از الگوریتم اثبات ظرفیت (PoS) چه می‌دانید؟

اثبات ظرفیت یک روش استخراج جدید در پروژه‌های بلاکچینی است که می‌تواند در آینده جایگزین مناسبی برای روش‌های استخراج فعلی به شمار رود. برای اینکه بیشتر با نحوه عملکرد این الگوریتم، مزایا و معایب آن مطلع شوید، ادامه این مقاله را از دست ندهید.

اثبات ظرفیت چیست؟

الگوریتم «اثبات ظرفیت» که گاهاً از آن به عنوان اثبات فضا هم یاد می‌شود، برای اولین بار در سال 2013 ارایه شد. این الگوریتم به عنوان یکی از چندین راهکارهای جایگزین برای رفع مشکل مصرف زیاد انرژی در سیستم‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) است. شاید مهم‌ترین وجه تمایز POC با سایر الگوریتم‌های اجماع، استفاده آن از فضای ذخیره‌سازی به جای توان پردازشی رایانه‌ها است. به زبان ساده‌، اثبات ظرفیت به ماینرها که به عنوان نود در بلاکچین شناخته می‌شوند، این امکان را می‌دهد تا از فضای خالی هارد دیسک خود برای استخراج رمزارزها استفاده کنند.

نحوه کار الگوریتم اثبات ظرفیت

همانطور که می‌دانید، توابع هش الگوریتم‌هایی ریاضی هستند که داده‌های با اندازه و طول متغیر را دریافت و آنها را به خروجی‌های یکسان تبدیل می‌کنند. به عبارت دیگر، می‌توان گفت تابع هش یک رشته کد با طول متناوب را دریافت و آن را به یک خروجی با طول ثابت تبدیل می‌کند.

ما در روش اثبات ظرفیت، برخلاف اثبات کار که از هش کردن و تغییر مکرر اعداد در هدر بلاک‌ها (Block Header) استفاده می‌شود، فضای خالی هارد دیسک خود را اصطلاحاً پلات (Plot) می‌کنیم. پلاتینگ، به عملیات پردازش و ذخیره راه‌حل‌های احتمالی پازل ماینینگ بر روی کامپیوتر، پیش از آغاز استخراج گفته می‌شود. بنابراین هرچه فضای هارد دیسک بیشتری داشته باشیم، راه‌حل بیشتری را می‌توانیم ذخیره کنیم و شانس برنده شدن ما افزایش می‌یابد.

الگوریتم اثبات ظرفیت شامل فرآیندی دو مرحله‌ای زیر است:

1-پلاتینگ هارد دیسک

پلاتینگ به فرآیند ذخیره فایل‌های هش اطلاق می‌شود. از آنجا که پلاتینگ از تابع هش شبال (Shabal) که تابعی کند و زبان‌بر است استفاده می‌کند، نودهای شبکه (یا همان ماینرها) توابع آن را از قبل پردازش کرده و روی یک هارد دیسک ذخیره می‌کنند. این فرآیند پلاتینگ نام دارد که بسته به ظرفیت و سرعت هارد دیسک متغیر بوده و ممکن است چند روز یا چند هفته به طول انجامد.

هر فایل پلات شامل 8192 هش (از 0 تا 8191) است که به آن نانس (Nonce) می‌گویند. همچنین در هر نانس، هر هش با هش مجاور خود زوج‌هایی تحت عنوان اسکوپ (Scoop) را تشکیل می‌دهد. بنابراین هر نانس حاوی 4096 اسکوپ است.

به عنوان مثال

• اسکوپ صفر: هش 0 و هش 1
• اسکوپ یک: هش 2 وهش 3

و الی اخر

2-ماینینگ

مرحله دوم، فرآیند ماینینگ است که طی آن ماینر یک عدد اسکوپ بین 0 تا 4095 را محاسبه می‌کند. به عنوان مثال، اگر ماینری بخواهد اسکوپ شماره 40 را ایجاد کند، به آدرس مربوطه رفته و از داده‌های آن برای محاسبه دد لاین (deadline) یا زمان ضرب‌الاجل آن اسکوپ استفاده می‌کند. درحقیقت، دد لاین بیان‌گر ثانیه‌هایی است که باید از زمان تشکیل آخرین بلاک گذشته باشد تا شما بتوانید بلاک بعدی را استخراج کنید. این روش برای محاسبه ددلاین تمامی نانس‌های ذخیره شده در هارد دیسک تکرار می‌شود.

