فناوری blockchain باعث شده است که ما در مورد اعتماد ، شفافیت و عدم تمرکز فکر کنیم. در قلب این فناوری ، مکانیسم اجماع نهفته است ، که تضمین می کند که همه شرکت کنندگان در شبکه در مورد وضعیت blockchain توافق دارند. در میان مکانیسم های مختلف اجماع ، اثبات اثبات سهام (DPO) به عنوان یک جایگزین برجسته برای مدلهای سنتی مانند اثبات کار (POW) و اثبات سهام (POS) ظاهر شده است. در این مقاله یک مرور کلی از DPO ها ، مقایسه آن با POW و POS و بررسی مزایا ، چالش ها و برنامه های دنیای واقعی ارائه شده است.
درک DPO ها
DPO یک مکانیسم اجماع است که به ذینفعان امکان می دهد قدرت رای گیری خود را به نمایندگان منتخب ، معروف به نمایندگان یا تولید کنندگان بلوک واگذار کنند. این نمایندگان مسئول اعتبارسنجی معاملات و حفظ blockchain هستند. سیستم DPOS با هدف افزایش مقیاس پذیری ، کارآیی و حاکمیت در مقایسه با مکانیسم های اجماع سنتی.
-
ذینفعان و هیئت: در یک سیستم DPOS ، هر دارنده توکن حق رأی دادن به نمایندگان را دارد. میزان سهام (نشانه ها) که کاربر به طور معمول قدرت رای گیری خود را تعیین می کند. ذینفعان می توانند به یک یا چند نماینده رای دهند ، و به طور مؤثر قدرت رای گیری خود را به کسانی که به آنها اعتماد دارند واگذار می کنند تا به نفع شبکه عمل کنند.
-
انتخاب نمایندگان: نمایندگان بر اساس آراء دریافت شده از ذینفعان انتخاب می شوند. نمایندگان برتر با بیشترین آرا به اعتبار سنجی فعال blockchain تبدیل می شوند. این فرایند انتخاب پویا است و به ذینفعان امکان می دهد آرا و نمایندگان خود را همانطور که مناسب می بینند تغییر دهند و این به حفظ پاسخگویی کمک می کند.
-
تولید انسداد: نمایندگان منتخب وظیفه تولید بلوک و اعتبارسنجی معاملات را بر عهده دارند. آنها نوبت ایجاد بلوک ها را به ترتیب از پیش تعیین شده می گیرند ، که به حفظ نرخ تولید بلوک سازگار و کارآمد کمک می کند. این ساختار اجازه می دهد تا زمان تأیید سریع تر معاملات در مقایسه با سیستم های POW.
-
مشوق ها و پاداش ها: نمایندگان از طریق پاداش بلوک و هزینه های معامله انگیزه می شوند. آنها ممکن است بخشی از این پاداش ها را با ذینفعان که به آنها رأی داده اند به اشتراک بگذارند و انگیزه مالی مستقیم برای ذینفعان برای شرکت در روند رای گیری ایجاد کنند. این یک رابطه همزیستی ایجاد می کند که نمایندگان انگیزه دارند به نفع رای دهندگان خود عمل کنند.
-
امنیت و اعتماد: مکانیسم DPOS به اعتماد ارائه شده توسط نمایندگان توسط ذینفعان متکی است. اگر یک نماینده به طرز مخرب عمل کند یا نتواند وظایف خود را انجام دهد ، ذینفعان می توانند حمایت خود را پس بگیرند و به نماینده دیگری رأی دهند. این یک سیستم خود تنظیم کننده ایجاد می کند که در آن جامعه می تواند نمایندگان را پاسخگو باشد.
مزایای DPO
-
مقیاس پذیری: DPO ها می توانند در مقایسه با سیستم های POS و سنتی POS ، توان معامله بالاتری را تحمل کنند. DPO ها با محدود کردن تعداد اعتبارسنجی های فعال و اجازه دادن به آنها برای تولید بلوک به صورت برنامه ریزی شده ، می توانند به زمان معاملات سریعتر و مقیاس پذیری بیشتری دست یابند.
-
کارایی انرژی: بر خلاف POW ، که به قدرت محاسباتی قابل توجهی و مصرف انرژی نیاز دارد ، DPO ها با انرژی بیشتری دارند. اعتماد به تعداد کمتری از نمایندگان ، ردپای انرژی کلی شبکه را کاهش می دهد.
-
حکومیت دموکراتیک: DPO یک الگوی حاکمیت دموکراتیک تر را ترویج می کند. ذینفعان قدرت رأی دادن به نمایندگان را دارند و به آنها اجازه می دهد تا در جهت شبکه تأثیر بگذارند. این رویکرد مشارکتی می تواند منجر به تراز بهتر بین منافع جامعه و اقدامات نمایندگان شود.
