# اثبات کار، اثبات سهم، اثبات حداقل آنتروپی

*مقاله مورد نظر بر اساس “مکانیزم‌های اجماع اثبات کار در مقابل اثبات سهم” دکتر کی است که در تاریخ ۱ آگوست ۲۰۲۳ منتشر شده است. ضبط کامل این ارائه در یوتیوب موجود است. اگر به دنبال پیدا کردن این ویدیو هستید، می‌توانید با جستجوی عنوان ارائه در یوتیوب، آن را بیابید. اگر نیاز به کمک بیشتری دارید، لطفاً اطلاع دهید تا در جستجوی آن به شما کمک کنیم.*

By [QuAI in Persian](https://paragraph.com/@quainetwork-persian) · 2024-05-21

---

**مقدمه‌ای بر مکانیزم‌های اجماع**

در دنیای بلاکچین مکانیزم‌های اجماع نقش حیاتی در حفظ یکپارچگی و کارایی شبکه‌های غیرمتمرکز ایفا می‌کنند. آن‌ها اطمینان می‌دهند که تمام شرکت‌کنندگان در شبکه بر صحت تراکنش‌ها توافق دارند، و در نتیجه از دوبار خرج کردن و سایر فعالیت‌های تقلبی جلوگیری می‌کنند.

مکانیزم‌های اجماع به عنوان بنیادی برای امنیت و ثبات شبکه‌های بلاکچین هستند. آن‌ها از کنترل شبکه توسط عوامل مخرب جلوگیری می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که تراکنش‌ها به شکلی عادلانه و شفاف پردازش شوند. این مقاله تفاوت‌های بین PoW، PoS، و الگوریتم جدید Proof-of-Entropy-Minima (PoEM) شبکه Quai را مورد توجه قرار می‌دهد، به ویژه در نحوه مقابله با حملات احتمالی مانند حمله ۵۱ درصدی، و تأثیرات آن‌ها بر کنترل شبکه و تغییرات قوانین.

**اثبات کار (PoW): نقاط قوت و محدودیت‌ها**

اثبات کار (PoW) یک مکانیزم اجماع است که از شرکت‌کنندگان شبکه (ماینرها) می‌خواهد تا مسائل ریاضی پیچیده‌ای را حل کنند تا تراکنش‌ها را مرتب و بلوک‌های جدیدی ایجاد کنند. این تلاش محاسباتی امنیت و یکپارچگی شبکه را تضمین می‌کند. PoW اولین مکانیزم اجماع است که برای امنیت بلاکچین‌ها استفاده شده و از زمان آغاز به کار بیت‌کوین، مورد استفاده قرار گرفته است.

**نقاط قوت PoW**

موضوعیت و هماهنگی: PoW یک مکانیزم هماهنگی موضوعی فراهم می‌کند، که به تمام شرکت‌کنندگان اجازه می‌دهد تا بر وضعیت شبکه توافق داشته باشند. این بر اصول ریاضی قابل اثبات استوار است، که آن را به یک سیستم محکم و قابل اعتماد تبدیل می‌کند.

امنیت در برابر حملات: PoW در برابر حملاتی که تلاش می‌کنند قوانین شبکه را تغییر دهند یا آن را سانسور کنند، مقاوم است. حتی اگر یک نهاد تنها ۵۱٪ از نرخ هش را کنترل کند، به آن‌ها اجازه نمی‌دهد تا قوانین اساسی شبکه را تغییر دهند، فقط ممکن است تراکنش‌ها را سانسور کنند.

زمینه تاریخی: استفاده از طلا به عنوان یک نوع پول اثبات کار، اهمیت یک کالای نادر فیزیکی را که از کاهش ارزش پول جلوگیری می‌کند، تأکید می‌کند. این دیدگاه تاریخی، بینش‌هایی را در مورد اصول زیربنایی PoW فراهم می‌آورد.

**محدودیت‌های PoW**

مصرف انرژی: سیستم‌های PoW اغلب مقدار زیادی انرژی را برای کاری که ارائه می‌دهند استفاده می‌کنند - به عنوان مثال، بیت‌کوین که تنها قادر به پردازش حدود ۵ تراکنش در ثانیه (TPS) است، حدود ۷۰۰ کیلووات ساعت انرژی برای هر تراکنش مصرف می‌کند. مصرف انرژی، در حالی که جزء ذاتی اجماع PoW است، باید بهینه‌سازی شود تا مصرف انرژی به ازای هر تراکنش کاهش یابد.

تأخیر در اجماع: روشی که سیستم‌های اثبات کار دو بلوک همزمان و معتبر را پردازش می‌کنند، منجر به تأخیرهای قابل توجهی در اجماع می‌شود. این تأخیرها، در حالی که تأثیر کمی بر سیستم‌های یکپارچه (زنجیره‌ای تکی) مانند بیت‌کوین دارند، چالش‌های قابل توجهی را هنگام تلاش برای هماهنگی یک سیستم PoW چند زنجیره‌ای ایجاد می‌کنند.

