مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن (PoB) چیست؟

اثبات سوزاندن یا PoB از جمله مقیاس‌پذیرترین الگوریتم های اجماع است. مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن با اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) دارای تفاوت های کلیدی است. بلاک چین‌ های مبتنی بر Proof of Burn از امنیت بالایی برخوردار هستند. در این مطلب به مقایسه این مکانیزم با رقبای آن خواهیم پرداخت.

یک بلاک چین با مکانیزم اثبات کار (PoW) مثل بیت کوین شرایطی را فراهم می‌کند که ماینرها به منظور یافتن پاسخی معتبر برای یک مسئله (پازل) رمزنگاری با یکدیگر رقابت می‌کنند، اولین ماینری که برای یک بلوک مشخص یک راهکار پیدا می‌کند، گواه اثبات کار خودش (هش آن بلاک) را به شبکه اعلام می‌کند. سپس شبکه توزیع شده نودها معتبر بودن یا نبودن آن بلاک هش را مشخص می‌کند. در صورت معتبر بودن، ماینر حق دارد آن بلاک مشخص را به بلاک چین اضافه کند و از بیت کوین‌های تازه تولید شده جایزه‌اش را دریافت کند. مکانیزم اثبات سوزاندن به روشی متفاوت از آن، امنیت سیستم را تامین می‌کند.

اما وقتی درباره بلاک چین‌ های اثبات سهام صحبت می‌کنیم، سازوکار اجماع به نحوه دیگری کار می‌کند. به جای استفاده از تابع های هش، الگوریتم PoS از امضای دیجیتال استفاده و مالکیت کوین‌ها را اثبات می‌کند. اعتبارسنجی بلاک‌های جدید توسط عناصری به نام ضرب‌کنندگان صورت می‌پذیرد که از طریق یک روش قطعی انتخاب می‌شوند. برخلاف سیستم اثبات کار هرچقدر ضرب‌کننده سکه‌های بیشتری استیک کرده باشد، شانس بیشتری برای انتخاب شدن به عنوان اعتبار‌سنج یک بلاک دارد. اما تفاوت اصلی اینجاست که در بیشتر بلاک چین های مکانیزم اثبات سهام برخلاف اثبات کار، جایزه‌ای پرداخت نمی‌شود و تنها درآمد ضرب‌کننده از کارمزد تراکنش‌ها است.

اگرچه الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن شباهت‌هایی با مکانیزم اجماع اثبات سهام و اثبات کار دارد، اما این سازوکار دارای روش به خصوص خود برای رسیدن به اجماع و تایید بلاک‌ها است.

معرفی الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB)

درحالی‌که بیشتر سیستم‌های بلاک چین از الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) یا اثبات کار (PoW) استفاده می‌کنند، اثبات سوزاندن (Proof Of Burn) به عنوان جایگزینی برای این دو الگوریتم مورد آزمایش قرار گرفته است. به صورت کلی یک الگوریتم اجماع مسئولیت حفظ امنیت شبکه را به وسیله یکپارچه نگه داشتن بلاک چین در شبکه‌ای توزیع شده بر عهده دارد.

در سناریویی که یک بلاک چین اثبات کار مانند بلاک چین بیت کوین ایجاد می‌کند؛ ماینرها برای پیدا کردن یک راه‌حل معتبر برای یک مشکل رمزنگاری پیچیده رقابت می‌کنند. اولین ماینری که راه‌حلی برای بلاک معین شده پیدا ‌کند الگوریتم اجماع اثبات کار خود (هش بلاک) را برای بقیه شبکه پخش می‌کند. سپس شبکه توزیع شده نودها معتبر بودن یا عدم اعتبار آن الگوریتم اثبات را تائید می‌کنند. اگر آن الگوریتم معتبر باشد ماینر حق اضافه کردن آن بلاک را به بلاک چین به صورت دائمی به دست می‌آورد و بیت کوین‌های تازه تولید شده را به عنوان پاداش دریافت می‌کند.

زمانی که نوبت به بلاک چین های مکانیزم اجماع اثبات سهام می‌رسد، الگوریتم اجماع به شیوه متفاوتی عمل می‌کند. مکانیزم اجماع اثبات سهام به جای استفاده از توابع هش از امضاهای دیجیتالی استفاده می‌کند که مالکیت کوین‌ها را اثبات می‌کنند. اعتبارسنجی بلاک‌های جدید توسط افرادی به نام سازندگان بلاک انجام می‌شود که از طریق یک روش قطعی انتخاب می‌شوند. هر چه یک سازنده کوین‌های بیشتری استیک کند شانس بیشتری وجود دارد که به عنوان یک اعتبارسنج بلاک انتخاب شود. با این حال برخلاف سیستم اثبات کار، بیشتر سیستم‌های اثبات سهام پاداش بلاک ارائه نمی‌دهند و تمام چیزی که یک سازنده بلاک از اعتبارسنجی به دست می‌آورد کارمزدهای تراکنش است.

