة لإنشاء كتل جديدة، وتوزيع الرموز، والتحقق من المعاملات. في جوهره، يستبدل هذا النظام خوارزمية التوافق التقليدية بنموذج محفز اقتصادي: يجب على المشاركين الذين يرغبون في التحقق من المعاملات قفل جزء من العملة المشفرة الأصلية للشبكة كضمان.

يعمل الآلية على مبدأ بسيط: يتم اختيار المدققين لإنشاء كتل جديدة بناءً على مقدار حصتهم. من يملك كميات أكبر من العملة المشفرة لديه فرص أعلى بشكل نسبي في الاختيار. يختلف هذا النهج جوهريًا عن تصاميم البلوكشين السابقة بإلغاء الحاجة إلى معدات حسابية متخصصة واستهلاك طاقة هائل.

يخلق الهيكل التحفيزي الاقتصادي المدمج في إثبات الحصة ديناميكيات تشجيعية وتحذيرية. المدققون الصادقون الذين ينجحون في التحقق من المعاملات يتلقون رموزًا جديدة كمكافأة. بالمقابل، يواجه المدققون الذين يحاولون التلاعب بالنظام أو إنشاء كتل احتيالية خطر فقدان حصتهم بالكامل—عقوبة أسرع بكثير من إهدار الكهرباء على عمل حسابي مهجور.

كيف يختلف إثبات الحصة عن إثبات العمل

كانت شبكة بيتكوين الأصلية رائدة في إثبات العمل، وهو آلية توافق مختلفة حيث يتنافس المعدنون على حل ألغاز رياضية معقدة. يفوز المعدن الذي يكمل التجزئة المستهدفة بحق إنشاء كتلة جديدة ويجمع مكافأة الكتلة. يتطلب هذا التنافس قوة حسابية كبيرة واستهلاكًا عاليًا للكهرباء، لكنه أثبت أمانًا استثنائيًا على مدى أكثر من عقد من الزمن.

يأخذ إثبات الحصة نهجًا مختلفًا جوهريًا. بدلاً من التنافس الحسابي، تختار الشبكة عشوائيًا المدققين بناءً على وزن حصتهم. يلغي ذلك الحاجة إلى معدات تعدين متخصصة ويقلل من استهلاك الطاقة المرتبط بها، مما يجعله أكثر كفاءة نظريًا.

ومع ذلك، يختلف الاثنان بشكل كبير في كيفية منع الاحتيال. في شبكات إثبات العمل مثل بيتكوين، يتطلب منع الإنفاق المزدوج السيطرة على 51% من قوة التجزئة الإجمالية للشبكة—وهو اقتراح مكلف جدًا. في أنظمة إثبات الحصة، مثل تنفيذ إيثيريوم بعد انتقاله في سبتمبر 2022، تستخدم الشبكة “كتل النقاط” حيث يوافق المدققون جماعيًا على سجل المعاملات عبر التصويت بالأغلبية. سيحتاج المدقق الذي يحاول هجوم 51% إلى جمع وخسارة كميات هائلة من العملة المشفرة، مما يخلق حاجزًا اقتصاديًا مختلفًا—لكن لا يزال كبيرًا.

تمييز آخر يكمن في الفلسفة الأساسية. يواجه معدنو إثبات العمل فقط تكاليف فرصة عند التصرف بشكل غير أخلاقي: يضيعون الكهرباء لكن يحتفظون بمعداتهم. أما مدققو إثبات الحصة فيواجهون خسارة مالية مباشرة من خلال عملية التقطيع (السلاشينج)، حيث تدمر البروتوكولات جزءًا من حصتهم تلقائيًا عند سوء السلوك. يختلف هذا الهيكل التحفيزي القائم على العقوبات بشكل كبير عن التشجيع القائم على المكافآت في شبكات إثبات العمل.

