الگوریتم اثبات کار (PoW) یک مکانیسم توافقی است که نیاز به تلاش محاسباتی قابل توجهی از شبکه ای از دستگاه ها دارد. در سال 2004، هال فینی مفهوم «اثبات کار قابل استفاده مجدد» را با استفاده از الگوریتم هش ایمن 160 بیتی (SHA-1) برای توکن های دیجیتال معرفی کرد.
بیت کوین، که در سال 2009 معرفی شد، اولین کاربرد گسترده ای از مفهوم PoW فینی بود (فینی همچنین دریافت کننده اولین تراکنش بیت کوین بود). بسیاری از ارز های دیجیتال دیگر بر اساس الگوریتم اثبات کار ساخته شده‌اند و اجماع ایمن را ممکن می سازند.PoW که به عنوان ماینینگ نیز شناخته می شود، شرکت کنندگان شبکه را ملزم می کند تا یک عدد هگزادسیمال رمز گذاری شده را حل کنند تا برای کار خود پاداش دریافت کنند.با استفاده از الگوریتم اثبات کار ، پردازش امن تراکنش همتا به همتا بدون نیاز به شخص ثالث قابل اعتماد امکان پذیر است.
با این حال، مهم است که توجه داشته باشید که اثبات کار در مقیاس بزرگ به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد، که با پیوستن ماینر های بیشتری به شبکه افزایش می یابد.
درک اثبات کار
این توضیح بر مفهوم الگوریتم اثبات کار در شبکه بیت کوین متمرکز است. بیت کوین که اغلب به عنوان ارز دیجیتال شناخته می شود، اساساً رمزی است که نشان دهنده مالکیت ارزش در بلاک چین بیت کوین است. این مالکیت رمزی را می توان با چیزی معادل ارزش معامله کرد، شبیه به مبادله یک دلار با یک آب نبات که در آن دریافت کننده اکنون دلار را در اختیار دارد و فرستنده آن را در اختیار دارد.
اثبات کار بلاک چین
بلاک چین ها به عنوان پایگاه های داده غیر متمرکز عمل می کنند که تمام تراکنش های بیت کوین را ذخیره می کنند، دقیقاً مانند وارد کردن داده ها در یک صفحه گسترده. هر بلوک به عنوان یک سلول واحد در این ساختار عمل می کند. جزئیاتی مانند مقادیر تراکنش، شناسه های کیف پول، مُهر های زمانی و تاریخ ها در یک هدر بلوک ذخیره و ایمن می شوند که توسط یک عدد هگزادسیمال تولید شده توسط الگوریتم هش بلاک چین نمایش داده میشود.
هش هر بلوک در فرآیند ایجاد هش بلوک بعدی استفاده می شود. این فرآیند منجر به مجموعه ای از بلوک های به هم پیوسته می شود که یک دفتر کل غیرقابل تغییر را تشکیل می دهند، زیرا داده های هر بلوک در هش آخرین بلوک گنجانده می شود.
هش
هنگامی که یک بلوک مهر و موم شده است، هش باید قبل از باز کردن یک بلوک جدید احراز هویت شود. اینجاست که مفهوم الگوریتم اثبات کار نقش مهمی ایفا می کند. هش از یک عدد هگزادسیمال رمزگذاری شده 64 رقمی تشکیل شده است. امروزه با توجه به پیشرفت های فناوری، یک هش را می توان در عرض میلی ثانیه برای حجم قابل توجهی از داده ها تولید کرد. با این وجود، ماینر ها در تلاش برای پیش بینی هش هستند، فرآیندی که زمان قابل توجهی را از نظر محاسباتی مصرف می کند. استخراج شامل اعتبار سنجی تراکنش ها از طریق حل هش و دریافت بعدی پاداش است.
nonce
nonce که مخفف «عدد یک بار استفاده شده» است، دنباله ای از اعداد موجود در هش است. هنگامی که یک ماینر ماینینگ را شروع می کند، برنامه روی یک گره با استفاده از داده های در دسترس عموم، هش با مقدار nonce صفر تولید می کند.
حل هش
زمانی که هش کمتر از هدف شبکه فعلی باشد، نشان می دهد که ماینر به طور موثر هش را حل کرده است. هدف شبکه یک نتیجه عددی از فرمول تبدیل شده به یک عدد هگزادسیمال است که پیچیدگی استخراج را تعیین می کند.
اگر هش از هدف فراتر رود، نرم افزار ماینینگ nonce را 1 افزایش می دهد و هش را دوباره محاسبه می کند. همه ماینر ها در شبکه سعی می کنند هش را به این روش حل کنند.