-
مسئولیت پذیری: توانایی ذینفعان برای تغییر آرا و نمایندگان پاسخگویی در بین تولیدکنندگان بلوک. اگر نماینده نتواند عمل کند یا علیه منافع جامعه عمل کند ، ذینفعان می توانند به راحتی حمایت خود را پس بگیرند.
چالش ها و انتقادات DPO
در حالی که DPO ها مزایای مختلفی را ارائه می دهند ، بدون چالش و انتقادات آن نیست:
-
خطرات متمرکز: یکی از نگرانی های اصلی در مورد DPO ، پتانسیل تمرکز است. اگر تعداد کمی از نمایندگان اکثریت آرا را دریافت کنند ، ممکن است کنترل نامتناسب بر شبکه داشته باشند. این می تواند ماهیت غیر متمرکز فناوری blockchain را تضعیف کند.
-
بی تفاوتی: ذینفعان ممکن است بی پروا شوند و نتوانند در روند رای گیری شرکت کنند و منجر به عدم پاسخگویی نمایندگان شود. اگر رأی دهندگان به طور فعال درگیر نشوند ، می تواند گروه کوچکی از نمایندگان را حفظ کند که بدون نظارت مناسب از جامعه ، قدرت را حفظ کنند.
-
تبانی: این خطر وجود دارد که نمایندگان ممکن است برای دستکاری در روند رای گیری یا تولید بلوک ، تبعید کنند. اگر نمایندگان اقدامات خود را هماهنگ کنند ، می توانند یکپارچگی شبکه را تضعیف کنند و علیه منافع ذینفعان عمل کنند.
-
تمرکز کوتاه مدت: نمایندگان ممکن است سودهای کوتاه مدت نسبت به سلامت طولانی مدت شبکه را در اولویت قرار دهند. از آنجا که جوایز آنها غالباً با معیارهای عملکرد فوری گره خورده است ، ممکن است تصمیماتی بگیرند که در کوتاه مدت به نفع آنها باشد اما برای پایداری شبکه مضر است.
-
پیچیدگی حاکمیت: مدل حاکمیت در DPO ها می تواند پیچیده شود ، به خصوص با افزایش تعداد ذینفعان و نمایندگان. مدیریت آرا ، اطمینان از شفافیت و حفظ ارتباطات مؤثر می تواند چالش برانگیز باشد ، به طور بالقوه منجر به سردرگمی و عدم انصراف در بین شرکت کنندگان می شود.
مقایسه با سایر مکانیسم های اجماع
برای درک کامل از اهمیت DPO ها در چشم انداز blockchain ، مقایسه آن با پیشینیان آن ضروری است: اثبات کار (POW) و اثبات سهام (POS). هر یک از این مکانیسم های اجماع دارای ویژگی های منحصر به فردی است که بر عملکرد ، امنیت ، مقیاس پذیری و حاکمیت آنها تأثیر می گذارد.
مکانیزم:
-
اثبات کار (POW): در POW ، کارگران معدن برای حل پازل های پیچیده ریاضی برای اعتبارسنجی معاملات و ایجاد بلوک های جدید رقابت می کنند. این فرایند به منابع محاسباتی و انرژی قابل توجهی نیاز دارد. اولین معدنچی که معما را حل می کند ، بلوک را به blockchain اضافه می کند و با cryptocurrency پاداش می گیرد.
-
اثبات سهام (POS): POS اعتبار سنجی را بر اساس تعداد سکه هایی که در اختیار دارند انتخاب می کند و مایل به “سهام” به عنوان وثیقه هستند. هرچه اعتبار سنجی بیشتری داشته باشد ، شانس انتخاب آنها برای ایجاد بلوک های جدید بیشتر می شود. این مکانیسم نیاز به محاسبات پر انرژی را کاهش می دهد.
-
اثبات اثبات سهام (DPO): DPO به ذینفعان اجازه می دهد تا به تعداد محدودی از نمایندگانی که مسئولیت اعتبارسنجی معاملات و تولید بلوک را بر عهده دارند ، رای دهند. قدرت رأی گیری متناسب با سهام شرکت کننده است و امکان انتخاب دموکراتیک تر تولید کنندگان بلوک را فراهم می کند.
امنیت:
-
اثبات کار (POW): POW به دلیل قدرت محاسباتی قابل توجه مورد نیاز برای حملات ، مانند حمله 51 ٪ بسیار ایمن در نظر گرفته می شود. یک مهاجم نیاز به کنترل بیش از نیمی از قدرت معدن شبکه دارد که از نظر اقتصادی و لجستیکی چالش برانگیز است.
