مکانیزم اثبات کار(Proof of work) در واقع یک الگوریتم اجتماع است که در آن با استفاده از الگوریتم رمزنگاری دانش صفر (Zero-knowledge) اعضای شبکه بدون وابستگی به هیچ سازمان یا شخص خاصی، فعالیت میکنند.
موضوع اصلی این است که ماهیت غیرمتمرکز بخش جدایی ناپذیر بسیاری از کریپتوکارنسی‌ها به شمار می‌رود. برای رسیدن به چنین هدفی، باید از روش‌هایی برای تایید تراکنش بدون دخالت سازمان‌ها یا حتی دولت‌ها استفاده شود. اولین راه حل چنین چالشی الگوریتم اثبات کار یا proof of work بود که امروز نام آن بر کسی پوشیده نیست.
اثبات کار(POW) نوعی رویکرد در افزودن بلاکهای جدید تراکنش به یک زنجیره رمزنگاری بلاکچین است. در این رویکرد مسلما ماینرها نقش مهمی را در حفظ شبکه و کل بلاکچینهایی که از مکانیزم اثبات کار استفاده میکنند ایفا خواهند کرد. البته این موضوع نقد‌های زیادی را به سوی آن‌ها روانه کرده است که در ادامه این مقاله به آن‌ها خواهیم پرداخت.
یک تعریف ساده از اثبات کار
به صورت خلاصه، پس از جمع شدن تراکنش‌ها در کنار یک دیگر و قرار گرفتن آن‌ها در یک استخر(بلاک)، ماینرها برای پردازش بلاک جدید با یک دیگر رقابت میکنند. اولین نفری که بتواند هش آن را پیدا کند، پاداش را دریافت خواهد کرد. فقط یک ماینر برای اضافه کردن بلاک جدید انتخاب می‌شود.
هش چیست؟
قبل از پرداختن به توضیح دقیق بلاک چین اثبات کار لازم است با مفهومی به نام Hash آشنا شوید. هش یک نوع رمز نگاری یک طرفه است که پس از تبدیل یک داده به هش امکان بازگرداندن آن به داده اولیه وجود ندارد. هر الگوریتم هش طول ثابتی دارد. برای مثال یک شما یک پاراگراف متن این مقاله را به یک تابع هش Sha256 قرار دهید، یک عبارت در هم ریخته با طول 256 کاراکتر دریافت خواهید کرد که تبدیل آن به پاراگراف داده اولیه غیرممکن است.
هش‌ها در دنیای کامپیوتر به عنوان امضای دیجیتال عمل میکنند، برای مثال کد ملی شما یک هش یکتا می‌دهد که هیچ هش دیگری در دنیا مانند آن نخواهد بود. از هش‌ها برای اصالت اشیاء و داده‌ها استفاده می‌شود.
هش در بلاکچین کاربرد‌های زیادی دارد، می‌توان گفت بدون هش، بلاکچین نیز وجود نخواهد داشت. البته به دلیل معادلات پیچیده ریاضی به کار رفته در تولید هش، تولید آن‌ها در تعداد بالا کار آسانی نیست و نیازمند پردازنده‌های قدرتمند خواهد بود.
در بلاکچین‌های با الگوریتم Proof of Work، ماینرها با هش‌ها سر و کار دارند. از آن‌جایی که امکان برگشت داده‌ها از یک هش وجود ندارد، استفاده از آن برای تایید داده‌ها و ایمن سازی آن‌ها حائز اهمیت است.
البته استفاده از هش در بلاکچین کمی پیچیده‌تر است که در اینجا به دلیل مباحث فنی توضیح آن کمی طولانی است. به طور خلاصه درالگوریتم POW یک ماینر باید از قدرتمند‌ترین پردازنده‌های در دسترس برای تولید هش و استخراج بلاک‌ها استفاده کند. اما در پشت پرده چیزی که رخ می‌دهد این است که حل کردن معادلات ریاضی پیچیده یا همان هش، با استفاده از داده‌های در دسترس در هدر بلاک آغاز می‌شود.
