اجماع اثبات سهام نامزد شده (NPoS) چیست؟ و چگونه کار میکند؟

اثبات سهام نامزد شده چه مزایایی دارد؟

اثبات سهام نامزد شده (Nominated Proof of Stake)‌، شکل دیگری از مکانیزم اجماع اثبات سهام (proof-of-stake) سنتی است که هدف آن دموکراتیک‌تر و در نتیجه منصفانه‌تر از مدل قبلی خود است.

اثبات سهام نامزد شده (Nominated Proof of Stake)‌، شکل دیگری از مکانیزم اجماع اثبات سهام (proof-of-stake) سنتی است که هدف آن دموکراتیک‌تر و در نتیجه منصفانه‌تر از مدل قبلی خود است. در NPoS، اعتبارسنج ها به طور تصادفی انتخاب می‌شوند، و کسانی که سهام بزرگ‌تری دارند، شانس بیشتری برای انتخاب شدن دارند. این اعتبارسنج ها به نوبت و در یک توالی تصادفی بلوک‌های جدید بلاکچین را تولید می‌کنند. این رویکرد با هدف ایجاد تعادل در تمرکززدایی و کارایی و در عین حال تضمین امنیت شبکه، توسط پروتکل‌های بلاکچین مانند Ouroboros Praos و BABE استفاده می‌شود.

اثبات سهام نامزد شده چگونه کار میکند؟

اثبات سهام نامزد شده (NPoS)، مکانیسم سنتی اثبات سهام را با تقسیم شبکه به دو شرکت کننده ترکیب می کند: اعتبارسنج ها و نامزدها.

اعتبارسنج های بلوک، عملکردی مشابه با اعتبارسنج های اثبات سهام سنتی دارند. این اعتبارسنج ها با تأیید اعتبار تراکنش های بلوک بعدی بلاکچین به حفظ امنیت شبکه کمک می کنند. با این حال، یک تفاوت کلیدی بین آنها وجود دارد: در اثبات سهام نامزد شده گره‌های اعتبارسنج توسط  یک گره معرفی می‌شود و  مانند بسیاری از مکانیسم‌های اثبات سهام انتخاب آنها تصادفی نیست.

مکانیسم رای گیری NPoS از تکنیک ترتیبی انتخابات فراگمن با تمرکز بر نمایندگی منصفانه پیروی می کند.

ابتدا، هر بلوک توسط یک مجموعه اعتبارسنج فعال پردازش می شود. این گروه اعتبارسنج ها توسط نامزدها انتخاب می شوند. نامزدها می‌توانند تعداد مشخصی از گره‌های اعتبارسنج را معرفی کنند. در مرحله بعد، اعتبارسنج ها نسبت به سهام پشتیبان آنها اسلات هایی (slots)‌ دریافت می‌کنند.

برای انتخاب اینکه کدام اعتبارسنج برای این کار بهترین گزینه است، نامزدها معیارهای مختلفی مانند سابقه کار، شناسه درون زنجیره‌ای، وب‌سایت‌ها و هر لینک پشتیبانی دیگری را بررسی می کنند. این دقت نظر ضروری است زیرا اقدامات اعتبار سنج ها مستقیماً بر سهام نامزد تأثیر می گذارد.

اعتبارسنج هایی که بیشترین رای نامزدها بدست می‌آورند به عنوان گروه اعتبارسنج های آن بلوک انتخب می‌شوند. هنگامی که مجموعه فعال نهایی شد، شبکه سهام را بین تمام اعتبارسنج های انتخاب شده توزیع می‌کند تا فرآیند تپلید بلوک های جدید منصفانه بماند.

تفاوت اثبات سهام نامزد شده با اثبات سهام واگذار شده

اگر چیزی در مورد اثبات سهام واگذار شده یا نیابتی (delegated proof-of-stake)‌ می دانید، احتمالا متوجه شباهت عملکرد این دو مکانیسم اجماع شده اید. اما علیرغم شباهت هایشان، آنها یکسان نیستند.