الآليات: كيف يتحقق إثبات الحصة من صحة المعاملات

عندما يُختار المدقق لاقتراح كتلة جديدة، يجب عليه أداء خطوات تحقق حاسمة. يتحقق المدقق من كل معاملة لضمان امتثالها لقواعد الشبكة: التحقق من أن المرسلين يمتلكون ما يكفي من العملة المشفرة، والتأكد من أن المعاملات لا تنفق نفس العملات مرتين، والتحقق من التوقيعات التشفيرية.

بمجرد اجتياز جميع المعاملات لعملية التحقق، يضيف المدقق الكتلة الجديدة إلى السلسلة ويقوم ببثها إلى الشبكة. ثم تقيّم المدققون الآخرون هذا الكتلة المقترحة. إذا وافق الغالبية العظمى من المدققين على شرعيتها، تصبح جزءًا من السلسلة الدائمة، ويتلقى المدقق الذي اقترحها مكافآت رمزية.

تتكرر هذه العملية باستمرار، مع إضافة الكتل تدريجيًا وتقوية الأمان من خلال اتفاق المدققين المتراكم. تضمن عملية الاختيار العشوائي، الموزونة حسب الحصة، عدم تمكن أي مشارك واحد من السيطرة بشكل متوقع على إنشاء الكتل، مما يحافظ على الطابع اللامركزي للشبكة.

استعراض الانتقادات والمخاوف المحيطة بإثبات الحصة

على الرغم من المزايا النظرية لإثبات الحصة، ظهرت انتقادات كبيرة تتعلق بخصائصه التقنية والاقتصادية.

مخاطر تركيز الثروة: في أنظمة الحصص، يكتسب المدققون الذين يملكون حيازات أكبر من العملة المشفرة تأثيرًا غير متناسب. يخلق ذلك ما يسميه النقاد ديناميكية “الغني يزداد غنى”: المدققون الأثرياء يحصلون على مكافآت أكثر، ويجمعون رأس مال أكبر، ويكتسبون سيطرة أكبر على إدارة الشبكة. قد يتعارض هذا مع مبادئ اللامركزية التي كانت الدافع وراء إنشاء تكنولوجيا البلوكشين.

التعدين المسبق والتوزيع الأولي: خصصت العديد من شبكات إثبات الحصة، بما في ذلك إيثيريوم، كميات كبيرة من الرموز للمؤسسين والمستثمرين الأوائل قبل الإطلاق العام. أدى ذلك إلى أن يمتلك المطلعون ميزة كبيرة في الحصص قبل المشاركين اللاحقين، مما قد يرسخ مزايا الثروة المبكرة إلى الأبد.

انخفاض مشاركة العقد: تحافظ شبكات إثبات العمل على مجتمعات نشطة من العقد الكاملة—المشاركين الذين يتحققون من الكتل دون كسب مكافآت. توفر هذه العقد طبقات أمان حيوية من خلال رفض الكتل غير الصحيحة. بالمقابل، تميل شبكات إثبات الحصة إلى تركيز التحقق بين المدققين المحترفين، مما قد يقلل من مرونة الشبكة ضد الهجمات المنسقة.

مشكلة عدم الرهان (Nothing-at-Stake): ثغرة نظرية حيث يمكن للمدققين دعم نسخ متعددة من تاريخ البلوكشين بأقل قدر من المخاطر. إذا استطاع المدققون الأوائل بناء سلاسل متعددة بشكل متساوٍ، قد يواجه الشبكة صعوبة في التوافق على حقيقة واحدة. على الرغم من أن حلولًا مختلفة تم اقتراحها وتنفيذها، إلا أن هذه تظل مسألة نظرية تتعلق بأمان الشبكة.

تعقيد تقني: توجد تطبيقات متعددة لإثبات الحصة—مثل PoS المفوض حيث يصوت حاملو الرموز لممثلين، وPoS المستأجر الذي يسمح بتفويض الحصة مؤقتًا، والعديد من الأنظمة الهجينة. يؤدي هذا التنوع إلى عبء معرفي ومخاطر تنفيذ، مع أنظمة أكثر تعقيدًا تكون أكثر عرضة لاحتواء ثغرات غير مكتشفة.