**اثبات سهم (PoS): رویکردی متفاوت**

 اثبات سهم (PoS) نماینده‌ی یک تغییر عمده در برابر مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) است و روش جدیدی برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلوک‌های جدید معرفی می‌کند. در حالی که مزایایی مانند کاهش مصرف انرژی را ارائه می‌دهد، اما همچنین دارای مجموعه‌ای از کاستی‌های خود نیز می‌باشد.

در یک سیستم PoS، اعتبارسنج‌ها بر اساس تعداد سکه‌هایی که دارند و تمایل دارند به عنوان وثیقه “سهام‌گذاری” کنند، برای ایجاد بلوک‌های جدید انتخاب می‌شوند. برخلاف PoW که در آن اجماع از طریق تلاش محاسباتی به دست می‌آید، PoS بر انگیزه‌های اقتصادی و جریمه‌ها برای تضمین یکپارچگی شبکه تکیه دارد.

**مزایای اثبات سهم**

کاهش مصرف انرژی: برخلاف اثبات کار، مصرف انرژی جزء ذاتی فرآیند تأیید بلوک‌ها نیست. این امر اجازه می‌دهد تا حتی در زنجیره‌های با پهنای باند پایین، مصرف انرژی به ازای هر تراکنش به حداقل برسد.

**کاستی‌های اثبات سهم**

چالش‌های انتشار داده:  برخلاف PoW که انتشار داده‌ها تقریباً همیشه در یک “دور” اتفاق می‌افتد، PoS همیشه نیاز به چند دور برای رسیدن به اجماع دارد. این می‌تواند منجر به تأخیرها و پیچیدگی‌ها در رسیدن به توافق در سراسر شبکه شود.

ذهنیت در اجماع: PoS سطحی از ذهنیت را به فرآیند اجماع وارد می‌کند. برخلاف اصول ریاضی موضوعی در PoW، PoS بر مکانیزم‌های اجماع اجتماعی تکیه دارد. اگر اکثریت اعتبارسنج‌ها تصمیم به تغییر وضعیت شبکه بگیرند، غیرقابل تغییر بودن سیستم می‌تواند به خطر بیفتد.

پتانسیل برای متمرکز شدن: طبیعت ذهنی PoS، در کنار انگیزه‌ای برای اختصاص دادن سهم به یک استخر، در را برای دخالت احتمالی دولت باز می‌کند. به عنوان مثال، اگر اکثریت قاطع یا کوروم توسط صرافی‌ها کنترل شود، مقامات دولتی می‌توانند بر تصمیمات تأثیر بگذارند، مانند برگرداندن یا سانسور کردن تراکنش‌ها.

مقایسه با سیستم‌های پولی تاریخی: هم عرض با گذار از یک سیستم پولی مبتنی بر طلا به یک سیستم فدرال رزرو، PoS می‌تواند به عنوان حرکتی از یک استاندارد موضوعی به یکی دیگر که بیشتر ذهنی و احتمالاً قابل دستکاری است، دیده شود. این دیدگاه تاریخی، خطرات و چالش‌های بالقوه PoS را برجسته می‌کند.

**معرفی اثبات حداقل آنتروپی (PoEM): بهبود بر PoW**

تکامل مکانیزم‌های اجماع بلاکچین شاهد تلاش‌های مختلفی برای بهبود مدل اصلی اثبات کار بوده است. اثبات سهم به عنوان یک جایگزین با هدف رفع برخی از ناکارآمدی‌های PoW  ظاهر شد. با این حال، PoS مجموعه‌ای از چالش‌های خود را معرفی کرد، از جمله نیاز به چندین دور انتشار داده و رویکرد کاملاً ذهنی به اجماع. اثبات حداقل آنتروپی (PoEM) نماینده بازگشت به ریشه‌های موضوعیت است، با تکیه بر نقاط قوت PoW در حالی که محدودیت‌های آن را برطرف می‌کند.

حل فوری شاخه‌ها: حل شاخه‌ها یک چالش قابل توجه در سیستم‌های بلاکچین بوده است. گاهی اوقات عدم قطعیت طولانی مدت PoW در حل شاخه‌ها آن را برای دستیابی به اجماع با چندین بلاکچین غیر قابل اعتماد کرده است. از طرف دیگر، PoS نیاز به چندین دور انتشار برای هر بلوک داشت، که منجر به ناکارآمدی‌ آن می‌شد. PoEM از مفهوم وزن ذاتی بلوک برای امکان انتخاب فوری و قطعی بلوک بعدی در توالی توسط تمام گره‌ها استفاده می‌کند. با اندازه‌گیری وزن کامل هر هش، PoEM امکان مقایسه عادلانه و دقیق تمام بلوک‌ها را فراهم می‌کند و درگیری‌ها را در تمام زنجیره‌ها به طور همزمان حل می‌کند. این رویکرد اطمینان می‌دهد که ماینرها همیشه از بلوکی که تمام گره‌ها بر آن توافق خواهند کرد، مطمئن هستند، که منجر به استفاده‌ی مؤثرتری از منابع محاسباتی می‌شود.