پس از محاسبه دد لاین‌ها، هر ماینر کوتاه‌ترین زمان بین آنها را انتخاب می‌کند. اگر سایر ماینرها این کار را در زمان کوتاه‌تری از شما انجام نداده باشند، پاداش آن بلاک به شما تعلق می‌گیرد. به عنوان مثال اگر ماینر (الف) زمان 40 ثانیه‌ای و ماینر (ب) زمان 45 ثانیه را برای یافتن هش مربوطه به ثبت رسانده باشد، آنگاه ماینر (الف) شانس استخراج آن بلاک و کسب پاداش را خواهد داشت.

مزایا و معایب الگوریتم اثبات ظرفیت

مزایا:

1. بر خلاف الگوریتم اثبات کار که ماینرها نیازمند تجهیزات رایانه‌ای جدید (کارت‌های گرفیک و پردازنده قوی) هستند، در اثبات فضا می‌توان از هارد دیسک‌های استاندارد و مرسوم بازار استفاده کرد.
2. استخراج با هارد دیسک 30 برابر بیشتر از استخراج با اسیک (ASIC) ماینرها در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کند. یکی از دلایل عمده این امر، استفاده از فرآیند پیش استخراج در فاز پلاتینگ است. ماینرها در این روش بسته به ظرفیت هارد دیسک خود بخشی از توابع هش (پازل ماینینگ) را ذخیره و در فاز استخراج به آنها رجوع می‌کنند. از این رو PoC برخلاف پردازش‌های سنگین مدل اثبات کار، مصرف انرژی کمی دارد.
3. از آنجا که دستگاه‌های حاوی هارد دیسک بسیار زیاد هستند، الگوریتم اثبات ظرفیت نسبت به سایر الگوریتم‌ها پتانسیل بیشتری جهت پذیرش از سوی جامعه داشته و بسیار غیرمتمرکز است. حتی ممکن است در آینده حافظه‌های تلفن همراه هم به این جریان بپیوندند.
4. این روش استخراج چندان سخت‌افزار محور نبوده و ماینرها به طور مداوم ملزم به ارتقاء تجهیزات خود نیستند. (حتی هارد دیسک‌های قدیمی هم قادر به ذخیره داده‌ها هستند).
5. پس از اتمام استخراج، اطلاعات هارد دیسک را می‌توان پاک و مجدداً آن را به شرایط اولیه خود بازگرداند.

معایب:

1. تاکنون توسعه‌دهندگان اندکی از این فناوری استقبال کرده‌اند.
2. درحال حاضر داده‌های پلات شده روی فضای هارد دیسک هیچ کاربرد دیگری جز ماینینگ ندارند. البته طرح‌هایی مبنی بر استفاده از آنها به‌عنوان فضای ذخیره‌سازی مازاد برای داده‌های متن‌باز، در دست بررسی است.
3. اگرچه روش استخراج اثبات ظرفیت، موانع ورود به حوزه ماینینگ را کاهش داده، اما برخی کاربران ممکن است با به کارگیری هارد دیسک‌های ظرفیت بالا، عرصه رقابت را برای سایرین تنگ کنند.
4. با رایج شدن این نوع استخراج، احتمال ورود هکرها به این بازی وجود دارد. در حال حاضر بدافزارها، ماینرهای زیادی در سراسر جهان را آلوده کرده‌اند و گاهاً در روش PoW هم موجب کاهش قدرت پردازشی رایانه‌ها شده‌اند. در الگوریتم اثبات ظرفیت، تشخیص این گونه حملات و اینکه آیا از سخت‌افزار به شکل غیرقانونی استفاده می‌شود، بسیار دشوارتر از سایر الگوریتم‌هاست.

شما می‌توانید با کلیک بر روی لینک دعوت https://wallex.ir/app/auth/register/xEOJW و عضویت در بازار معاملات ارز دیجیتال والکس، دو معامله اول خود را با کارمزد صفر انجام دهید و همچنین در معاملات بعدی خود هم دو پله کاهش کارمزد داشته باشد. قدم اول برای ورود به بازار ارزهای دیجیتال همیشه آسان نیست؛ با والکس معاملات ارز دیجیتال خود را ساده و سریع انجام دهید.

صحبت پایانی

علی‌رغم اینکه الگوریتم اثبات ظرفیت در حال حاضر توسط توسعه‌دهندگان اندکی مورد استفاده قرار گرفته اما روشی بهینه برای استخراج رمزارزها محسوب می‌شود. در این روش خبری از پردازنده‌ها، کارت‌های گرافیکی و همین طور سخت‌افزارهای گران قیمت برای ماینینگ نیست و استخراج ارزهای دیجیتال با استفاده از فضای خالی هارددیسک‌ها امکان‌پذیر می‌شود.

نظر شما درخصوص آینده این روش ماینینگ در بلاکچین چیست؟ دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.