Proof of Work vs Proof of Stake: Basic Mining Guide

Ameer Rosic

3 years ago

دليل على العمل مقابل إثبات حصة: في الآونة الأخيرة كنت قد سمعت عن فكرة الانتقال من إجماع إثريوم على أساس نظام إثبات العمل (بو) إلى واحد على أساس ما يسمى دليل حصة.

في هذه المقالة ، سأشرح لك الاختلافات الرئيسية بين إثبات العمل مقابل إثبات حصة وسأقدم لك تعريفًا للتعدين ، أو يتم تحرير عملية العملات الرقمية الجديدة من خلال الشبكة.

أيضا ، ما الذي سيتغير فيما يتعلق بتقنيات التعدين إذا قرر المجتمع إثريوم القيام بالانتقال من “العمل” إلى “الحصة” ؟

تريد هذه المقالة أن تكون دليلاً أساسيًا لفهم المشكلة أعلاه. إذا كنت تبحث عن تجول أكثر تفصيلا ، يرجى الاطلاع على دورات بلوكشين لدينا على إثريوم.

ما هو دليل العمل ؟

أولا وقبل كل شيء ، دعونا نبدأ مع التعاريف الأساسية.

إثبات العمل هو بروتوكول له الهدف الرئيسي لردع الهجمات الإلكترونية مثل هجوم الحرمان من الخدمة الموزعة (DDoS) الذي يهدف إلى استنفاد موارد نظام الكمبيوتر عن طريق إرسال طلبات مزيفة متعددة.

كان مفهوم إثبات العمل موجودا حتى قبل بيتكوين ، ولكن ساتوشي ناكاموتو تطبيق هذه التقنية له/لها - نحن ما زلنا لا نعرف من هو ناكاموتو حقا - العملة الرقمية ثورة في الطريقة التي يتم تعيين المعاملات التقليدية.

في الواقع ، تم نشر فكرة PoW في الأصل من قبل سينثيا دورك وموني ناور مرة أخرى في عام 1993 ، ولكن مصطلح “إثبات العمل” صاغه ماركوس جاكوبسون وآري جويل في وثيقة نشرت في عام 1999.

ولكن ، بالعودة إلى التاريخ ، دليل العمل ربما هو أكبر فكرة وراء ورقة بيتكوين البيضاء ناكاموتو - التي نشرت مرة أخرى في عام 2008 - لأنه يسمح بلا ثقة وتوزيع الإجماع.

تدريب لتصبح مطور Blockchain بدء التجربة المجانية اليوم!

ما هو الإجماع غير الموثوق به والموزع ؟

إن نظام الإجماع غير الموثوق به والموزع يعني أنه إذا كنت ترغب في إرسال و/أو تلقي الأموال من شخص لا تحتاج إلى الثقة في خدمات الطرف الثالث.

عندما تستخدم طرق الدفع التقليدية ، يجب أن تثق في طرف ثالث لضبط المعاملة الخاصة بك (على سبيل المثال فيزا ، ماستركارد ، PayPal ، البنوك). وهم يحتفظون بسجلهم الخاص الذي يخزن تاريخ المعاملات وأرصدة كل حساب.

المثال الشائع لشرح هذا السلوك بشكل أفضل هو ما يلي: إذا أرسلت أليس بوب $100 ، فإن خدمة طرف ثالث موثوق بها الخصم من حساب أليس والائتمان بوب واحد ، لذلك كلاهما يجب أن يثق هذا الطرف الثالث هو الذهاب إلى القيام الشيء الصحيح.

مع بيتكوين وعدد قليل من العملات الرقمية الأخرى ، كل شخص لديه نسخة من دفتر الأستاذ (بلوكشين) ، لذلك لا أحد لديه الثقة في أطراف ثالثة ، لأن أي شخص يمكن التحقق مباشرة من المعلومات المكتوبة.

دليل على العمل والتعدين

الذهاب أعمق ، دليل على العمل هو شرط لتحديد حساب الكمبيوتر باهظة الثمن ، وتسمى أيضا التعدين ، التي تحتاج إلى القيام بها من أجل إنشاء مجموعة جديدة من المعاملات لا تثق بها (ما يسمى كتلة) على دفتر الأستاذ الموزعة يسمى بلوكشين.

التعدين بمثابة غرضين:

التحقق من شرعية المعاملة ، أو تجنب ما يسمى بالإنفاق المزدوج ؛

لإنشاء عملات رقمية جديدة من خلال مكافأة عمال المناجم لأداء المهمة السابقة.