اعتبارسنجی در هر دو بلاک چین اثبات سهام نامزد شده و اثبات سهام واگذار شده (DPOS) هر دو حول دو کاربر متفاوت شبکه می چرخد، یعنی یکی قدرت رای دادن به دیگری را دارد. با این حال، این رای دهندگان در اثبات سهام واگذار شده با عنوان نمایندگان و در اثبات سهام نامزد شده با عنوان نامزدها خظاب می شوند.

اما یک تفاوت کلیدی دیگر نیز وجود دارد. در اثبات سهام نامزد شده، هم نامزدها و هم اعتبارسنج ها یک سهم به عنوان وثیقه می گذارند. این به این معنی که در صورتی که نامزدها و اعتبارسنج ها رفتار مخربی نشان دادند از طریق اسلشینگ یا کاهش سهم (slashing) مجازات می شوند.

از سوی دیگر، در اثبات سهام واگذار شده، فقط اعتبار سنج ها برای رفتار بد مجازات می شوند. به این معنی که در یک سیستم اثبات سهام واگذار شده، نمایندگان برای اَعمال اعتبارسنج های مخرب، معمولاً مجازات نمی‌شوند. امروزه، برخی از مکانیسم‌های اثبات سهام واگذار شده شامل روش‌هایی برای مجازات نمایندگان نیز هستند. بنابراین، گاهی مرز بین این دو مکانیسم می تواند نامشخص شود.

مزایا

دلایل زیادی از جمله مصرف انرژی کمتر و مقیاس پذیری آسان تر آن وجود دارد که ممکن است شما را برای استفاده از اثبات سهام نامزد شده ترغیب کند. اما مزایای آن نسبت به سایر مکانیسم‌های اجماع اثبات سهام چیست؟ دلایل اصلی انتخاب یک سیستم اثبات سهام نامزد شده،‌ افزایش امنیت و دموکراسی ساده آن است.

رویکرد انتخاب ولیدیتورها

در مقایسه با مکانیزم اثبات سهام سنتی، اثبات سهام نامزد شده اکوسیستم عادلانه‌تری ایجاد می‌کند و به نامزدها اجازه می‌دهد اعتبارسنج هایی (ولیدیتور) را انتخاب کنند که به آنها اعتماد دارند. بلاکچین هایی که از اثبات سهام نامزد شده استفاده می کنند معمولاً از سیستم هایی مانند تئوری انتخابات و بازی یا حتی بهینه سازی گسسته استفاده می کنند. این مکانیسم ها تضمین می کنند که کل فرآیند منصفانه است. هنگامی که این اعتبارسنج ها انتخاب شدند، شبکه با توزیع یکنواخت همه سهام، زمین بازی را بیشتر یکنواخت می کند.

مجازات منصفانه تمام اعضا

اثبات سهام نامزد شده،‌ امنیت شبکه را در بالاترین سطح اولویت قرار می دهد. برای فعال کردن این امر، NPoS یک سیستم قوی از پاداش‌ها و مجازات‌ها را هم برای اعتبارسنج ها و هم برای نامزدها پیاده‌سازی می‌کند. برخلاف سیستم‌های سنتی مانند اثبات سهام واگذار شده که فقط اعتبار‌سنج ها را مجازات می‌کنند، اثبات سهام نامزد شده سهم نامزدی که اعتبارسنج را انتخاب کرده است نیز کاهش می‌دهد. این امر اعتبارسنج ها و نامزدها را تشویق می کند تا صادقانه عمل کنند و از مجازات جلوگیری کنند. این امر خطر تبانی را کاهش میدهد و همچنین امنیت شبکه را بیشتر می کند.

معایب

شرکت در یک سیستم اثبات سهام نامزد شده مزایای متعددی دارد. با این حال، اشکالات خاصی در این سیستم نیز وجود دارد.

انتخاب اعتبار سنج مخرب

به عنوان یک نامزد در یک شبکه NPoS، شما ریسک بسیار بیشتری را نسبت به یک سیستم PoS سنتی متحمل می شوید. به بیان ساده تر، نامزدها مستقیماً به دلیل انتخاب اعتبارسنج های مخرب جریمه می‌شوند، که یعنی بخشی یا تمام سهام خود در صورت بروز هرگونه مشکل از دست دادن میدهند. جوایز آنها نیز به عملکرد اعتبارسنج ها مرتبط است، بنابراین انتخاب یک اعتبارسنج مناسب اهمیت بسیاری دارد.

