أخبارالمطورينإدخالالمشروع Blockchain شرح الأحداث والمؤتمرات الصحافةالنشرات الإخبارية

اشترك في نشرتنا الإخبارية.

عنوان بريد الكتروني

نحن نحترم خصوصيتك

الرئيسيةالمدونة وأوضح Blockchain

ما هو دليل على الحصة?

سوف يجلب Ethereum 2.0 الانتقال من إثبات العمل إلى إثبات الحصة. يوفر Proof of Stake إمكانات فريدة لتوليد الدخل لحاملي ETH. بواسطة Everett Muzzy ، 15 مايو 2020 ، نُشر في 15 مايو ، 2020

في عام 2020 ، سيتم إطلاق المرحلة الأولى من Ethereum 2.0 ، مما يمثل إصلاحًا شاملاً لـ Ethereum 1.0 blockchain الحالية والتحسينات الملحوظة في قابلية التوسع وإمكانية الوصول. جوهر بنية Ethereum 2.0 هو آلية إجماع إثبات الحصة (PoS) ، والتي ستحل محل آلية إجماع إثبات العمل (PoW) الحالية.

تأتي PoS مع عدد من التحسينات ، بما في ذلك: كفاءة الطاقة ، وخفض الحواجز أمام الدخول ، وحوافز اقتصادية تشفير أقوى ، وقدرات أكبر لتوليد الإيرادات لمجموعة أوسع من المستخدمين. تهدف هذه المقالة إلى توضيح ماهية إثبات الحصة ، وكيف سيتم تنفيذه في Ethereum 2.0 ، وكيف يمكن لحاملي ETH توقع التفاعل مع البنية الجديدة.

استكشف قاعدة معارف Ethereum 2.0 الخاصة بنا للأسئلة الشائعة حول Eth2 ، والموارد ، والمزيد.

فهم آليات التوافق

في الأنظمة الموزعة ، آلية الإجماع هي الطريقة التي توافق بها الشبكة على مصدر واحد للحقيقة. على عكس الأنظمة المركزية ، حيث يتم تحديد مصدر الحقيقة بواسطة كيان تحكم واحد ، تعتمد الأنظمة الموزعة على أعداد كبيرة من السلطات المستقلة للتعاون في صيانة شبكة واحدة. يجب أن يكون لهذه العقد المميزة آلية حسابية يمكن من خلالها التوصل إلى اتفاق حول أحدث وأدق سجل للبيانات. لتوجيه النقطة إلى المنزل ، يجب أن تتبنى هذه الشبكات الموزعة آلية تشفير متطابقة للتوصل إلى إجماع.

آلية إجماع إثبات العمل

تعد آلية إجماع إثبات العمل (PoW) حاليًا أكثر آليات الإجماع استخدامًا ويمكن القول إنها الأفضل فهمًا. أطلق ساتوشي ناكاموتو الريادة مع إصدار Bitcoin في عام 2008 ، وقد عمل PoW حتى الآن على دعم غالبية سلاسل الكتل الأكثر شهرة ، بما في ذلك Ethereum.

بالنسبة لتقنية ناشئة مثل blockchain ، أثبت PoW أنه آلية إجماع آمنة للغاية وجديرة بالثقة. المكونات الأساسية لـ PoW هي عمال المناجم والطاقة. عمال المناجم هم الأفراد أو الكيانات التي تحافظ على الشبكة عن طريق تشغيل وإدارة العقد (أجهزة الكمبيوتر). يوجه عمال المناجم العقد لإنفاق الكهرباء في شكل طاقة حسابية لحل المشكلات الرياضية المعقدة بشكل متزايد. يكتسب عامل التعدين الذي يحل المشكلة أولاً الحق في إضافة كتلة من المعاملات إلى سلسلة متزايدة باستمرار من الكتل المتتالية ، مما يؤدي إلى إنشاء سجل بيانات واحد يمكن التحقق منه على PoW blockchain.

