‌مکانیزم‌های اجماع در هسته‌ی عملکردی بلاکچین قرار دارند و امنیت و اعتبار آن را تضمین می‌کنند. به‌طور ساده، این مکانیزم‌ها به بلاکچین‌ها اجازه می‌دهند تا بر روی چندین کامپیوتر به‌جای یک سرور متمرکز عمل کنند. در حال حاضر، دو دسته‌ی کلی از مکانیزم‌های اجماع وجود دارد:

• اثبات کار (PoW)
• اثبات سهام (PoS)

هر دو سیستم نیازمند راهی برای اطمینان از رفتار درست شرکت‌کنندگانی که تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند، هستند . در بلاکچین‌های اثبات کار، ماینرها مسائل پیچیده‌ی ریاضیاتی را حل می‌کنند و این کار نیازمند تجهیزات گران‌قیمت است. درحالیکه در شبکه‌های اثبات سهام، ولیدیتورها، مقدار مشخصی از رمز ارز را به عنوان وثیقه سهام‌گذاری کرده و شروع به کار می‌کنند.

در دسته‌ی اثبات سهام، زیرمجموعه‌های زیادی وجود دارد که هر کدام اهداف خاصی دارند. یکی از این زیرمجموعه‌ها، اثبات سهام کاندیدشده (NPoS) است. در حالی که اثبات سهام کاندیدشده بر اساس یک سیستم اثبات سهام غیرمتمرکز ساخته شده، قصد دارد از مدل پایه خود دموکراتیک‌تر باشد و از طریق معرفی کاندیدها و ولیدیتورها این کار را انجام می‌دهد.

در این رابطه بخوانید‌ : اوراکل تلور چیست؟ و چگونه کار میکند؟

در ادامه این مقاله، بررسی می‌کنیم که اثبات سهام کاندیدشده چیست، چگونه کار می‌کند و برخی از مزایا و معایب آن کدام‌اند.

اثبات سهام کاندیدشده چیست؟

اثبات سهام کاندیدشده (NPoS) نوعی مکانیزم اجماع اثبات سهام است که هدف آن افزایش دموکراسی و در نتیجه عدالت بیشتر نسبت به نسخه‌های قبلی خود است. به طور ساده، این مکانیزم به دارندگان توکن‌ها اجازه می‌دهد تا ولیدیتورها را برای نمایندگی خود در فرآیند اعتبارسنجی بلاک انتخاب کنند. این دارندگان توکن، کاندیدکنندگان نام دارند. تنها ولیدیتورهای کاندیدشده مجاز به مشارکت در تشکیل بلاک‌ها هستند.

در صورت بروز رفتارهای مخرب، مکانیزم‌های تنبیهی برای هر دو گروه ولیدیتورها و کاندیدکنندگان وجود دارد. پولکادات (DOT) نخستین شبکه بلاکچینی بود که سیستم اثبات سهام کاندیدشده را توسعه داد و به کار گرفت. این سیستم نشان‌دهنده مأموریت اصلی پولکادات در تحقق قابلیت همکاری و تمرکززدایی است.

اثبات سهام کاندیدشده دقیقاً چگونه کار می‌کند؟

اثبات سهام کاندیدشده (NPoS) مکانیزم اجماعی است که مکانیزم اثبات سهام سنتی را با سیستم رأی‌گیری ذینفعان ترکیب می‌کند و شبکه را به دو گروه از شرکت‌کنندگان تقسیم می‌کند:

• ولیدیتورها
• کاندیدکنندگان

ولیدیتورهای بلاک عملکردی مشابه با ولیدیتورهای مکانیزم اثبات سهام سنتی دارند. این ولیدیتورها با تأیید صحت تراکنش‌ها، امنیت شبکه را حفظ می‌کنند. یک تفاوت کلیدی بین آن‌ها وجود دارد، به‌جای انتخاب تصادفی ولیدیتورها، که در سیستم‌های اثبات سهام عادی انجام می‌شود، نودهای ولیدیتور توسط نودهای دیگری انتخاب می‌شوند.