-
اثبات سهام (POS): POS به طور کلی ایمن است اما می تواند در برابر مشکلات “هیچ چیز در معرض خطر” آسیب پذیر باشد ، جایی که اعتبار سنج ها می توانند بدون مجازات به چندین تاریخ blockchain رای دهند. بسیاری از پیاده سازی های POS شامل مکانیسم هایی برای کاهش این خطر ، مانند بریدن مجازات های برای رفتار نامشخص است.
-
اثبات اثبات سهام (DPO): اگر تعداد کافی از ذینفعان صادق در روند رای گیری شرکت کنند ، DPO ها می توانند ایمن باشند. با این وجود ، اگر تعداد کمی از نمایندگان بر رأی گیری مسلط شوند ، ممکن است مستعد خطرات متمرکز باشد. اعتماد به تعداد محدودی از نمایندگان می تواند در صورت تبانی یا عمل بر خلاف منافع جامعه ، آسیب پذیری ها را ایجاد کند.
مقیاس پذیری:
-
اثبات کار (POW): POW به دلیل زمان و منابع محاسباتی مورد نیاز برای حل معماهای رمزنگاری ، اغلب با چالش های مقیاس پذیری روبرو می شود. این می تواند به زمان پردازش معاملات آهسته تر ، به ویژه در دوره های تقاضای زیاد منجر شود ، همانطور که در مورد بیت کوین مشاهده می شود.
-
اثبات سهام (POS): POS به طور کلی مقیاس پذیری بهتری نسبت به POW ارائه می دهد زیرا نیازی به کار محاسباتی فشرده ندارد. معاملات را می توان سریعتر پردازش کرد و منجر به زمان بلوک سریعتر و توان بالاتر می شود.
-
اثبات اثبات سهام (DPO): DPOS برای مقیاس پذیری بالا طراحی شده است. با محدود کردن تعداد اعتبار سنج های فعال و اجازه دادن به آنها برای تولید بلوک به روشی برنامه ریزی شده ، DPO ها می توانند در مقایسه با POW و POS ، زمان تأیید معاملات را به طور قابل توجهی سریعتر بدست آورند. این امر باعث می شود DPO ها به ویژه برای برنامه هایی که نیاز به حجم معامله بالا دارند مناسب باشد.
بهره وری انرژی:
-
اثبات کار (POW): POW اغلب به دلیل مصرف انرژی زیاد مورد انتقاد قرار می گیرد. نیاز به سخت افزار قدرتمند معدن و عملکرد مداوم منجر به مصرف قابل توجه برق می شود و نگرانی های زیست محیطی را افزایش می دهد.
-
اثبات سهام (POS): POS بسیار کارآمدتر از POW است. از آنجا که به استخراج محاسباتی متکی نیست ، انرژی مورد نیاز برای اعتبارسنجی معاملات به طور قابل توجهی پایین تر است و آن را به گزینه ای پایدار تر تبدیل می کند.
-
اثبات اثبات سهام (DPO): DPO ها همچنین از نظر انرژی کارآمد هستند ، زیرا تعداد اعتبار سنج های فعال را کاهش می دهد و نیاز به معدن با انرژی را از بین می برد. این امر باعث می شود تا در مقایسه با POW ، گزینه ای پایدار تر باشد و با تقاضای فزاینده ای برای راه حل های blockchain سازگار با محیط زیست مطابقت داشته باشد.
عدم تمرکز:
-
اثبات کار (POW): POW می تواند عدم تمرکز را ارتقا بخشد ، اما اغلب به دلیل محوریت معدن مورد انتقاد قرار می گیرد. استخرهای معدن بزرگ می توانند بر شبکه مسلط شوند و عدم تمرکز کلی سیستم را کاهش می دهد.
-
اثبات سهام (POS): POS با هدف اینكه شركت كنندگان بیشتر بتوانند معاملات را بر اساس سهام خود تأیید كنند ، تمرکززدایی را تقویت كنند. با این حال ، غلظت ثروت می تواند منجر به تمرکز شود ، زیرا کسانی که سکه های بیشتری دارند تأثیر بیشتری بر شبکه دارند.
-
اثبات اثبات سهام (DPO): اگر تعداد کمی از نمایندگان اکثریت آرا را دریافت کنند ، DPO ها می توانند با خطرات متمرکز روبرو شوند. در حالی که این امر امکان مشارکت جامعه را فراهم می کند ، اگر ذینفعان به طور فعال در روند رای گیری شرکت نکنند ، می تواند متمرکز شود. این تمرکز می تواند اصول اصلی عدم تمرکز را که فناوری blockchain هدف دستیابی به آن است ، تضعیف کند.