عندما تريد تعيين معاملة هذا هو ما يحدث وراء الكواليس:

يتم تجميع المعاملات معا في ما نسميه كتلة ؛

و يتحقق عمال المناجم من أن المعاملات داخل كل كتلة مشروعة;

ول تحقيق ذلك, ينبغي لعمال المناجم حل لغز رياضي يعرف باسم مشكلة إثبات العمل;

وتعطى مكافأة لعامل المنجم الأول الذي يحل كل مشكلة كتل.

يتم تخزين المعاملات التي تم التحقق منها في بلوكشين العامة

هذا “اللغز الرياضي” له سمة رئيسية: عدم التماثل. العمل ، في الواقع ، يجب أن يكون من الصعب إلى حد ما على جانب الطالب ولكن من السهل التحقق من الشبكة. ومن المعروف أن هذه الفكرة أيضا وظيفة تكلفة وحدة المعالجة المركزية ، لغز العميل ، لغز حسابية أو وظيفة تسعير وحدة المعالجة المركزية.

جميع عمال المناجم الشبكة تتنافس لتكون أول من يجد حلا للمشكلة الرياضية التي تتعلق كتلة المرشح ، وهي مشكلة لا يمكن حلها بطرق أخرى من خلال القوة الغاشمة بحيث تتطلب أساسا عددا كبيرا من المحاولات.

عندما يجد عامل منجم أخيرا الحل الصحيح ، وقالت انها تعلن عن ذلك للشبكة بأكملها في نفس الوقت ، والحصول على جائزة كريبتوكيرنسي (المكافأة) التي يوفرها البروتوكول.

من الناحية الفنية ، عملية التعدين هي عملية تجزئة معكوس: فإنه يحدد رقما (nonce) ، وبالتالي فإن خوارزمية تجزئة التشفير للبيانات كتلة النتائج في أقل من عتبة معينة.

هذه العتبة ، ودعا صعوبة ، هو ما يحدد الطبيعة التنافسية للتعدين: يتم إضافة المزيد من قوة الحوسبة إلى الشبكة ، وارتفاع هذه المعلمة يزيد ، وزيادة أيضا متوسط عدد الحسابات اللازمة لإنشاء كتلة جديدة. هذه الطريقة أيضا يزيد من تكلفة إنشاء كتلة ، ودفع عمال المناجم لتحسين كفاءة أنظمة التعدين الخاصة بهم للحفاظ على توازن اقتصادي إيجابي. يجب أن يحدث هذا التحديث المعلمة كل 14 يومًا تقريبًا ، ويتم إنشاء كتلة جديدة كل 10 دقائق.

دليل العمل لا يستخدم فقط من قبل بلوكشين بيتكوين ولكن أيضا من قبل أثريوم والعديد من بلوكشينز أخرى.

بعض وظائف دليل نظام العمل مختلفة بسبب إنشاؤها خصيصا لكل بلوكشين ، ولكن الآن أنا لا أريد أن الخلط بين أفكارك والبيانات التقنية جدا.

الشيء المهم الذي تحتاج إلى فهمه هو أن مطوري Ethereum يريدون الآن تحويل الجداول ، وذلك باستخدام نظام إجماع جديد يسمى دليل على الحصة.

ما هو دليل على الحصة ؟

إثبات حصة هو وسيلة مختلفة للتحقق من صحة المعاملات القائمة وتحقيق توافق الآراء الموزعة.

لا يزال خوارزمية ، والغرض هو نفسه من إثبات العمل ، ولكن عملية الوصول إلى الهدف مختلفة تماما.

وقد اقترح دليل على الفكرة الأولى حصة على منتدى بيتسوينتوك مرة أخرى في عام 2011 ، ولكن أول عملة رقمية لاستخدام هذه الطريقة كانت بيرسوان في عام 2012 ، جنبا إلى جنب مع شادوكاش ، نكست ، بلاككوين ، نوشاريس/نوبيتس ، كورا و التنقل عملة.

على عكس إثبات العمل ، حيث تكافئ خوارزمية عمال المناجم الذين يحلون المشاكل الرياضية بهدف التحقق من صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة ، مع إثبات الحصة ، يتم اختيار خالق كتلة جديدة بطريقة حتمية ، اعتمادا على ثروتها ، ويعرف أيضا بأنها حصة.

لا مكافأة كتلة

أيضا ، يتم إنشاء جميع العملات الرقمية سابقا في البداية ، وعددهم لا يتغير أبدا.