مکانیزم رأی‌گیری NPoS از تکنیک انتخابات سلسله‌مراتبی فرگمن (Phragmen) پیروی می‌کند که تمرکز آن بر نمایندگی عادلانه است. اگرچه این ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما اجازه دهید توضیح دهیم که این به چه معنا است.

اولاً، هر بلاک توسط مجموعه‌ای فعال از ولیدیتورها پردازش می‌شود. این مجموعه توسط کاندیدکنندگان انتخاب می‌شود. کاندیدکنندگان می‌توانند تعداد مشخصی از نودهای ولیدیتور را نامزد کنند. سپس، ولیدیتورها بر اساس میزان ارزی که سهام‌گذاری کرده‌اند، جایگاه‌های خاصی را دریافت می‌کنند.

کاندیدکنندگان برای انتخاب بهترین ولیدیتور، می‌توانند از معیارهای مختلفی مانند سوابق کاری، شناسه‌های زنجیره‌ای، وب‌سایت‌ها و هر لینک پشتیبانی دیگری استفاده کنند. این بررسی دقیق بسیار ضروری است زیرا اقدامات ولیدیتور مستقیماً بر پاداش کاندیدکننده تأثیر می‌گذارد.

ولیدیتورهایی که بیشترین تعداد رای را دریافت می‌کنند و بنابراین مبلغ بیشتری را سهام‌گذاری کرده‌اند، به مجموعه ولیدیتورهای آن بلاک تبدیل می‌شوند. این فرآیند در هر دوره (که مدت زمان مشخصی از 4 ساعت تا 24 ساعت است) تغییر می‌کند. پس از نهایی شدن مجموعه فعال، شبکه پول و پاداش را بین تمامی ولیدیتورهای منتخب توزیع می‌کند.

مزایا و معایب اثبات سهام کاندیدشده

این الگوریتم نیز مانند بقیه الگوریتم‌ها کامل نیست و مزایا و معایبی دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

همچنین بخوانید : فرگمنتیشن (fragmentation) اتریوم چیست؟

·         مزایای اثبات سهام کاندیدشده

دلایل زیادی از جمله مصرف انرژی کمتر و مقیاس‌پذیری بیشتر برای استفاده از اثبات سهام کاندیدشده وجود دارد. اما این مکانیزم دقیقا چه مزایایی نسبت به سایر مکانیسم‌های اجماع اثبات سهام دارد؟ مزایای اصلی انتخاب سیستم NPoS افزایش امنیت و دموکراسی آن است. در ادامه به این دو مزیت بیشتر می‌پردازیم:

         I.            رویکردی دموکراتیک در انتخاب ولیدیتور

اثبات سهام کاندیدشده در مقایسه با اثبات سهام سنتی، با اجازه دادن به کاربران برای انتخاب ولیدیتورهای مورد اعتماد خود، اکوسیستم عادلانه‌تری ایجاد می‌کند. بلاکچین‌هایی که از NPoS استفاده می‌کنند، معمولاً از سیستم‌های انتخاباتی و تئوری بازی یا بهینه‌سازی گسسته بهره می‌برند تا روند انتخاب عادلانه باشد. پس از انتخاب این ولیدیتورها، شبکه با توزیع یکنواخت پاداش، این فرآیند را عادلانه‌ می‌کند.

       II.            مجازات عادلانه برای همه شرکت‌کنندگان

اثبات سهام کاندیدشده اولویت بالایی به امنیت شبکه می‌دهد. برای این منظور، سیستم پاداش و مجازات قوی برای ولیدیتورها و کاندیدکندگان پیاده‌سازی می‌کند. برخلاف سیستم‌هایی مانند اثبات سهام واگذارشده که فقط ولیدیتورها را مجازات می‌کنند، این مکانیزم پاداش کاربری که ولیدیتور را معرفی کرده نیز کاهش می‌دهد. این سیستم، شرکت‌کنندگان را به رفتار صادقانه تشویق می‌کند و این امر باعث افزایش امنیت شبکه می‌شود.