هدر بلاک چیست؟
هدر بلاک بخشی است که در هر بلاک، اطلاعاتی مانند نسخه، برچسب زمانی، هش بلاک قبلی، هش Merkle، عدد Nonce و هش هدف را در خود نگهداری می‌کند. ذهن خود را درگیر محتویات هدر نکنید، در ادامه توضیح خواهیم داد.
ماینرها از متغیر Nonce در هدر که شامل رشته‌ای از اعداد است استفاده میکنند. این عدد به محتوای هش شده بلاک قبلی ضمیمه شده و هش بعدی از روی آن ساخته می‌شود. اگر هش جدید کوچک‌تر یا برابر با هش هدف باشد، تایید خواهد شد و ماینر پاداش دریافت می‌کند. در این چرخه بلاک مورد نظر تایید شده و به بلاکچین اضافه می‌شود.
اما هش هدف چیست؟ هش هدر بلاک فعلی را هش هدف می‌گویند. البته این ساختار در الگوریتم اثبات کار استفاده می‌شود که هم اکنون در بلاکچین بیت کوین به کار رفته است.
اثبات کار(POW) چیست؟
ابتدا باید کمی به عقب برگردیم و نگاهی به تاریخچه اثبات کار بیندازیم. مفهوم اثبات کار در اصل نه در بیت کوین بلکه در سال 1993 توسط دو دانشمند کامپیوتر با نام‌های Cynthia Dwork و Moni Naor معرفی شد. در سال 1999 عبارت Proof of Work در مقاله‌ای از سوی Markus jakobsson و Ari Juels استفاده شد که اثبات کار را به شکل رسمی‌تر بر سر زبان‌ها انداخت.
دانشمندانی که این الگوریتم را معرفی کرده بودند آن را به عنوان ابزاری برای مقاومت در برابر حمله‌های DOS و سایر روش‌های سو استفاده از سرویس‌ها مانند مقابله با اسپم معرفی کردند.
در سال 2004 شخصی به نام Hal Finney از این رویکرد برای ایمن ساختن پول دیجیتال استفاده کرد که با معرفی بیت کوین در سال 2009، الگوریتم اجتماع اثبات کار به شکل گسترده در حوزه بلاکچین مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت این الگوریتم در بلاکچین‌های بدون نیاز به اجازه(permissionless) و سایر کریپتوکارنسی‌ها رواج یافت.
خالق بیت کوین یعنی ساتوشی ناکاماتو از این الگوریتم به عنوان مکانیزم اجتماع برای جلوگیری از بازی دادن بلاکچین توسط سازمان‌ها یا اشخاص استفاده کرد. برای رسیدن به یک اجتماع، مشارکت کنندگان شبکه باید پازل‌های ریاضی تصادفی را حل کنند که فرآیند درگیر در این چرخه، امروز جنجال‌های زیادی به دنبال دارد.
برای درک بهتر عملکرد اثبات کار در ارزهای دیجیتال به آن این گونه فکر کنید که در POW، یکی از طرفین به دیگران ثابت می‌کند او مقدار مشخصی از تلاش محاسباتی را برای یافتن هش به کار گرفته است. عملیات محاسباتی در الگوریتم اثبات کار بسیار مشکل است اما در سمت اثبات کننده، شدنی است. سایر مشارکت کنندگان شبکه می‌توانند به راحتی آن را بررسی کنند.
البته در صورتی که ماینر مورد نظر سعی کند یک بلاک جدید را به شبکه تحمیل کند، سایر اعضای شبکه آن را تایید نخواهند کرد.
الگوریتم اثبات کار چگونه کار می‌کند؟
شبکه‌های بلاک چین از مفاهیم و الگوریتم‌هایی استفاده میکنند که گاهی درک آن‌ها دشوار است. برای درک بهتر موضوع ما بر روی شبکه بیت کوین و امنیت شبکه آن تمرکز می‌کنیم.
همان‌طور که گفته شد، بیت کوین در بین ارزهای دیجیتال به عنوان یکی بهترین گزینه‌های سرمایه گذاری شناخته می‌شود اما دلیل تمایل مردم به چنین کاری را باید در شبکه آن دانست.