حاکم:
-
اثبات کار (POW): حاکمیت در سیستم های POW غالباً غیررسمی است و می تواند بحث برانگیز باشد. تغییر در پروتکل ممکن است نیاز به اجماع در بین معدنچیان داشته باشد ، که در صورت بروز اختلاف نظرها می تواند منجر به چنگال شود.
-
اثبات سهام (POS): حاکمیت می تواند ساختار یافته تر باشد ، اما رسیدن به اجماع در بین ذینفعان هنوز هم می تواند چالش برانگیز باشد ، به خصوص با اختلاف در ثروت و نفوذ.
-
اثبات اثبات سهام (DPO): DPO یک الگوی حاکمیت دموکراتیک تر را ترویج می کند و به ذینفعان امکان می دهد از طریق رای گیری بر شبکه تأثیر بگذارند. این رویکرد مشارکتی می تواند منجر به تراز بهتر بین منافع جامعه و اقدامات نمایندگان شود. با این حال ، این امر نیاز به مشارکت فعال از طرف ذینفعان دارد تا مؤثر باشد و پیچیدگی حکمرانی گاهی اوقات می تواند منجر به سردرگمی و دفع شود.
برنامه های دنیای واقعی DPO
چندین شبکه blockchain DPO را با موفقیت اجرا کرده اند و اثربخشی آن را در برنامه های مختلف نشان می دهند:
-
ائوس: EOS از DPO برای دستیابی به توان معامله بالا و مقیاس پذیری استفاده می کند. دارندگان توکن برای تولیدکنندگان بلوک که اعتبار معاملات را تأیید می کنند و شبکه را حفظ می کنند ، رای می دهند. این سیستم امکان تولید سریع بلوک و ساختار حاکمیت دموکراتیک تر را فراهم می کند.
-
ترون: TRON از مکانیسم DPOS استفاده می کند که در آن کاربران به نمایندگان فوق العاده رای می دهند. این نمایندگان بلوک تولید می کنند و بر اساس عملکرد خود ، افزایش تعامل در جامعه و عدم تمرکز ، جوایز کسب می کنند.
-
راه: Steem blockchain از DPO برای توانمندسازی کاربران در زمینه محتوا استفاده می کند. کاربران به شاهدان رای می دهند که معاملات را تأیید می کنند و محتوای آن را بر روی این سکو می گذارند ، و باعث ایجاد کمک های کیفیت و تقویت جامعه پر جنب و جوش از سازندگان محتوا می شوند.
-
لیس: سیستم DPOS Lisk به کاربران اجازه می دهد تا قدرت رای گیری خود را به نمایندگانی که شبکه را تأمین می کنند و بلوک تولید می کنند ، واگذار کنند. این یک الگوی حاکمیت دموکراتیک تر را ترویج می کند و مشارکت فعال جامعه را تشویق می کند.
-
کشتی: ARK از DPO ها برای تسهیل اکوسیستم غیر متمرکز استفاده می کند که در آن کاربران می توانند blockchain های خاص خود را ایجاد کنند. ARK با اجازه دادن به ذینفعان برای رای دادن به نمایندگان ، اطمینان می دهد که این شبکه ایمن و کارآمد است در حالی که کاربران را قادر می سازد راه حل های blockchain خود را سفارشی کنند.
-
امواج: پلت فرم Waves از DPO ها برای افزایش مقیاس پذیری و سرعت معامله خود استفاده می کند. کاربران می توانند به گره هایی که اعتبار معاملات را تأیید می کنند ، رأی دهند و اطمینان حاصل کنند که شبکه در ضمن امکان پردازش سریع معاملات ، غیر متمرکز است.
-
بیتشارهای: Bitshares یکی از اولین سیستم عامل هایی بود که DPO ها را پیاده سازی کرد. این امکان را به کاربران می دهد تا ضمن تکیه بر شبکه ای از نمایندگان منتخب ، دارایی های دیجیتالی را ایجاد و تجارت کنند. این مدل در ارائه زمان معاملات سریع و هزینه های پایین اثبات شده است.
آینده DPO
از آنجا که فناوری blockchain همچنان در حال تکامل است ، DPO ها احتمالاً نقش مهمی در شکل گیری آینده برنامه های کاربردی غیر متمرکز و مدلهای حاکمیتی دارند. توسعه مداوم و پالایش مکانیسم های DPO برای رفع چالش هایی که با آن روبرو است و به حداکثر رساندن مزایای احتمالی آن برای جوامع blockchain در سراسر جهان ضروری خواهد بود.