وهذا يعني أنه في نظام بوس لا يوجد مكافأة كتلة ، لذلك ، عمال المناجم تأخذ رسوم المعاملات.

هذا هو السبب ، في الواقع ، في هذا النظام بوس يسمى عمال المناجم المزورين ، بدلا من ذلك.

لماذا إثريوم يريد استخدام بوس ؟

مجتمع إثريوم وخالقها ، فيتاليك بوتيرين ، يخططون للقيام شوكة صلبة لجعل الانتقال من إثبات العمل إلى إثبات الحصة.

ولكن لماذا يريدون التحول من واحد إلى آخر ؟

في توافق الآراء الموزعة على أساس إثبات العمل ، عمال المناجم بحاجة إلى الكثير من الطاقة. تتطلب معاملة بيتكوين واحدة نفس كمية الكهرباء مثل تشغيل 1.57 أسرة أمريكية ليوم واحد (بيانات من 2015).

وتدفع تكاليف الطاقة هذه بالعملات الورقية ، مما يؤدي إلى ضغط هبوطي مستمر على قيمة العملة الرقمية.

في بحث حديث ، قال الخبراء أن معاملات بيتكوين قد تستهلك الكثير من الكهرباء كما الدنمارك بحلول عام 2020.

المطورين قلقون جدا حول هذه المشكلة ، والمجتمع إثريوم يريد استغلال دليل على طريقة حصة للحصول على شكل أكثر اخضرارا وأرخص توزيع من توافق الآراء.

أيضا ، المكافآت لإنشاء كتلة جديدة مختلفة: مع إثبات العمل ، قد لا يملك عامل المنجم أي من العملة الرقمية التي هي التعدين.

في إثبات حصة ، المزورين هم دائما أولئك الذين يمتلكون القطع النقدية المسكوكة.

كيف يتم اختيار المزورين ؟

إذا تم تنفيذ كاسبر (البرهان الجديد لبروتوكول توافق الحصص) ، فسيكون هناك تجمع للمصادقة. يمكن للمستخدمين الانضمام إلى هذا التجمع ليتم تحديده كمزور. هذه العملية سوف تكون متاحة من خلال وظيفة استدعاء عقد كاسبر وإرسال الأثير - أو العملة التي القوى شبكة إثريوم - جنبا إلى جنب مع ذلك.

وقال فيتاليك بوتيرين نفسه على وظيفة مشتركة على رديت “أنت تلقائيا الحصول على الاستقراء بعد مرور بعض الوقت”.

وتابع قائلا “لا يوجد مخطط أولوية للحصول على الحصول على مجموعة المصادقة نفسها ؛ يمكن لأي شخص الانضمام في أي جولة يريدون ، بغض النظر عن عدد المشتركين الآخرين”.

مكافأة كل مدقق سيكون “في مكان ما حول 2-15 ٪” ، لكنه ليس متأكدا حتى الآن.

أيضا ، قال بوتيرين أنه لن يكون هناك حد مفروضا على عدد من المصادقة النشطة (أو المزورين) ، ولكن سيتم تنظيمها اقتصاديا عن طريق خفض سعر الفائدة إذا كان هناك عدد كبير جدا من المصادقة وزيادة المكافأة إذا كان هناك عدد قليل جدا.

نظام أكثر أماناً ؟

أي نظام كمبيوتر يريد أن يكون خاليا من إمكانية هجمات القراصنة ، وخاصة إذا كانت الخدمة ذات صلة بالمال.

لذا ، فإن المشكلة الرئيسية هي: إثبات الحصة هو أكثر أمانا من إثبات العمل ؟

الخبراء قلقون حيال ذلك ، وهناك العديد من المتشككين في المجتمع.

باستخدام نظام إثبات العمل ، يتم قطع الجهات الفاعلة السيئة بفضل المثبطات التكنولوجية والاقتصادية.

في الواقع ، برمجة هجوم على شبكة PoW مكلفة للغاية ، وسوف تحتاج إلى المزيد من المال مما يمكن أن تكون قادرة على سرقة.

بدلاً من ذلك ، يجب أن تكون خوارزمية PoS الأساسية مضادة للرصاص قدر الإمكان لأنه بدون عقوبات خاصة ، يمكن أن يكون إثبات الشبكة القائمة على التركيز أرخص للهجوم.

لحل هذه المشكلة ، خلق Buterin بروتوكول كاسبر ، وتصميم خوارزمية التي يمكن أن تستخدم مجموعة بعض الظروف التي قد تفقد مدقق سيئة وديعهم.