بیت کوین از نوعی دفتر‌های توزیع شده استفاده می‌کند. این دفتر‌ها در سراسر جهان پخش هستند و نمی‌توان گفت متعلق به شخص خاصی است. اتصال این دفتر‌ها به یک دیگر شبکه‌ای ایجاد می‌کند که به آن بلاکچین می‌گوییم. هر دفتر(ledger) حاوی رکورد‌هایی از همه تراکنش‌های بیت کوین است که به صورت بلاک در یک زنجیره مرتب شده‌اند. وقتی به کیف پول خود رجوع می‌کنید، اطلاعات موجودی شما از این دفاتر داده خوانده می‌شود.
در این حالت چیدمان هیچ یک از کیف پول‌ها امکان دوباره خرج کردن(double spending) نخواهند داشت. برای جلوگیری از دستکاری این دفتر‌ها توسط صاحبان‌‌شان، دسترسی به آن‌ها عمومی است که مدام تغییرات یک دیگر را بررسی میکنند. برای مثال اگر یکی از این دفتر‌ها یک تراکنش را ویرایش کند، تغییرات در شبکه توسط سایر مشارکت کنندگان رد می‌شود.
همان‌طور که قبلا گفته شد، هش‌ها مانند امضای دیجیتال هستند و هش در بلاکچین از دستکاری داده‌ها ممانعت می‌کند. تولید هر نوع هش برای تراکنش‌های بیت کوین کار ساده‌ای است و کامپیوتر‌های امروزی به راحتی می‌توانند آن را انجام دهند. اما برای این که چنین فرآیندی تبدیل به “کار” شود، به آن سختی اضافه می‌شود که در شبکه بلاکچین‌های POW سختی ماینینگ نامیده می‌شود.
برای تنظیم سختی شبکه از هش هدف(Target hash) استفاده می‌شود. هر چه مقدار هش هدف کوچک‌تر باشد، تعداد هش‌های معتبر نیز کمتر خواهد شد و ماینرها برای یافتن آن باید بیشتر تلاش کنند.
مثالی از اثبات کار(Proof of work)
برای ساده ساختن مفاهیم پیچیده بلاکچین و اثبات کار باید به مثال‌های عملی رجوع کنیم. همان‌طور می‌دانید در فرایند اثبات کار در ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین، کامپیوتر‌ها در یک فرآیند تولید هش‌های تصادفی فعالیت میکنند. این کار تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که کامپیوتر بتواند یک خروجی با حداقل تعداد صفر‌های دنبال کننده ایجاد کند.
برای مثال، یک بلاک با کد #660000 را در نظر بگیرید، این بلاک در شبکه بیت کوین در 4 دسامبر سال 2020 ماین شده است و هش آن به شکل زیر است:
00000000000000000008eddcaf078f12c69a439dde30dbb5aac3d9d94e9c18f6
پاداش استخراج بلاک 6.25 BTC بوده است. این بلاک همیشه حاوی 745 تراکنش خواهد که در آن تراکنش‌ها نیز 1,666 واحد بیت کوین جابه‌جا شده‌اند. بنابراین بلاک مورد نظر ما یک هدر دارد و یک ظرف پر از تراکنش‌های تایید شده. اگر کسی بخواهد مقدار یک تراکنش را تغییر دهد، هدر بلاک نیز تغییر پیدا خواهد کرد که بلاک مورد نظر هش جدید خواهد داشت و البته شبکه این دستکاری را نمی‌پذیرد در نتیجه تراکنش در شبکه منتشر نخواهد شد.
چرا ارزهای دیجیتال از Proof of work استفاده میکنند؟
دلیل این همه کار پیچیده چیست؟ چرا بلاکچین بیت کوین که از چنین الگوریتم هزینه‌بری استفاده می‌کند همچنان طرفدار‌های زیادی دارد؟ به دلیل ماهیت غیرمتمرکز و همتا به همتای شبکه‌های بلاکچینی، چنین ارز‌هایی برای رسیدن به اجتماع و حفظ امنیت شبکه باید از روش‌های خاصی استفاده کنند.