إن إنفاق الطاقة الحسابية يكلف المال على شكل كهرباء – علاوة على تكاليف الأجهزة الأولية لإنشاء عقدة وظيفية. ومع ذلك ، فإن تكلفة كونك عامل منجم جديرة بالاهتمام من خلال المكافآت الجماعية. عندما ينجح عامل منجم في تعدين كتلة إلى الوجود ، فإنهم يتلقون مكافأة كتلة على شكل عملة blockchain الأصلية (مثل BTC و ETH وما إلى ذلك).

مع بدء المزيد من المعدنين في تشغيل العقد على blockchain ، يزداد معدل التجزئة (أي قوة الحوسبة للشبكة) ، مما يعني أنه قد يتم تعدين الكتلة التالية إلى الوجود بشكل أسرع قليلاً من السابق. تحاول الشبكة الحفاظ على وقت كتلة ثابت (الوقت بين كل كتلة) ؛ يتم تعدين Ethereum كل 14 ثانية تقريبًا ويتم تعدين البيتكوين كل 10 دقائق تقريبًا. إذا زاد معدل التجزئة وتم تعدين الكتلة بشكل أسرع قليلاً من ذي قبل ، وبالتالي ، تزداد الصعوبة تلقائيًا للكتلة التالية ، مما يضمن صعوبة تعدين كتلة وإعادة استقرار وقت الكتلة. تتكيف الصعوبة بانتظام بعد كل كتلة ، لذا تظل أوقات الكتلة مستقرة نسبيًا.

عندما يغادر عمال المناجم الشبكة (وهو ما يمكن أن يحدث لعدة أسباب ، بما في ذلك انخفاض قيمة الدولار الأمريكي للعملة الأصلية) ، ستقل الصعوبة ، مما يعني أنه يصبح من السهل على عمال المناجم استخراج الكتل والحصول على المكافآت. تعمل هذه الصعوبة المنخفضة كحافز لمزيد من عمال المناجم للعودة إلى الشبكة ، مما يضمن بقاء الشبكة قوية ولا مركزية بدرجة كافية.

لقد أثبتت سلاسل الكتل الموجودة في إثبات العمل أنها مرنة وآمنة للغاية. الحافز ضد جهة فاعلة خبيثة تحاول اختراق blockchain PoW هو تكلفة الكهرباء المطلوبة لتوليد كمية كافية من الطاقة الحسابية للاستحواذ على معدل تجزئة أغلبية. القوة الحسابية المجمعة المطلوبة للفرد للتنازل عن blockchain PoW الراسخ مثل Bitcoin أو Ethereum ستكلف مبلغًا غير عادي من المال ، و قد لا توجد حتى.

على الرغم من بساطتها وأمانها ، تواجه سلاسل إثبات العمل ثلاثة تحديات رئيسية: إمكانية الوصول والمركزية وقابلية التوسع.

إمكانية الوصول: الحواجز التي تحول دون الدخول إلى عامل منجم في إثبات العمل عالية. تتطلب سلاسل إثبات العمل قدرًا كبيرًا من الطاقة للمحافظة عليها. يجب على عامل المناجم شراء وإعداد وصيانة جميع الأجهزة اللازمة لتشغيل جهاز تعدين إثبات العمل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تعدين إثبات العمل كثيف للغاية للطاقة. لا تعتبر الآلية الأساسية غير فعالة من وجهة نظر الطاقة فحسب ، بل إنها تزيد من حاجز الدخول. لكسب مكافآت كبيرة ، من الأفضل أن يعيش عامل المناجم في منطقة ذات تكاليف كهرباء أقل. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تقدم الولايات القضائية تكاليف كهرباء أقل للشركات ، مما يعني أن عامل التعدين الذي يرغب في زيادة أرباحه إلى الحد الأقصى سيحتاج إلى تكوين شركة وشراء أجهزة تعدين كافية لتعويض الجهد والتكاليف المرتبطة به. إجمالاً ، يمثل عدم كفاءة الطاقة ، وتكاليف الكهرباء المتغيرة ، وتكاليف الأجهزة ، وانقطاع الكهرباء في الشركات حواجز كبيرة أمام دخول معظم عمال المناجم المحتملين.