·         معایب اثبات سهام کاندیدشده (NPoS)

همانطور که گفته شد، مکانیزم اثبات سهام کاندیدشده مزایای متعددی، مانند فرآیند دموکراتیک دارد. با این حال، این نوع اثبات سهام، معایبی نیز دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:

         I.            انتخاب ولیدیتورهای مخرب

شما به‌عنوان کاندیدکننده در شبکه NPoS، ریسک بیشتری نسبت به سیستم‌های اثبات سهام سنتی متحمل می‌شوید. کاندیدکنندگان درصورت انتخاب ولیدیتورهای مخرب جریمه می‌شوند و این ممکن است به از دست دادن بخشی یا کل پاداش آن‌ها منجر شود. همچنین، دریافت پاداش‌ نیز به عملکرد ولیدیتورها وابسته است، بنابراین انتخاب صحیح اهمیت زیادی دارد.

       II.            مجموعه فعال ولیدیتورها

NPoS به کاندیدها امکان می‌دهد تا تعداد مشخصی ولیدیتور را همزمان انتخاب کنند. اما ممکن است همه ولیدیتورهای انتخابی شما وارد مجموعه نشوند و اجازه کار به آن‌ها داده نشد. برای مثال، در شبکه پولکادات، کاندیدکنندگان می‌توانند تا 16 ولیدیتور را انتخاب کنند. اگر شما 15 ولیدیتور را انتخاب کرده‌اید و تنها 4 ولیدیتور وارد مجموعه شوند، شبکه به شما پاداش نمی‌دهد. بنابراین، اگر تعداد ولیدیتورهای انتخابی شما کمتر از 16 باشد، حتی اگر برخی از آن‌ها فعال شوند، شما پاداشی دریافت نخواهید کرد.

ریسک‌ها و خطرات مکانیزم اثبات سهام کاندیدشده

اگرچه NPoS مزایای بسیاری ارائه می‌دهد، با خطراتی نیز مواجه است:

·         ریسک‌های تمرکزگرایی

اگر تعداد کمی از ولیدیتورها کنترل شبکه را به دست گیرند، این می‌تواند منجر به تمرکزگرایی شود و اهداف غیرمتمرکز بودن شبکه را به خطر بیندازد.

·         مانع ورود

نیاز به داشتن مقدار قابل توجهی از ارز سهام‌گذاری‌شده برای تبدیل شدن به ولیدیتور ممکن است افراد با دارایی‌های کمتر را از فعالیت به عنوان ولیدیتور محروم کند. این موضوع می‌تواند به نفع سرمایه‌گذاران بزرگ‌ شود و مشارکت سرمایه‌گذاران کوچک‌تر را محدود سازد.

اثبات سهام کاندیدشده (NPoS) و اثبات سهام واگذارشده (DPoS) چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

اثبات سهام کاندیدشده (NPoS) و اثبات سهام واگذارشده (DPoS) شباهت‌های زیادی دارند، اما تفاوت‌های مهمی نیز دارند. هر دو مکانیزم اجماع از دو نوع کاربر برای رای‌گیری استفاده می‌کنند که یکی قدرت انتخاب دیگری را دارد. در DPoS، این رای‌دهندگان با نام واگذارکنندگان شناخته می‌شوند، در حالی که در NPoS به آن‌ها کاندیدکنندگان گفته می‌شود.

تفاوت کلیدی دیگری نیز وجود دارد در سیستم NPoS، هم کاندیدکنندگان و هم ولیدیتورها مقداری ارز را به عنوان وثیقه سهام‌گذاری می‌کنند. این به این معنی است که هر دو گروه در صورت رفتار نادرست جریمه می‌شوند. اما در DPoS، تنها ولیدیتورها در صورت رفتار نامناسب جریمه می‌شوند و واگذارکنندگان معمولاً از این جریمه‌ها مصون هستند. البته، برخی از مکانیزم‌های DPoS امروزی واگذارکنندگان را نیز جریمه می‌کند. به همین دلیل، تفاوت میان این دو سیستم کمی مبهم است.