اثبات کار یک الگوریتم اجتماع است که به دلیل مصرف بالای منابع، حمله به شبکه‌های POW را مشکل می‌کند. البته روش‌های Proof دیگری نیز وجود دارند، مثلا اثبات سهام یا Proof of stake منابع بسیار کمتری برای الگوریتم اجتماع استفاده می‌کند اما در طرف دیگر برخی معایب آن نیز به مراتب بیشتر از اثبات کار است.
به خاطر داشته باشید شبکه‌ها بدون داشتن مکانیزم اجتماع در برابر حمله‌ها و سارقین آسیب پذیر هستند.
مزایای الگوریتم اثبات کار(POW)
از هر منظری که به مکانیزم اثبات کار نگاه کنیم، در نهایت مهم‌ترین مزیت این الگوریتم اجتماع، امنیت بالای آن در برابر دستکاری و سو استفاده‌ها خواهد بود. لازم به ذکر است الگوریتم اجتماع(consensus) هسته تکنولوژی بلاکچین را شکل می‌دهد که موارد کاربری زیادی دارند. یکی از کاربری‌های بلاکچین، کریپتوکارنسی است که ارزهای دیجیتال از امنیت آن بهره می‌برند. علاوه‌بر آن، اعتماد، اعتبار و ماهیت غیرمتمرکز از ویژگی‌های مثبت دیگری است که باید در مکانیزم اثبات کار در نظر داشته باشیم.
نکته دیگری که در هنگام مطالعه بلاکچین‌ها باید به آن دقت کنیم این است که آن‌ها ماهیت غیرمتمرکز دارند. در واقع این موضوع را مدیون پایگاه‌های داده توزیع شده هستند که هر کدام از آن‌ها مانند یک دفتر حاوی تراکنش‌ها عمل می‌کند. در شبکه P2P، مشارکت کنندگان شبکه، پایگاه‌های داده خود را با استفاده از یک الگوریتم اجتماع یا به عبارت دیگر رسیدن بر توافق بر روی چیز‌هایی مانند تراکنش‌ها و موجودی حساب‌ها به روز میکنند.
الگوریتم اثبات کار اساسا سیستمی است که برای تایید اعتبار تراکنش‌ها بدون نیاز به تکیه‌بر عناصر ثانویه یا بیرونی استفاده می‌شود. حتی بزرگ‌ترین سازمان‌ها و اشخاص نیز نمی‌توانند در پایگاه داده اعضای شبکه تغییری ایجاد کنند. این الگوریتم اجتماع، تغییر هر نوع داده مربوط به تراکنش‌ها را تقریبا غیرممکن کرده است. این موضوع منجر به اعتبار و تراکنش‌های قابل ردیابی شده است.
در اثبات کار ماینرها نقش مهمی در حفظ شبکه ایفا میکنند. هر چه شبکه بزرگ‌تر باشد، ما با تعداد ماینر‌های فعال بیشتری رو‌به‌رو هستیم که به دنبال آن حمله به چنین شبکه‌ای سخت‌تر خواهد بود.
در مبحث امنیت شبکه، از نظر تئوری حمله به بلاکچین بیت کوین امکان پذیر است اما در عمل فقط کسی می‌تواند چنین حمله‌ای را انجام دهد که بتواند 51% قدرت شبکه را در اختیار داشته باشد. معنای آن این است که 51% قدرت هش شبکه از سوی یک ارگان یا شخص خاص تامین شود که از نظر سرمایه مورد نظر چنین چیزی غیرممکن است.
بسیاری از کارشناسان الگوریتم اثبات سهام را نقطه مقابل الگوریتم اثبات کار می‌دانند چرا که با وجود مزایای عمده روش POW در امنیت، معایب زیادی به دنبال دارد.
معایب الگوریتم اثبات کار
در اینجا ما فقط در مورد بیت کوین صحبت نمی‌کنیم، بلکه استفاده از اثبات کار در بلاکچین مدنظر است. کریپتوکارنسی‌ها از تکنولوژی بلاکچین برای ایمن ساختن شبکه خود استفاده میکنند. بلاکچین در زمینه‌های دیگر نیز کاربرد دارد اما تفاوت یک شبکه معمولی و بلاکچین در این است که بلاکچین‌ها از الگوریتم اجتماع استفاده میکنند.