اگرچه الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن شباهت‌هایی با الگوریتم اثبات سهام و اثبات کار دارد، ولی از روش خاص خودش برای رسیدن به اجماع و اعتبارسنجی بلاک‌ها استفاده می‌کند.

مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن بیشتر از یک نسخه دارد، اما مفهوم الگوریتم PoB که توسط ایان استوارت (Iain Stewart) ایده‌پردازی شد، در فضای کریپتوکارنسی شناخته شده‌تر است. این الگوریتم به عنوان یک سیستم انعطاف‌پذیرتر جایگزین برای مکانیزم اجماع اثبات کار معرفی شد.

اگرچه مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن اساسا شبیه یک الگوریتم اثبات کار به نظر می‌رسد، اما میزان انرژی مصرفی کاهش پیدا کرده است. عملیات تایید بلاک‌ها در شبکه‌های مبتنی بر الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن به منابع محاسباتی قدرتمند نیاز ندارد و به سخت‌ افزار استخراج قدرتمند (مثل اسیک ماینرها) هم وابسته نیست. در عوض رمز ارزها به عنوان یک روش سرمایه گذاری داخل این بلاک چین می‌سوزند. بنابراین برای ماینرهای انتخاب شده منایع فیزیکی الزامی نیست. در بلاک چین های مبتنی بر مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن، ماینرها در یک ریگ ماینینگ مجازی (قدرت ماینینگ مجازی) سرمایه گذاری می‌کنند.

به عبارت دیگر کاربرها برای به دست آوردن حق استخراج و اعتبارسنجی تراکنش‌ها، با عملیات سوزاندن کوین‌ها قادر به نشان دادن تعهدشان به شبکه هستند. از انجایی که عملیات سوزاندن کوین‌ها، همان قدرت ماینینگ مجازی است. یک کاربر هرچقدر کوین‌های بیشتری برای سیستم بسوزاند، قدرت استخراج بیشتری به دست می‌آورد و شانس بیشتری برای انتخاب شدن به عنوان اعتبارسنج بلاک بعدی دارد.

نحوه عملکرد مکانیزم اثبات سوزاندن

فرآیند سوزاندن سکه‌ها شامل ارسال آن‌ها به یک آدرس عمومی قابل تایید است، جایی که کوین‌ها غیر قابل دسترس و بی‌فایده می‌شوند. معمولا این آدرس‌ها (که با نام آدرس‌های خورنده شناخته می‌شوند) به صورت تصادفی و بدون اینکه کلید خصوصی مرتبطی داشته باشند ساخته می‌شوند.

به صورت طبیعی فرآیند سوزاندن توکن‌ها در الگوریتم اجماع سوزاندن (PoB) موجودی در بازار را کاهش می‌دهد و سبب کمیاب شدن یک رمز ارز می‌شود. نتیجه آن افزایش قیمت کوین یا توکن مورد نظر است. علاوه بر این، توکن سوزی روش دیگری برای سرمایه گذاری در امنیت شبکه است. در حقیقت در مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن ماینرها برای تامین امنیت شبکه بلاک چین به جای ارائه قدرت پردازشی و محاسباتی، توکن سوزی انجام می‌دهند.

یکی از دلایل امنیت بالای بلاک چین‌های مبتنی بر اثبات کار این حقیقت است که ماینرها برای کسب سود باید منابع زیادی را سرمایه گذاری کنند. یعنی یک استخراج‌کننده تمام انگیزه‌های لازم را برای صادقانه عمل کردن و کمک به شبکه برای جلوگیری از هدر رفتن سرمایه گذاری اولیه دارد؛ اگر دست از پا خطا کند، تمام هزینه‌ا‌ی که صرف خرید سخت افزار کرده یا پولی که برای برق پرداخت کرده است نابود خواهد شد و هیچ جایزه‌ای از شبکه دریافت نخواهد کرد!

این ایده در الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن هم وجود دارد، اما بلاک چین‌های PoB به جای سرمایه‌‌ گذاری در برق، نیروی کار و قدرت محاسباتی باید فقط از طریق سرمایه گذاری در سوزاندن سکه‌ها امنیت خود را حفظ کنند. سیستم‌های متکی بر الگوریتم اثبات سوزاندن مانند بلاک چین‌های PoW به ماینرها پاداش بلاک ارائه می‌کنند. انتظار می‌رود این پاداش‌ها در یک زمان معین سرمایه گذاری اولیه کوین‌های سوزانده شده را پوشش دهند.