أسئلة الوصول: تحديد مقدار الحصة الأمثل يمثل تحديًا مستمرًا. يجب على المدققين موازنة إمكانات المكافأة مقابل متطلبات رأس المال ومخاطر فقدان الحصة، مما يخلق حواجز أمام المشاركين الأصغر وربما يحد من اللامركزية.

المشهد السوقي الأوسع: بيتكوين، إيثيريوم، وما بعدها

لا تزال بيتكوين ملتزمة تمامًا بإثبات العمل، رافضةً العديد من المقترحات للتحول نحو إثبات الحصة. يعتقد مجتمع مطوري بيتكوين أن استهلاك الطاقة ليس ضياعًا، بل هو ميزة أمان أساسية، حيث يجب على المعدنين الاستثمار باستمرار في الكهرباء للمشاركة—مما يخلق مقاومة اقتصادية ضد الهجمات طويلة الأمد.

يمثل انتقال إيثيريوم في 2022 إلى إثبات الحصة أكبر تطبيق على نطاق واسع لآلية التوافق هذه. عملت الشبكة بنجاح تحت هذا النظام، مما يثبت أن إثبات الحصة يمكن أن يحافظ على الأمان على نطاق واسع. يضمن مدققو إيثيريوم الآن حماية مليارات الدولارات من القيمة عبر الشبكة دون فشل توافق كبير.

تبنت شبكات أخرى مختلفة إثبات الحصة منذ البداية، وبنت مجتمعات من المدققين الذين يرون أن الآلية أفضل من حيث البيئة والكفاءة. تستخدم سولانا، بولكادوت، وغيرها من الشبكات نسخًا من PoS التي عملت لسنوات مع استقرار معقول.

ومع ذلك، يستمر النقاش. يلاحظ النقاد أنه على الرغم من المزايا النظرية للطاقة، فإن انتشار العديد من شبكات إثبات الحصة قد يستهلك كهرباء كبيرًا عبر مزارع الخوادم، والبنية التحتية للشبكات، وعمليات التوافق المكررة. يرد المؤيدون بأن تكلفة الطاقة لكل معاملة تظل أقل بكثير من شبكات إثبات العمل.

المستقبل: تقييم دور إثبات الحصة في البلوكشين

يمثل إثبات الحصة ابتكارًا حقيقيًا في تصميم التوافق، مما يمكّن شبكات البلوكشين من العمل دون تعدين مكلف بالطاقة. لقد أثبت فعاليته على نطاق كبير ويواصل جذب مشاريع جديدة.

ومع ذلك، يقدم إثبات الحصة تنازلات واضحة بدلاً من استبدال إثبات العمل بشكل كامل. تركز أنظمة الحصص على قوة الحوكمة بشكل مختلف عن أنظمة التعدين، وتخلق حوافز اقتصادية مميزة، وتتطلب افتراضات أمنية مختلفة. لم تثبت أي من الآليتين تفوقها بشكل مطلق؛ بل تعكس قيمًا وأولويات مختلفة.

يتيح وجود عدة طرق توافقية للسوق أن يحدد أي الآليات تلبي احتياجات مختلفة. يظل التزام بيتكوين المستمر بإثبات العمل دليلًا على الثقة المستدامة في نموذج أمانه. يمثل انتقال إيثيريوم إلى إثبات الحصة ابتكارًا حقيقيًا وأولويات مختلفة. تختبر شبكات أصغر العديد من الأساليب الهجينة.

بالنسبة للمشاركين الذين يقيمون شبكات البلوكشين، من الضروري فهم آليات وتنازلات كل من إثبات الحصة وإثبات العمل. كل آلية تجسد افتراضات محددة حول الأمان، واللامركزية، وتخصيص الموارد. مع نضوج تكنولوجيا البلوكشين، فإن التعرف على كيفية عمل إثبات الحصة—مع مزاياه الحقيقية وانتقاداته المشروعة—يمكن أن يمكن المشاركين من اتخاذ قرارات أكثر وعيًا في المشاركة في الشبكات اللامركزية.