بلاکچینهایی که از الگوریتم اثبات کار برای توافق بین اعضا بهره می‌برند باید از پردازنده‌های قدرتمند برای پردازش هش‌ها استفاده کنند. همان‌طور که می‌دانید این موضوع به یکی از بزرگ‌ترین نکات منفی چنین بلاکچینهایی تبدیل شده است.
یکی از بزرگ‌ترین نقد‌های فعلی به بلاکچین‌های اثبات کار مربوط به تاثیرات منفی آن‌ها بر محیط زیست است.
اثبات کار یک الگوریتم رقابتی است، اگر قبلا به فکر سرمایه گذاری بر روی بیت کوین از طریق استخراج آن بوده‌اید، حتما می‌دانید برای استخراج این کریپتوکارنسی کامپیوتر‌های قدرتمندی نیاز است که با سخت افزار‌های پیشرفته تجهیز شده باشند. برای درآمد بیشتر باید عملیات استخراج را توسعه دهید که در نتیجه آن دستگاه‌های بیشتری نیاز خواهد بود.
اما موضوع فقط تجهیزات گران قیمت آن نیست، بلکه انجام چنین محاسباتی نیازمند مصرف بالای انرژی است. علاوه‌بر آن، پردازش‌های سنگین در چنین پردازنده‌های قدرتمندی باعث تولید گرمای زیاد خواهد شد که به دنبال آن باید به فکر تهیه دستگاه‌های خنک کننده هم باشید.
به دلیل مصرف بالای برق در بلاکچین‌های برپایه اثبات کار، صدمات زیادی به محیط زیست وارد می‌شود. از طرف دیگر به دلیل هزینه بالای دستگاه‌های مورد نظر استخراج، محدودیت‌های زیادی در مقیاس پذیری و توسعه وجود دارد.
اما این موضوع یک روی منفی دیگر نیز دارد، با افزایش هزینه‌های استخراج بیت کوین، بسیاری از مردم و سازمان‌ها از مشارکت در شبکه چنین بلاکچینهایی پرهیز میکنند. قبلا گفتیم تکنولوژی بلاکچین برپایه ماهیت غیرمتمرکز بنا شده است، اما به دلیل هزینه‌های بالای دستگاه‌های ماین در روش اثبات کار، فقط تعداد معدودی امکان مشارکت در آن را خواهند داشت که این موضوع نیز باعث متمرکز شدن چنین بلاکچینهایی خواهد شد.
موضوع متمرکز شدن شبکه بلاکچینی مانند بیت کوین زمانی نگران کننده می‌شود که بدانید به دلیل افزایش محاسبات مورد نیاز برای استخراج بیت کوین‌های باقیمانده، استخرهای استخراج(Mining pool)، می‌توانند به راحتی ماینر‌های مستقل را از بازی حذف کنند که این موضوع نه تنها باعث متمرکز شدن قدرت شبکه در دست صاحبان این استخر‌ها خواهد شد بلکه مشکلات ایمنی زیادی را به دنبال دارد.
ظاهرا ایرادهای اثبات کار به اینجا محدود نمی‌شود، با انجام یک تحلیل درون زنجیره‌ای بر روی شبکه بزرگی مانند بیت کوین متوجه خواهیم شد شما برای انجام یک تراکنش ممکن است ساعت‌ها در صف، منتظر بمانید. با افزایش فعالیت شبکه این صف طولانی‌تر خواهد شد و گاهی تایید یک تراکنش چند روز زمان خواهد برد.
تفاوت اثبات کار و اثبات سهام
پس از اثبات کار، الگوریتم اثبات سهام در بلاکچین‌های نسل جدید طرفداران زیادی پیدا کرده است. در الگوریتم اثبات سهام حتی بلاکچینهایی وجود دارند که توانسته‌اند نظر مخالفان بیت کوین را به خود جلب کنند. اثبات سهام(POS) در سال 2012 در یک کریپتوکارنسی به نام Peercoin معرفی شد.
