ما هي خوارزمية اثبات العمل PoW

  مـقـدمـة:

  إثبات
العمل Proof Of Work
(يُختصر عادةً إلى PoW) هو آلية لمنع الإنفاق المزدوج. تستخدم معظم
العملات المشفرة الرئيسية خوارزمية اثبات العمل كطريقة
لمنع حدوث الانفاق المزدوج.

كان
إثبات العمل أول خوارزمية إجماع تظهر في عالم العملات الرقمية، وحتى الآن، لا تزال
هي السائدة. تم تقديمه من قبل ساتوشي ناكاموتو في المستند التعريفي التمهيدي لعام
2008 بشأن Bitcoin ، ولكن تم تصميم التكنولوجيا
نفسها قبل ذلك بوقت طويل.

  ما هو الانفاق المزدوج؟

  يحدث
الإنفاق المزدوج عندما يتم إنفاق نفس الأموال أكثر من مرة. يتم استخدام المصطلح بشكل
حصري تقريبًا في سياق المال الرقمي – فبالتأكيد لن يمكنك انفاق الاموال الورقية
مرتين!. عندما تدفع ثمن سلعة ما، فإنك تقوم بتسليم النقود إلى البائع الذي من المحتمل
أن يقفل عليها في الدرج, لن يمكنك استخدام تلك الاموال مرة اخرى.

في مجال
النقد الرقمي ، هناك احتمال أن تتمكن من ذلك. لقد قمت بالتأكيد بنسخ ملف كمبيوتر من
قبل – ما عليك سوى نسخه ولصقه. يمكنك إرسال نفس الملف بالبريد الإلكتروني إلى عشرة
أو عشرين أو خمسين شخصًا.

نظرًا
لأن النقود الرقمية هي مجرد بيانات، فأنت بحاجة إلى منع الناس من نسخ وإنفاق نفس البيانات
في أماكن مختلفة. اذا حدث ذلك ، ستنهار
العملة على الفور!

  لماذا إثبات العمل ضروري؟

  بحال
كان لديك معرفة بسيطة بتقنية blockchain
، فستعرف أن المستخدمين يقومون بالمعاملات على الشبكة. ومع ذلك ،
لا تعتبر هذه المعاملات صالحة على الفور. يحدث هذا فقط عند اثبات صحتها و إضافتها إلى
blockchain.

تعد
blockchain قاعدة بيانات كبيرة يمكن لكل
مستخدم رؤيتها ، حتى يتمكنوا من التحقق من المعاملات التي حدثت من قبل. تخيل الأمر
على هذا النحو: لديك أنت وثلاثة من أصدقائك سجل. في أي وقت يريد أحدكم إجراء تحويل
لأي شيء تستخدمونه (دولار مثلا)، تقومون بتدوينه – تدفع أليس لبوب خمس دولارات ، ويدفع
بوب لكارول دولارين ، إلخ.

هناك
تعقيد آخر هنا – في كل مرة تجري فيها معاملة و تسجلها، فإنك تشير في السجل من أين أتت
الأموال. لذلك ، إذا كان بوب يدفع لكارول دولارين، فسيبدو الإدخال فعليًا كما يلي:
يدفع بوب لكار وحدتين من هذه المعاملة السابقة مع أليس.

الآن
، لدينا طريقة لتتبع الحولات. إذا حاول بوب إجراء معاملة أخرى باستخدام نفس الدولارات
التي أرسلها للتو إلى كارول (انفاق مزدوج) ، فسيعلم الجميع على الفور. لن تسمح المجموعة
بإضافة المعاملة إلى السجل.

قد تنفع
هذه الطريقة بشكل جيد في مجموعة صغيرة. يعرف الجميع بعضهم البعض، لذلك من المحتمل أن
يتفقوا على أي من الأصدقاء يجب أن يضيف معاملات إلى السجل. ماذا لو كانت المجموعة من
10000 مشارك؟ فكرة السجل لن تكون جيدة أبدا، لأن لا أحد يريد الوثوق بغريب لإدارته.

هذا
هو المكان الذي يأتي فيه دور “إثبات العمل” . فهو يضمن عدم إنفاق المستخدمين
لأموال ليس لديهم الحق في إنفاقها. تمكن خوارزمية إثبات العمل أي شخص من تحديث blockchain و اضافة المعاملات اليه وفقًا
لقواعد النظام.