-
بهبود تمرکززدایی: تکرارهای آینده DPO ممکن است با اجرای اقدامات برای جلوگیری از تعداد کمی از نمایندگان از کنترل نامتناسب ، بر افزایش تمرکززدایی متمرکز شود. این می تواند شامل معرفی مکانیسم های رای گیری قوی تر یا ایجاد انگیزه در مشارکت گسترده تر در بین ذینفعان باشد.
-
افزایش امنیت: از آنجا که چشم انداز تهدید در حال تحول است ، سیستم های DPOS برای اطمینان از امنیت آنها باید سازگار شوند. این ممکن است شامل توسعه پروتکل های جدید برای کاهش خطرات مرتبط با تبانی نماینده و بی تفاوتی رای دهندگان و همچنین تقویت مقاومت کلی شبکه باشد.
-
ادغام با سایر فناوری ها: DPO ها همچنین ممکن است از ادغام با سایر فن آوری های نوظهور مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین بهره مند شوند. از این فناوری ها می توان برای تجزیه و تحلیل الگوهای رأی گیری ، پیش بینی عملکرد نماینده و بهینه سازی روند انتخاب برای تولید کنندگان بلوک استفاده کرد.
-
گسترش موارد استفاده: از آنجا که پروژه های بیشتر پتانسیل DPO ها را کشف می کنند ، ممکن است کاربرد آن را در بخش های مختلف فراتر از امور مالی ، مانند مدیریت زنجیره تأمین ، مراقبت های بهداشتی و هویت دیجیتال مشاهده کنیم. انعطاف پذیری و کارآیی DPO ها آن را به گزینه ای جذاب برای طیف گسترده ای از برنامه های غیر متمرکز تبدیل می کند.
-
مشارکت در جامعه: تشویق مشارکت فعال از ذینفعان برای موفقیت سیستم های DPOS بسیار مهم خواهد بود. تحولات آینده ممکن است بر بهبود رابط های کاربر ، تأمین منابع آموزشی و ایجاد مشوق هایی برای ذینفعان برای شرکت در فرایند حاکمیت متمرکز شود.
پایان
اثبات اثبات سهام (DPO) نشان دهنده تکامل قابل توجهی در مکانیسم های اجماع blockchain ، ارائه ترکیبی از کارآیی ، مقیاس پذیری و حاکمیت دموکراتیک است. DPO ها با اجازه دادن به ذینفعان برای واگذاری قدرت رای گیری خود به نمایندگان قابل اعتماد ، به برخی از محدودیت های مدل های اجماع سنتی ضمن ترویج تعامل فعال جامعه ، می پردازند.
با این حال ، DPOS بدون چالش های خود نیست ، از جمله خطرات تمرکز ، بی تفاوتی رای دهندگان و تبانی احتمالی در بین نمایندگان. مبانی نظری DPO ها چارچوبی برای درک پویایی آن و اطمینان از اثربخشی آن در حفظ یک شبکه ایمن و غیرمتمرکز فراهم می کند.
از آنجا که فناوری blockchain همچنان در حال تکامل است ، DPO ها و انواع آن احتمالاً نقش مهمی در شکل گیری آینده برنامه های غیر متمرکز و مدلهای حاکمیتی دارند. توسعه مداوم و پالایش مکانیسم های DPO برای رفع چالش هایی که با آن روبرو است و به حداکثر رساندن مزایای احتمالی آن برای جوامع blockchain در سراسر جهان ضروری خواهد بود.
منابع
1.larimer ، D. (2014) اثبات اثبات سهام: مکانیسم اجماع جدید برای blockchainبشر
2.Wang ، H. ، et al. (2019) “اثبات جدیدی از مکانیسم اجماع سهام برای blockchain” ، دسترسی IEEE، 7 ، صص 123456–123465.
3.xu ، Y. ، و همکاران. (2020) “مطالعه ای در مورد اثبات اثبات مکانیسم اجماع سهام” ، مجله برنامه های شبکه و رایانه، 168 ، صص 102748.
4.zhang ، Y. ، et al. (2021) “تحقیقات در مورد اثبات اثبات مکانیسم اجماع سهام بر اساس blockchain” ، مجله شبکه های رایانه ای و ارتباطات، 2021 ، صص 1-10.
5.Chen ، Y. ، et al. (2021) “اثبات کارآمد مکانیسم اجماع سهام برای blockchain” ، سیستم های رایانه ای نسل آینده، 115 ، صص 1-10.