اما دلیل اهمیت proof of stake چیست؟ چرا بلاکچین‌های اثبات سهام سرعت بیشتری دارند؟ به طور خلاصه در روش اثبات سهام، نود‌های Validator که مسئول تایید تراکنش‌ها هستند براساس تعداد کوین‌هایی که استیک کرده‌اند انتخاب می‌شوند. البته یک سیستم تصادفی نیز در این انتخاب تاثیر گذار است اما در نهایت تعداد کوین‌های استیک شده حرف اول را می‌ز‌نند.
در اثبات سهام نیاز به ماینرها حذف شده است و دیگر نود‌های اعتبار سنج برای تایید تراکنش‌ها رقابت نمی‌کنند. می‌توان گفت این موضوع بزرگ‌ترین تفاوت فنی بین اثبات سهام و اثبات کار است. در اثبات سهام نودها نه تنها به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند بلکه هیچ نیازی به انجام عملیات پیچیده ریاضی برای یافتن هش‌های جدید نخواهند داشت.
در نهایت هدف اصلی اثبات کار و اثبات سهام یکی است اما روش رسیدن به هدف در هر رویکرد به شکل متفاوتی اجرا شده است.
برای مثال در اثبات سهام روش مشارکت در شبکه برپایه قفل کردن کوین‌های مورد نظر و تایید بلاک‌ها است اما در اثبات کار، ماینرها و نود‌های تایید اعتبار این کار را انجام می‌دهند.
بزرگ‌ترین نقطه قوت POS چیست؟ تفاوت اثبات کار و الگوریتم اثبات سهام در معماری این رویکرد‌ها نیز دیده می‌شود. روش توافق آن‌ها بر روی تراکنش و بلاکهای جدید متفاوت است. در اثبات سهام، اگر دو سوم نود‌های اعتبارسنج بر روی وضعیت بلاک توافق کنند، آن بلاک نهایی تلقی می‌شود.
البته نود‌های اعتبارسنج برای تایید یا رد بلاک‌ها، استیک‌های خود را در میان گذاشته‌اند که در صورت تخطی از قوانین شبکه و تلاش برای دستکاری بلاک‌ها یا انحراف مسیر بلاکچین، همه استیک خود را از دست می‌دهند.
در بلاکچین‌های اثبات کار یک مهاجم باید 51% قدرت هش شبکه را در اختیار داشته باشد اما در اثبات سهام، داشتن 51% کل توکن‌های شبکه برای تحت کنترل گرفتن شبکه کافیست. البته هر دو روش هزینه زیادی برای مهاجم در پی دارد.
معرفی نمونه‌های بلاکچین اثبات کار
الگوریتم اجتماع اثبات کار با معرفی بیت کوین به شکل گسترده مورد استفاده قرار گرفت اما این پایان ماجرا نبود. پس از آن بلاکچین‌های دیگری با کپی از کدهای بیت کوین و تغییر برخی ویژگی‌ها اقدام به عرضه بلاکچین‌های جدید کرده‌اند.
بلاکچین لایت‌کوین(LTC) یکی از نمونه‌های کپی بلاکچین بیت کوین است که از نظر فنی فورک بیت کوین محسوب می‌شود. انتقال دارایی در این بلاکچین سرعت بالایی دارد.
بلاکچین بیت کوین کش با نماد BCH که یکی از فورک‌های مهم بیت کوین به شمار می‌رود نیز توانسته محبوبیت زیادی را کسب کند. این بلاکچین نیز به عنوان پلتفرم جایگزین بیت کوین محسوب می‌شود چرا که هزینه تراکنش‌های آن بسیار پایین است.
میم‌کوین محبوب ایلان ماسک یعنی دوج کوین نیز فورک دیگری از بلاکچین بیت کوین است که در سال 2013 معرفی شد. با این که هیچ فلسفه خاصی در پشت این کریپتو وجود ندارد اما طرفداران تعصبی زیادی پیدا کرده است. دوج کوین یک ارز تورمی است که هیچ سقفی برای آن تعیین نشده است. بسیاری از مردم با کامپیوتر‌های خانگی اقدام به استخراج این ارز میکنند.