در بلاک چین بیت کوین، ماینری که هش را با موفقیت حل کند، پاداش فعلی را برای تلاش خود دریافت می کند.
اثبات کار در مقابل اثبات سهام
الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام دو مکانیسم اجماع غالب در فضای بلاک چین هستند. اتریوم، یک بازیگر اصلی در دنیای ارزهای دیجیتال، در سپتامبر 2022 از اثبات کار به اثبات سهام تغییر مکان داد. بیایید واریانس های کلیدی بین این دو مکانیسم را بررسی کنیم.
| اثبات کار | اثبات سهام |
| اعتبار سنجی توسط شبکه ای از ماینر ها انجام می شود | اعتبار سنجی توسط شرکت کنندگانی انجام می شود که اتر را به عنوان وثیقه ارائه می دهند |
| بیت کوین به عنوان پاداش و برای کارمزد تراکنش پرداخت می شود | اتر فقط برای کارمزد تراکنش پرداخت می شود |
| طبیعت رقابتی از انرژی و توان محاسباتی زیادی استفاده می کند | توان محاسباتی و انرژی کمتری مصرف می شود |
ملاحظات خاص
استخراج در دنیای ارز های دیجیتال یک تلاش بسیار رقابتی است که افراد و گروه ها برای جمع آوری بیشترین قدرت محاسباتی با هم رقابت می کنند. برای افزایش شانس دریافت جوایز، ماینر ها اغلب به استخر ها می پیوندند، زیرا حجم محاسباتی مورد نیاز برای رقابتی ماندن بسیار زیاد است.
در 9 فوریه 2023، FoundryUSA، یک استخر استخراج برجسته، نزدیک به 32 درصد از هش ریت سه روزه شبکه بیت کوین را کنترل کرد و دارای 89.81 هش exa در ثانیه (EH/s) بود. این معادل تقریباً 90 کوینتیلیون هش در ثانیه است.
ماینر های اثبات کار فردی (PoW) رقابت با این استخر ها برای دریافت پاداش را چالش برانگیز می دانند. علاوه بر این، PoW به دلیل مصرف بالای انرژی خود بدنام است. دانشگاه کمبریج به دقت تقاضای انرژی شبکه بیت کوین را رصد می کند و میزان استفاده از آن را با برخی از کشور های کوچک تخمین می زند. با این حال، شایان ذکر است که شبکه های داده صنعتی و مراکز داده به طور قابل توجهی انرژی بیشتری نسبت به شبکه بیت کوین مصرف می کنند.
علاوه بر این، اعتبارسنجی PoW در مقایسه با مکانیسم های دیگر فرآیند کند تر است. شبکه بیت‌کوین اغلب با تعداد معوقه ای از تراکنش های ذخیره شده در یک ممپول در انتظار اعتبار سنجی مواجه می شود که در نتیجه زمان های تأیید متوسط بین ۷ تا ۹۱ دقیقه بین ۱ ژانویه تا ۹ فوریه ۲۰۲۳ متغیر است.
در حالی که بیت کوین میانگین زمان بلوک ۱۰ دقیقه را حفظ می کند، شبکه Ethereum PoS به طور قابل توجهی زمان بلوک سریع تری دارد که از سپتامبر ۲۰۲۲ به طور میانگین تنها ۱۲ ثانیه است.
نمونه اثبات کار
الگوریتم اثبات کار مستلزم آن است که یک کامپیوتر به طور تصادفی در عملکرد های هش درگیر شود تا زمانی که خروجی با حداقل تعداد صفر های اولیه مورد نیاز تولید کند. نمونه ای از این هش برای بلوک #775771 است که در 9 فوریه 2023 استخراج شد و دارای هش زیر بود:
00000000000000000000000000003aa2696b1b7248db53a5a7f72d1fd98916c761e954354
هش موفقیت آمیز منجر به پاداش بلوک 6.25 BTC و 0.1360 BTC در کارمزد شد. nonce استفاده شده 2,881,347,934 بود، 1519 تراکنش در بلوک وجود داشت و ارزش کل بلاک 1665.9645 BTC بود. توجه به این نکته مهم است که این بلوک به حدود 2.8 میلیارد تلاش برای هش کردن قبل از یافتن هش مناسب نیاز داشت.