المركزية: يمكن أن يكون للحواجز التي تحول دون دخول التعدين تأثير ثانوي ضار لزيادة مركزية عمال المناجم. نظرًا لأن تصبح عامل منجم أكثر تكلفة وأقل ربحية ، فإن الشبكة ترى بشكل طبيعي تركيزًا للتعدين في فئتين. أولاً ، تكتلات التعدين الكبيرة التي تعمل في مناطق ذات تكاليف كهرباء منخفضة وطقس بارد (لتقليل تكلفة تبريد أجهزة التعدين يدويًا) مثل منغوليا وسيبيريا. ثانيًا ، تتركز قوة التعدين في أيدي مجمعات التعدين. نظرًا لأنه يصبح التعدين بشكل فردي أقل ربحية بالنسبة لمعظم الناس ، فإنهم يشترون طاقة التجزئة من مجمع التعدين ، الذي يعمل ككيان تعدين واحد. بحلول نهاية عام 2019 ، تم تعدين أكثر من 50٪ من الكتل على Ethereum بواسطة اثنين فقط من مجمعات التعدين.

الصورة 26 الشكل: بحلول نهاية عام 2019 ، تم إنتاج 52.8٪ من الكتل بواسطة مجمعين للتعدين [22.5٪ Ethermine ، 30.3٪ SparkPool]

قابلية التوسع: في سلسلة عمل Ethereum Proof of Work الحالية ، يتم تعدين كل كتلة على التوالي. يمكن أن تحتوي كل كتلة فقط على كمية معينة من البيانات ، تُعرف باسم حجم الكتلة. هذا يعني أنه في حالة وجود معاملات معلقة أكثر مما يمكن أن يتناسب مع الكتلة ، فإن المعاملات التي لا تجعلها في الكتلة التالية المراد استخراجها يجب أن “تنتظر” الكتلة التالية للحصول على فرصة أخرى ليتم تضمينها. على Ethereum ، يتم تعدين الكتلة مرة واحدة كل 14 ثانية تقريبًا ، ولكن خلال أحداث المعاملات المرتفعة بشكل خاص ، يمكن لبعض المستخدمين الانتظار لساعات حتى تتم معالجة معاملاتهم.

قم بتنزيل تقرير النظام البيئي لـ Ethereum 2.0 Staking

إيجاد الحلول بإثبات الحصة

إثبات الحصة هو نوع مختلف من آلية توافق الآراء التي يمكن أن تستخدمها سلاسل الكتل للاتفاق على سجل حقيقي واحد لتاريخ البيانات. في حين أن عمال المناجم في PoW يستهلكون الطاقة (الكهرباء) من أجل كتل التعدين إلى الوجود ، فإن المدققين في PoS يلتزمون بالحصة لإثبات (أو “التحقق من صحة”) الكتل إلى الوجود.

المدققون هم المشاركون على الشبكة الذين يقومون بتشغيل العقد (تسمى عقد المدقق) لاقتراح وإقرار الكتل على PoS blockchain. يفعلون ذلك عن طريق وضع التشفير (في حالة Ethereum 2.0 ، ETH) على الشبكة وإتاحة أنفسهم ليتم اختيارهم عشوائيًا لاقتراح كتلة. ثم “يشهد” المدققون الآخرون بأنهم شاهدوا الكتلة. عندما يتم جمع عدد كافٍ من الشهادات للكتلة ، تتم إضافة الكتلة إلى blockchain. يتلقى المدققون مكافآت لاقتراح الكتل بنجاح (تمامًا كما يفعلون في إثبات العمل) ولتقديم شهادات حول الكتل التي رأوها.

تم تصميم الحوافز الاقتصادية المشفرة لنقاط البيع لإنشاء مكافآت أكثر إقناعًا للسلوك السليم وعقوبات أكثر صرامة على السلوك الضار. يتلخص الحافز الاقتصادي الأساسي للعملات المشفرة في اشتراط أن يشارك المدققون في عملتهم المشفرة – أي. المال على الشبكة. بدلاً من النظر في التكلفة الثانوية للكهرباء لتشغيل عقدة PoW ، يضطر المدققون في سلاسل PoS إلى إيداع مبلغ نقدي كبير مباشرةً على الشبكة.