مجموعه فعال ولیدیتورها

در NPoS، نامزدها میتوانند همزمان تعداد از پیش تعیین شده‌ایی اعتبار سنج انتخاب کنند. با این حال، همه اعتبارسنج هایی که انتخاب می‌کنید ممکن است به مجموعه فعال راه پیدا نکنند. به عنوان مثال، در شبکه Polkadot، نامزدها می توانند حداکثر 16 اعتبار سنج را انتخاب کنند. اگر 15 اعتبارسنج را انتخاب کنید و تنها چهار نفر از آنها به مجموعه فعال راه پیدا کنند، شبکه سهام شما را بین آنها تقسیم می کند.

چه پروژه هایی از NPoS استفاده میکنند؟

پولکادات

Polkadot از مکانیسم احماع اثبات سهام نامزد شده (NPoS) استفاده می کند. در NPoS پولکادات، اعتبارسنج ها برای تولید بلوک‌ها انتخاب می‌شوند و شانس انتخاب شدن آنها به میزان سهامی که در اختیار دارند بستگی دارد. با این حال، آنچه سیستم Polkadot را منحصر به فرد می کند، نقش نامزدها است. نامزدها شرکت‌کنندگانی هستند که از اعتبارسنج های خاصی با سهام خود حمایت می‌کنند و عملاً آنها را تضمین می‌کنند. این سیستم تضمین می‌کند که شبکه ایمن باقی می‌ماند، زیرا هم اعتبارسنج ها و هم نامزدها می‌توانند برای فعالیت‌های مخرب با جریمه‌ یا «اسلشینگ» مواجه شوند. تاکید Polkadot بر امنیت و نمایندگی دموکراتیک در اجرای NPoS آن مشهود است، و با توانمندسازی نامزدها برای تایید اعتبار سنج های قابل اعتماد یک محیط عادلانه‌تر ایجاد می کند.

کازماس

Cosmos برای تسهیل قابلیت همکاری بین چندین بلاکچین طراحی شده است و از یک نوع اثبات سهام به نام Tendermint BFT برای توافق خود استفاده می کند. در سیستم Cosmos، اعتبار سنج ها بر اساس میزان سهامی که دارند انتخاب می شوند و مسئولیت پیشنهاد و تایید بلوک های جدید را بر عهده دارند. در حالی که Cosmos شباهت هایی با NPoS دارد، به خصوص در جنبه سهامداری، اما آن رابطه نامزد و اعتبارسنجی که در سیستم های NPoS خالص مانند Polkadot دیده می شود را ندارد. در عوض، Cosmos بر تضمین امنیت شبکه از طریق مکانیسم سهام تمرکز می کند و بر اهمیت اعتبارسنج ها در حفظ یکپارچگی شبکه تأکید می کند.

کلام آخر

اثبات سهام نامزد شده (NPoS) نشان دهنده یک تحول قابل توجه در مکانیسم های اجماع است که هدف آن تعادل عدم تمرکز، امنیت و کارایی است. NPoS با معرفی یک فرآیند دموکراتیک برای انتخاب اعتبارسنج و اطمینان از مسئولیت پذیری عادلانه، یک رویکرد منحصر به فرد برای حفظ یکپارچگی بلاکچین ارائه می دهد.

در حالی که مزایایی مانند افزایش امنیت و فرآیند انتخاب اعتبارسنج دموکراتیک دارد، اما با چالش هایی به ویژه برای نامزدها همراه است. مانند هر مکانیسم اجماع دیگری، درک پیچیدگی های آن و تصمیم گیری آگاهانه برای شرکت کنندگان آن بسیار مهم است. با تکامل فناوری بلاک چین، NPoS گواهی بر تلاش‌های مداوم برای اصلاح و بهبود سیستم‌های غیرمتمرکز برای آینده دیجیتالی امن‌تر و فراگیرتر است.

منبع خبر: https://nipoto.com/mag/what-is-nominated-proof-of-stake/