بلاکچین پرجنجال Monero نیز از الگوریتم اجتماع POW بهره می‌برد. مونرو یک بلاکچین حریم خصوصی است که امکان ردیابی تراکنش‌ها در آن وجود ندارد.
آیا می‌توانم در بلاکچین‌های اثبات کار مشارکت کنم؟
اکنون می‌دانیم در بلاک چین اثبات کار ماینرها نقش مهمی ایفا میکنند. در ماین یک کریپتو متغیرهای مهمی وجود دارند که باید هر یک از آن‌ها را در بودجه خود لحاظ کنید.
برای مثال الگوریتم‌های هش یک بلاکچین می‌تواند در انتخاب دستگاه‌های ماینینگ تعیین کننده باشد. همه بلاکچین‌ها از یک الگوریتم هش استفاده نمی‌کنند و همه دستگاه‌های ماینر رایج مانند ASIC امکان استخراج همه کوین‌های موجود را ندارند.
برای مثال استخراج کوین‌های ETC یا اتریوم کلاسیک که از الگوریتم اثبات کار استفاده میکنند به شکل عمده توسط کارت‌های گرافیک انجام می‌شود. این کارت‌ها نسبت به دستگاه‌های سفارشی ماینر قدرت کمتری دارند و در طرف دیگر مصرف برق آن‌ها نیز بالاتر است. حتی طول عمر تجهیزات ماینینگ را باید مد نظر قرار دهید.
سختی شبکه نیز متغیر مهم دیگری است که در بلاکچین‌های با مکانیزم Proof of work حائز اهمیت است. هر چه مقدار سختی شبکه کمتر باشد، شانس موفقیت شما در یافتن بلاکهای جدید و تایید آن‌ها بیشتر خواهد بود.
دلیل حرکت اتریوم از POW به POS چیست؟
سوالی که این روز‌ها در حین سرمایه گذاری ذهن ما را به خود مشغول کرده حرکت اتریوم به سمت استفاده از الگوریتم اثبات سهام است. در نسخه اولیه اتریوم از مکانیزم proof of work برای تایید بلاک‌ها و ایمن سازی بلاکچین استفاده می‌شد اما به دلیل پشتیبانی اتریوم از قرارداد‌های هوشمند و پروتکل‌های دیفای، مکانیزم اثبات کار محدودیت‌های زیادی را برای او به دنبال داشت.
از طرف دیگر، نقد‌های گسترده از بلاکچین اتریوم به دلیل تاثیرات منفی آن بر محیط زیست نیز نقش زیادی در ارتقا اتریوم 2 دارد. البته نباید فراموش کنیم اثبات کار مقیاس پذیری محدودی داشت که برای یک پلتفرم قرارداد هوشمند این موضوع ناخوشایند بود.
با حذف مکانیزم اثبات کار و حرکت به سوی POS، اتریوم 2 نه تنها در مصرف انرژی شبکه خود صرفه جویی کرد بلکه به دلیل معماری جدید، سرعت تراکنش‌های آن از 15 تراکنش در ثانیه به 100,000 TPS افزایش پیدا می‌کند.
نتیجه گیری
اثبات کار (Proof of work) یک الگوریتم اجتماع است که به صورت گسترده در بلاک چین بیت کوین مورد استفاده قرار گرفت. هدف اولیه این الگوریتم جلوگیری از اسپم ایمیل بود اما شبکه بیت کوین با استفاده از آن توانست به یک رویکرد ایمن سازی قدرتمند تکیه کند.
در اثبات کار ماینرها برای تایید بلاکهای زنجیره با یک دیگر رقابت میکنند که هر یک از آن‌ها برای برتری بیشتر، اقدام به خرید دستگاه‌های بیشتری میکنند. به همین دلیل مصرف برق بیت کوین اکنون معادل یک کشور کوچک است. بیت کوین، لایت کوین، دوج کوین و مونرو از نمونه بلاکچین‌های فعالی هستند که از روش اثبات کار در الگوریتم اجتماع خود بهره می‌برند.