  كيف يعمل إثبات العمل؟

  السجل
الذي تحدثنا عنه أعلاه يمثل الـ blockchain.
لكننا لا نضيف المعاملات واحدة تلو الأخرى – بدلاً من ذلك ، نجمعها في كتل. نعلن عن
المعاملات على الشبكة ، ثم يقوم المستخدمون الذين يقومون بإنشاء كتلة (و هم
المعدنون)  بتضمينها في كتلة مؤقتة. سيتم اعتبار
المعاملات صالحة فقط بمجرد أن تصبح الكتلة المؤقتة كتلة مؤكدة (عن طريق حل معادلات
او ألغاز رياضية شديدة التعقيد باستخدام اجهزة متخصصة) ، مما يعني أنه تمت إضافتها
إلى blockchain. (يمكنك طرح استفساراتك عن هذا الموضوع في مجموعة أفق الكريبتو)

انشاء
الكتلة المؤقتة أمر مكلف. يتطلب إثبات العمل أن يستخدم المُعدِّن (المستخدم الذي ينشئ
الكتلة) بعض موارده الخاصة ليتمكن من حل المعادلات (لغز الكتلة) أسرع من غيره ليتم
تأكيد الكتلة عن طريقه و يتم اختياره للحصول على مكافأة الكتلة. هذه الموارد هي قوة
أجهزة التعدين التي يقوم باستخدامها ، والتي تُستخدم لتجزئة بيانات الكتلة حتى يتم
العثور على حل للغز.

  اثبـات العمـل مقابـل اثبـات الحصـة

  هناك
العديد من خوارزميات الإجماع الأخرى ، ولكن واحدة من أكثر الخوارزميات المتوقعة بشدة
خوارزمية اثبات الحصة (Proof Of Stake (PoS حيث يعود المفهوم إلى عام 2011 ، وتم تنفيذه في
بعض البروتوكولات الأصغر. لكنه لم يشهد اعتمادًا في أي من سلاسل الكتل الكبيرة.

في أنظمة
إثبات الحصة ، يتم استبدال المعدنين بأجهزة التحقق. لا يوجد أي تعدين ولا سباق لتخمين
حل الألغاز. بدلاً من ذلك ، يتم اختيار المستخدمين عشوائيًا – إذا تم اختيار
مستخدم ، فيجب عليه اقتراح (أو “مصادقة”) كتلة. إذا كانت الكتلة صالحة ،
فسيحصل على مكافأة مكونة من رسوم معاملات الكتلة.

لا يمكن
اختيار أي مستخدم بشكل اعتباطي، البروتوكول يختار بناءً على عدد من العوامل. لكي تكون
مؤهلاً ، يجب عليك عمل ستاك للحصة ، وهي مقدار محدد مسبقًا من العملة على الـ blockchain. تعمل الحصة مثل الكفالة:
تمامًا عندما يدفع المدعى عليهم مبلغًا كبيرًا من المال لتمكينهم من تخطي المحاكمة
، يقوم المدققون بحبس الحصة لإثبات عدم الغش. إذا تصرف المستخدمون بطريقة ملتوية ،
فسيتم أخذ حصتهم (أو جزء منها).

إثبات
الحصة له بعض الميزات مقابل إثبات العمل. أبرزها عدم وجود حاجة لمزارع التعدين عالية
الطاقة، لا حاجة لصرف الكهرباء او لأجهزة التعدين غالية الثمن.

ومع
ذلك ، فإنه لا يوجد منافس قريب من PoW.
فالتعدين هو خوارزمية الإجماع الوحيدة التي أثبتت جدارتها على نطاق واسع. خلال ما يزيد
قليلاً عن عقد من الزمان ، أمنت معاملات بقيمة تريليونات الدولارات ، للقول على وجه
اليقين ما إذا كان بإمكان PoS
منافسة أمان PoW
، يجب اختبار Staking
بشكل واضح على أرض الواقع.

  أفكـار
ختـامية

كان
إثبات العمل هو الحل الأساسي لمشكلة الإنفاق المزدوج وأثبت أنه موثوق وآمن. أثبتت Bitcoin
أننا لسنا بحاجة إلى كيانات مركزية لمنع إنفاق الأموال نفسها مرتين.
من خلال الاستخدام الذكي للتشفير، يمكن للمشاركين في بيئة لامركزية الاتفاق على حالة
قاعدة البيانات المالية و
الاستمرار باستخدامها بأمان.