چه پروژه‌هایی که از اثبات سهام کاندیدشده استفاده می‌کنند؟

در ادامه سه پلتفرم محبوب که از این الگوریتم استفاده می‌کنند را بررسی میکنیم:

·        پولکادات

پولکادات از مکانیسم اجماع اثبات سهام کاندیدشده استفاده می‌کند. در NPoS پولکادات، ولیدیتورها برای تولید بلاک‌ها انتخاب می‌شوند و شانس انتخاب شدن آن‌ها به میزان ارزی که سهام‌گذاریی کرده‌اند بستگی دارد. آنچه که سیستم پولکادات را متمایز می‌کند، نقش کاندیدکنندگان است. کاندیدکنندگان افرادی هستند که با ارز سهام‌گذاری شده خود، از ولیدیتورهای خاصی خود پشتیبانی می‌کنند و در واقع به آن‌ها اعتبار می‌دهند. کاندیدکنندگان در واقع ارز سهام‌گذاری‌شده خود را به عنوان وثیقه قرار می‌دهند.

این سیستم اطمینان می‌دهد که شبکه ایمن باقی می‌ماند، زیرا هم ولیدیتورها و هم کاندیدکنندگان در صورت رفتارهای مخرب با مجازات‌هایی مانند کاهش پاداش و جریمه مواجه می‌شوند. تأکید پولکادات بر امنیت و سیستم دموکراتیک، در پیاده‌سازی لگوریتم NPoS آن مشهود است و با این عمل، محیطی عادلانه‌تر را فراهم آورده است.

·        کازمس

کازمس برای تسهیل تعامل بین بلاکچین‌های متعدد طراحی شده و از نوعی از اثبات سهام به نام Tendermint BFT برای اجماع خود استفاده می‌کند. ولیدیتورها در سیستم کازمس، بر اساس میزان ارزی که سهام‌گذاری کرده‌اند انتخاب می‌شوند و مسئولیت پیشنهاد و تایید بلاک‌های جدید را بر عهده دارند.

اگرچه مکانیزم کازمس شباهت‌های زیادی با NPoS دارد، اما تفاوت‌هایی نیز با این مکانیزم دارد. در کازمس، سیستم Tendermint BFT به ولیدیتورها اجازه می‌دهد که بر اساس مقدار ارز سهام‌گذاری خود به اعتبارسنجی بپردازند، بدون اینکه کاندیدکنندگان نقش مستقیمی در این انتخاب داشته باشند. در کازمس، جریمه‌ها بیشتر بر ولیدیتورها اعمال می‌شود و سهام‌گذاران به‌طور مستقیم در صورت انتخاب اشتباه ولیدیتور جریمه نمی‌شوند.

·        کوساما

کوساما به‌عنوان شبکه آزمایشی و پیشرفته پولکادات طراحی شده و از همان ساختار NPoS برای انتخاب ولیدیتورها و حفظ امنیت شبکه استفاده می‌کند. این مکانیزم امکان پشتیبانی کاندیدکنندگان از ولیدیتورهای معتبر را فراهم می‌سازد.

نتیجه‌گیری

درحالی‌که اثبات سهام یک مکانیسم اجماع امن و سازگار با محیط‌زیست است، تمام بلاکچین‌ها آن را به یک شکل پیاده‌سازی نمی‌کنند. برخی بلاکچین‌ها به دلیل تعداد کم ولیدیتورها، نبود تمرکززدایی در فرایند سهام‌گذاری، یا توزیع نابرابر قدرت، نسبت به سایرین متمرکزتر هستند.

هنگام انتخاب یک بلاکچین مبتنی بر اثبات سهام، ارزیابی سطح تمرکز و تأثیر آن بر دوام بلندمدت بلاکچین اهمیت بالایی دارد. یک بلاکچین غیرمتمرکز، بالاترین سطح امنیت را ارائه می‌دهد و اطمینان می‌دهد که دارایی‌های شما ارزش خود را حفظ می‌کنند.

البته، انتخاب یک بلاکچین غیرمتمرکز تنها گام اول است. در بحث امنیت، نحوه فعالیت شما در بلاکچین نیز به همان اندازه مهم است. انتخاب کیف پول‌های امن، استفاده از صرافی‌های مناسب و معتبر مانند نیپوتو و حفظ کلیدهای خصوصی در مکانی امن نیز باعث حفظ امنیت دارایی شما می‌شوند.