يحصل المدققون على مكافآت لعمل الكتل والشهادات عندما يحين دورهم للقيام بذلك. يتم معاقبتهم لعدم متابعة مسؤولياتهم عندما يحين دورهم للقيام بذلك – أي إذا كانوا خارج الإنترنت. عقوبات عدم الاتصال بالإنترنت خفيفة نسبيًا وتساوي تقريبًا المكافآت المتوقعة بمرور الوقت. لذلك ، إذا كان المدقق يشارك بشكل صحيح أكثر من نصف الوقت ، فسيكون صافي مكافآته موجبًا.

في حالة محاولة المدقق مهاجمة blockchain أو الإضرار به من خلال محاولة اقتراح مجموعة جديدة من سجل البيانات ، ومع ذلك ، يتم تطبيق آلية عقوبة مختلفة: سيتم خفض جزء كبير من مبلغ الرهان (ربما يصل إلى المبلغ الإجمالي للحصة) وسيتم طردهم من الشبكة. والنتيجة هي وجود مخاطرة مالية هائلة لقيام المدقق بهجوم فاشل. لرسم تشابه مع PoW ، سيكون الأمر كما لو أن عامل منجم فشل في هجوم على سلسلة PoW قد أُجبر على حرق جهاز التعدين بالكامل بدلاً من مجرد تناول تكلفة الكهرباء التي أنفقتها على هجوم فاشل. علاوة على ذلك ، تضع هذه البنية أمان الشبكة مباشرة في أيدي أولئك الذين يحافظون على الشبكة ويحتفظون بأصل التشفير الأصلي في البروتوكول نفسه..

يتعامل إثبات الحصة مع القضايا الثلاث لسلاسل إثبات العمل التي تمت مناقشتها سابقًا – إمكانية الوصول والمركزية وقابلية التوسع بشكل خاص:

إمكانية الوصول: لا يتطلب إثبات blockchains للحصة المدققين القلق بشأن تكاليف الأجهزة الأولية أو الاهتمام بمعدلات الكهرباء بنفس الطريقة التي يجب على عمال المناجم في سلاسل PoW. لذلك ، يعد عائقًا أقل بكثير أمام دخول الفرد لتشغيل عقدة تحقق في سلسلة PoS من تشغيل عقدة تعدين في سلسلة PoW. ومع ذلك ، هناك عائق ملحوظ أمام الدخول إلى نقاط البيع. يجب أن يشارك المدققون في الحد الأدنى من العملات المشفرة لتشغيل عقدة تحقق كاملة. بالنسبة إلى Ethereum 2.0 ، على سبيل المثال ، هذا المبلغ هو 32 ETH (6500 دولار في وقت كتابة هذا التقرير). بالنسبة للكثيرين ، يعد هذا مبلغًا كبيرًا من المال ورادعًا للمشاركة النشطة. بنفس الطريقة التي تحتوي بها سلاسل إثبات العمل (PoW) على مجمعات تعدين ، ومع ذلك ، سيكون هناك تجمعات حصرية تجمع أموال المشاركين غير القادرين أو غير الراغبين في مشاركة 32 ETH. سيشارك المجمع نيابة عنهم ، وسيحصلون على مكافآت كنسبة مئوية من حصتهم.

المركزية: مع انخفاض الحواجز أمام الدخول والقضاء على المخاوف بشأن تقليل تكاليف الكهرباء ، أصبحت شبكات PoS أكثر لامركزية على مستوى العقدة من شبكات PoW. تتطلب المشاركة في سلسلة PoS كمية غير صفرية من التشفير واتصال بالإنترنت وجهاز كمبيوتر (أو هاتف / جهاز لوحي). هذا يفتح أبواب المشاركة وتوليد الإيرادات لمجموعة أكبر بكثير من الناس. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وفورات الحجم أقل بكثير في اقتصاديات نقاط البيع من إثبات العمل. في أنظمة إثبات العمل ، كلما زادت قوة التجزئة التي يتحكم فيها عامل المناجم ، زادت النسبة المئوية للمكافآت التي يمكنه الحصول عليها. في PoS ، تظل النسبة المئوية لعائدات المدقق ثابتة سواء كانت تدير عقدة واحدة أو 1000.