چرا ارز های دیجیتال به اثبات کار نیاز دارند؟
ارز های دیجیتال برای اطمینان از اجماع و امنیت در شبکه های غیرمتمرکز و همتا به همتا خود، بر الگوریتم اثبات کار متکی هستند. این روش با افزایش منابع شبکه از سبقت گرفتن از عوامل مخرب جلوگیری می کند. بدون چنین مکانیزمی، شبکه و داده های آن در معرض خطر حمله یا سرقت قرار می گیرند.
در آخر
الگوریتم اثبات کار به عنوان یک مکانیسم توافقی عمل می کند که توسط بسیاری از ارز های دیجیتال برای احراز هویت تراکنش ها در بلاک چین و اعطای توکن برای مشارکت در شبکه استفاده می شود. این فرآیند رقابتی به داده های تراکنش در دسترس عموم متکی است تا یک عدد هگزادسیمال تولید کند که کمتر از هدف شبکه برای یک دوره استخراج خاص است. در اجماع PoW، چندین برنامه ماینینگ روی یک بلوک همکاری می‌کنند تا زمانی که هش حل شود، و سپس به بلوک بعدی می‌روند.
سرمایه گذاری در ارز های دیجیتال و ICO ها یک تلاش بسیار سوداگرانه و پرخطر است. این مقاله سرمایه گذاری در ارز های دیجیتال یا ICO را توصیه نمی کند و با توجه به اینکه شرایط هر فرد منحصر به فرد است، قبل از تصمیم‌گیری مالی با یک متخصص واجد شرایط مشورت کنید.
همانطور که میدانیم موفقیت در معاملات بازار ارزهای دیجیتال همانند تمامی حرفه های تخصصی دیگر، نیازمند مهارت و تجربه بسیاری است، با توجه به اینکه بسیاری از افراد زمان کافی برای فراگیری دانش مربوط به فعالیت در بازار را ندارند اما همچنان تمایل به کسب سود از این بازار را به عنوان شغل دوم خود دارند، آرکاکوین با ارائه خدمتی کارآمد برای کمک به این دسته از عزیزان تلاش کرده است.کاربران میتوانند با عضویت در کانال سیگنال ارز دیجیتال آرکاکوین که با اتکا بر تجربه و دانش معامله گران حرفه ای و با تجربه مدیریت میشود، به موفقیت در این بازار دست پیدا کنند. میتوانید از خدمات ما به عنوان چراغ راه مسیر موفقیت خود در این بازار استفاده کنید و در صورت تمایل به سرمایه گذاری در ارزهای دیجیتال ، کپی تریدینگ ارز دیجیتال و یا آموزش ارز دیجیتال در مشهد با مشاورین ما در رابطه با مشاوره سرمایه گذاری در ارز دیجیتال به صورت کاملا رایگان در ارتباط باشید.
سوالات متداول
اثبات کار را چگونه توضیح می دهید؟
مفهوم الگوریتم اثبات کار به عنوان مکانیزم اجماع مورد استفاده برای اعتبار سنجی و مستند سازی تراکنش های ارز های دیجیتال عمل می کند.
چرا به آن اثبات کار می گویند؟
اصطلاح «اثبات کار» از مکانیسم اجماع ارز دیجیتال اولیه که توسط بیت کوین معرفی شد نشات می گیرد. این مکانیسم ارتباط نزدیکی با استخراج دارد، زیرا شبکه به قدرت پردازش قابل توجهی نیاز دارد.
بیت کوین اثبات کار است یا اثبات سهام؟
تاریخچه تراکنش بیت کوین با وجود مصرف انرژی بالا و ظرفیت پردازش تراکنش محدود، به طور ایمن از طریق الگوریتم اثبات کار (PoW) سازماندهی شده است.
آیا PoW بهتر از PoS است؟
هر دو PoW و PoS یک سطح امنیتی قوی ارائه می دهند، اما آسیب پذیری های خاصی دارند. PoW از نظر جلوگیری از حملات 51% ایمن تر از PoS در نظر گرفته می شود، جایی که نهاد های مخرب کنترل اکثریت قدرت هش شبکه را به دست می آورند.
آیا اتریوم یک PoS است؟
اتریوم در سال 2022 با انتقال از مکانیزم الگوریتم اثبات کار (PoW) به یک مکانیسم اجماع اثبات سهام (PoS) دستخوش تحول مهمی شد.
اثبات کار بهتر است؟
مزیت اصلی الگوریتم اثبات کار در مقاومت آن در برابر دستکاری داده ها در یک بلاک چین نهفته است. تغییر یک تراکنش منفرد به مقدار زیادی از قدرت محاسباتی برای انجام مجدد تمام کارهای تکمیل شده در بلوک های قبلی نیاز دارد.