هماهنگی شاردهای اجرایی نامحدود: گاهی اوقات تأخیر زمانی PoW در برقراری اجماع، محدودیت سختی بر تعداد شاردهای اجرایی که یک شبکه می‌تواند هماهنگ کند، اعمال می‌کند. PoS به طور کافی این محدودیت را برطرف نکرد، و شکافی در توانایی مقیاس‌بندی و هماهنگی چندین زنجیره باقی گذاشت. حل قطعی شاخه‌های PoEM به گره‌ها امکان می‌دهد تا فوراً نوک زنجیره صحیح را در شاردهای اجرایی مختلف انتخاب کنند. با حذف ماهیت زمان‌بندی شده حل شاخه‌ها، PoEM ساختار لازم برای هماهنگی شاردهای اجرایی نامحدود را فراهم می‌کند، که چیزی نیست که نه PoW و نه PoS توانسته‌اند به دست آورند.

بازگشت به موضوعیت: در حالی که PoS به دنبال بهبود PoW با معرفی رویکرد متفاوتی به اجماع بود، به طور ناخواسته موضوعیت را دوباره به سیستم وارد کرد. از طرف دیگر، PoEM به ریشه‌های موضوعیت که چشم‌انداز اصلی فناوری بلاکچین را مشخص می‌کرد، بازمی‌گردد. با تمرکز بر وزن ذاتی بلوک و حل قطعی شاخه‌ها، PoEM مکانیزم هماهنگی موضوعی را که بلاکچین را به یک فناوری انقلابی تبدیل کرد، بازیابی می‌کند.

**مقایسه PoW، PoS و PoEM**

**اثبات کار (PoW)**

نقاط قوت: امن و غیرمتمرکز؛ وابسته به قدرت محاسباتی؛ در شبکه‌هایی مانند بیت‌کوین به خوبی آزمایش شده است.

نقاط ضعف: مصرف انرژی بالا؛ گاهی اوقات حل کند شاخه‌ها؛ محدودیت‌ها در هماهنگی چندین شارد اجرایی.

**اثبات سهم (PoS)**

نقاط قوت: مصرف انرژی پایین.

نقاط ضعف: چندین دور انتشار داده؛ اجماع ذهنی؛ پتانسیل متمرکز شدن؛ محدودیت‌ها در انتشار داده و حل شاخه‌ها.

**اثبات حداقل آنتروپی (PoEM)**

نقاط قوت: حل فوری شاخه‌ها؛ توانایی هماهنگی شاردهای اجرایی نامحدود؛ اجماع موضوعی و قطعی؛ استفاده مؤثر از منابع.

نقاط ضعف: نسبتاً جدید است و نیاز به آزمایش بیشتر در دنیای واقعی دارد.

**تفاوت‌های کلیدی**

حل شاخه‌ها: PoW به سنگین‌ترین قاعده زنجیر تکیه دارد، که گاهی اوقات منجر به عدم قطعیت طولانی مدت در حل شاخه‌ها می‌شود. PoS نیاز به چندین دور انتشار دارد، در حالی که PoEM همیشه حل فوری و قطعی شاخه‌ها را ارائه می‌دهد.

مقیاس‌پذیری: PoW با محدودیت‌هایی در هماهنگی چندین زنجیره روبرو است، و PoS در مقیاس‌بندی امنیت را به خطر می‌اندازد. توانایی PoEM در هماهنگی شاردهای اجرایی نامحدود، مقیاس‌پذیری را بدون به خطر انداختن امنیت به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

موضوعیت در مقابل ذهنیت: PoW موضوعیت را در اجماع معرفی کرد، در حالی که PoS ذهنیت را دوباره وارد کرد. PoEM به ریشه‌های موضوعیت بازمی‌گردد، وزن کامل هر هش را اندازه‌گیری می‌کند و امکان مقایسه عادلانه تمام بلوک‌ها را فراهم می‌آورد.

کارایی انرژی: PoW به دلیل مصرف انرژی بالایش شناخته شده است، در حالی که PoS و PoEM راه‌حل‌های کارآمدتر انرژی را ارائه می‌دهند.

---

*Originally published on [QuAI in Persian](https://paragraph.com/@quainetwork-persian/pow-pos-poem-explained)*