قابلية التوسع: لا يؤدي إثبات الحصة وحده إلى تحسين قابلية التوسع. ومع ذلك ، تسمح معماريات PoS بتنفيذ حل قابلية التوسع يُعرف باسم التجزئة دون تقليل الأمان. المشاركة عبارة عن آلية لتوسيع نطاق قاعدة البيانات يتم فيها تقسيم blockchain إلى سلاسل أجزاء متعددة ، كل منها قادر على معالجة الكتل. هذا يعفي blockchain من الاضطرار إلى معالجة كل كتلة في وقت واحد ، ويسمح بدلاً من ذلك بمعالجة كتل متعددة (وبعبارة أخرى ، المزيد من مجموعات البيانات) مرة واحدة. باستخدام Ethereum 2.0 ، على سبيل المثال ، ستؤدي التجزئة إلى تقسيم blockchain إلى 64 سلسلة منفصلة من سلاسل Shard ، مما يعني أن الشبكة ستعالج المعاملات بحد أدنى 64x من سرعة المعاملة لسلسلة PoW الأصلية.

في شبكات إثبات العمل ، يمكن أن تساعد التجزئة في قابلية التوسع ، ولكن سيكون لها تأثير تبعي على أمان الشبكة. يعني تقسيم شبكة إثبات العمل إلى سلاسل شاردة أن كل سلسلة تتطلب طاقة تجزئة أقل للتسوية. ومع ذلك ، فإن سلاسل نقاط البيع “تعرف” من هم المدققون على الشبكة (بشكل أكثر تحديدًا ، هناك عنوان مرفق بكل إيداع ، وبالتالي بكل عقدة مدقق). لذلك ، من خلال خوارزمية عشوائية يمكن إثباتها ، يمكن لسلاسل PoS التأكد من أن المدققين الذين تم اختيارهم للتحقق من صحة الكتل على السلاسل المختلفة هم عشوائي ، مما يقضي بشكل فعال إحصائيًا على فرصة أن يتحكم أحد المدققين في حصة كافية لكسر البيانات في كتلة. في حين أن إثبات العمل يتطلب مقايضة الأمان لتحقيق قابلية التوسع ، يمكن لشبكات PoS تحقيق كلا الأمرين من خلال التجزئة.

إثبات الحصة على Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 هي سلسلة إثبات الحصة التي سيتم تشغيلها على مراحل ، بدءًا من المرحلة 0 في عام 2020. ستطلق المرحلة 0 من Ethereum 2.0 ما يسمى بسلسلة منارة ، والتي ستؤسس وتحافظ على آلية إجماع إثبات الحصة.

اقرأ “ما هو Ethereum 2.0؟” اقرأ أكثر

في Ethereum 2.0 ، ستتطلب آلية إجماع PoS من المدققين مشاركة 32 ETH لتشغيل عقدة تحقق على الشبكة. في كل مرة يتم فيها اقتراح كتلة ، سيتم اختيار ما لا يقل عن 4 وحتى 64 لجنة عشوائية من 128 عقدة مدقق من مجموعة المدققين الكاملة للمصادقة على الكتلة. (هذا آمن بشكل يمكن إثباته ، وهناك أقل من 1 في كل تريليون فرصة أن المهاجم الذي يتحكم في ثلث المدققين على الشبكة سوف يتحكم ⅔ في المدققين في لجنة لتنفيذ هجوم بنجاح).

لكي تصبح مدققًا على Ethereum 2.0 ، سيقوم المدققون بإيداع 32 ETH في المسؤول عقد إيداع Ethereum 2.0, التي تم تطويرها وإصدارها من قبل مؤسسة Ethereum. سيحتاج المدققون إلى مشاركة 32 ETH لكل عقدة تحقق يرغبون في تشغيلها.

في المرحلة 0 من Ethereum 2.0 ، لن يتم توزيع مكافآت الاقتراح والتصديق على المدققين حتى يتم الوصول إلى الحد الأدنى من ETH المكدس والمدققين الملتزمين لإطلاق الشبكة. ستتطلب الشبكة ما لا يقل عن 524،288 ETH ليتم تخزينها ، مقسمة بين ما لا يقل عن 16384 عقدة مدقق. بمجرد تفعيل العتبة وإنشاء كتلة التكوين ، سيبدأ توزيع المكافآت على المدققين.