وأوضح: “يتم تحقيق النهاية الاقتصادية في كاسبر من خلال مطالبة المدققين بتقديم الودائع للمشاركة ، والاستبعاد عن ودائعهم إذا قرر البروتوكول أنهم تصرفوا بطريقة ما تنتهك مجموعة من القواعد (” شروط القطع ").

تشير شروط القطع إلى الظروف المذكورة أعلاه أو القوانين التي لا يفترض للمستخدم كسرها.

إثبات العمل مقابل إثبات حصة: الاستنتاج

بفضل نظام بوس المصادقة لا تضطر إلى استخدام قوة الحوسبة الخاصة بهم لأن العوامل الوحيدة التي تؤثر على فرصهم هي العدد الإجمالي للعملات الخاصة بهم والتعقيد الحالي للشبكة.

لذلك قد يوفر هذا التحول المستقبلي المحتمل من PoW إلى PoS الفوائد التالية:

و فورات الطاقة;

شبكة أكثر أمانا كما الهجمات تصبح أكثر تكلفة: إذا كان القراصنة ترغب في شراء 51 ٪ من العدد الإجمالي للعملات المعدنية ، فإن السوق يتفاعل من خلال ارتفاع الأسعار السريع.

وبهذه الطريقة ، سيكون CASPER بروتوكول إيداع الضمان الذي يعتمد على نظام الإجماع الاقتصادي. يجب أن تدفع العقد (أو المدققين) وديعة ضمان لكي تكون جزءًا من الإجماع بفضل إنشاء الكتل الجديدة. سيحدد بروتوكول كاسبر المبلغ المحدد للمكافآت التي يتلقاها المدققون بفضل سيطرته على الودائع الأمنية.

إذا قام أحد المدقق بإنشاء كتلة “غير صالحة” ، فسيتم حذف وديعة التأمين الخاصة به ، بالإضافة إلى امتيازه لتكون جزءًا من إجماع الشبكة.

وبعبارة أخرى ، يستند نظام الأمن كاسبر على شيء مثل الرهانات. في نظام القائم على بوس ، الرهانات هي المعاملات التي ، وفقا لقواعد الإجماع ، سوف مكافأة مدقق مع جائزة المال جنبا إلى جنب مع كل سلسلة أن المدقق قد راهن على.

لذلك ، ويستند كاسبر على فكرة أن المدققين سوف الرهان وفقا لرهانات الآخرين وترك ردود الفعل الإيجابية التي هي قادرة يسرع توافق الآراء.

Like what you read? Give us one like or share it to your friends

16,977
46
newest oldest most voted
dt_robinson@yahoo.com
Geek
427
Duval Robinson

smile

dt_robinson@yahoo.com
Geek
427
Duval Robinson

Liking this one… very detailed

sushrut.deshmukh@yahoo.com
23
Sushrut Deshmukh

The discussion whether PoW is better than PoS or vice versa, with all their relative advantages and disadvantages needs to be discussed with a larger audience. For afterall Blockchain is all about consensus, then why not a consensus within a larger community. If PoW requires huge computing power as a consequence high consumption of electricity, then people must be encouraged to use alternate renewable energy sources. This cannot be a reason to sacrifice the security it provides Visavis less consumption of power associated with PoS. Entry barriers with PoW are high so not anyone can just join the network to… Read more »

A
Geek
4
Anis Dabdi

can someone anwser my questions what did you mean by bets ? is the forgers create blocs like in the POW ? and how they create it technically? is the forgers have to stake and in the same time instale a node in his computer ? is that node a piece of code that validate & confirm txs automaticaly ? is the forgers has the ability to on/off that node ? and what happens if they do that ? how this node can know if this tx are valide/legal or not ? is this node use some computer ressources ?… Read more »

s
9

It looks like Vitalik and Ethereum team have a plethora of interwoven and conflicting interests to solve. I will start with the biggest agency problem everyone is ignoring: 1) How to give the VC’s bankrolling Ethereum a clean exit with expected returns of >20x on exit. They will be pushing hard for POS as it will create scarcity of ETH and push up their token holdings vastly for an exit. We should not ignore that the VC’s interests and ETH community interests might be wholly orthogonal to each other. 2) How to keep the little guy vested and reward his/her… Read more »

Hungry for knowledge?
New guides and courses each week
Looking to invest?
Market data, analysis, and reports
Just curious?
A community of blockchain experts to help

Get started today and earn 4 bonus blocks

Already have an account? Sign In