همانطور که قبلا هم ذکر کردیم روش‌های متفاوتی برای اجرای مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن وجود دارد. درحالی‌که برخی از پروژه‌ها ماینینگ الگوریتم اجماع سوزاندن (PoB) خود را از طریق سوزاندن بیت کوین انجام می‌دهند، اغلب با از بین بردن کوین یا توکن بومی خود به اجماع می‌رسند.

به طور خلاصه، عملیات سوزاندن کوین‌ها شامل فرستادن این سکه‌ها به یک آدرس قابل تایید است، جایی که آن‌ها بی‌استفاده و غیر قابل دسترسی هستند. معمولا ابن آدرس‌ها (آدرس خورنده) تصادفی و بدون داشتن کلید خصوصی تولید می‌شوند. طبیعتا عملیات سوزاندن، عرضه کوین‌ها در مارکت را کاهش داده، باعث یک کمبود اقتصادی می‌شود که یک پتانسیل افزایش ارزش توکن است. اما علاوه براین، توکن سوزی یک راه دیگر سرمایه گذاری در امنیت شبکه است.

مقایسه الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن با اثبات کار

یکی از دلایل امنیت بلاک چین های با مکانیزم اجماع اثبات کار این واقعیت است که ماینرها باید برای کسب سود در منابع زیادی سرمایه گذاری کنند؛ یعنی‌ ماینر تشویق می‌شود صادقانه همه تلاش خود را در جهت جلوگیری از هدر رفتن سرمایه اولیه شبکه به کار گیرد. این ایده در الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن مشابه است؛ به جای سرمایه گذاری در برق، نیروی کار و قدرت کامپیوتری، امنیت بلاک چین های مبتنی بر مکانیزم اثبات سوزاندن با سرمایه گذاری از طریق توکن سوزی (و نه چیز دیگری) حفظ می‌شود.

درست مثل الگوریتم های اثبات کار، بلاک چین های مبتنی بر الگوریتم اثبات سوزاندن جوایز (استخراج) بلاک‌ها را در یک دوره زمانی مشخص به ماینرها اهدا می‌کنند. انتظار می‌رود این پاداش هزینه‌های سرمایه گذاری اولیه در توکن سوزی را پوشش بدهد. همانطور که قبلا گقته شد، نسخه های متفاوتی از مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن وجود دارد. در حالی که بعضی پروزه‌ها استخراج PoB خودشان را از طریق سوراندن بیت کوین اجرا می‌کنند، بعضی دیگر این کار را با سوزاندن توکن بومی شبکه خود انجام می‌دهند.

مقایسه مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن با اثبات سهام

یک نقطه اشتراک بین اثبات سهام و اثبات سوزاندن این واقعیت است که تاییدکننده‌های بلاک‌ها باید سکه‌های خودشان را سرمایه گذاری کنند تا در مکانیزم اجماع نقش داشته باشند. تفاوت اینجاست که بلاک چین های اثبات سهام (PoS) الزام می‌کنند ضرب‌کنندگان باید توکن‌های خودشان را استیک کنند که معمولا این توکن‌ها قفل می‌شوند، اما اگر تصمیم به ترک شبکه بگیرند، می‌توانند آن توکن‌ها را پس گرفته و در بازار به فروش برسانند. در سناریویی مثل این هیچ کمبودی در بازار، دائمی نیست، چرا که سکه‌ها فقط برای مدتی مشخص از چرخه خارج می‌شوند. از طرف دیگر تایید‌کنندگان (نودها) در بلاک چین های مبتنی بر اثبات سوزاندن باید توکن‌های خودشان را برای همیشه از بین ببرند تا یک کمبود دائمی در بازار ایجاد شود.

معایب و مزایای الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن

مزایا و معایبی که در لیست زیر آمده بر اساس بحث‌های پیش آمده بین کسانی است که از الگوریتم اجماع اثبات سوزاندن حمایت می‌کنند و به هیچ عنوان نباید قانونی کلی برای نتیجه‌گیری درباره مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن در نظر گرفته شوند. اختلاف نظرهایی درباره موارد زیر وجود دارد به همین خاطر تست‌های بیشتری برای تعیین اعتبار آن‌ها نیاز داریم.

مزایا

• با ثبات‌تر – مصرف انرژی پایین‌تر
• عدم نیاز به سخت افزار ماینینگ – توکن سوزی همان ریگ‌های ماینینگ مجازی است.
• توکن سوزی باعث کاهش عرضه در گردش می‌شود (کمبود در بازار)
• تشویق ماینرها به تعهد بلندمدت در مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن
• تمرکززدایی در توزیع‌شدگی / استخراج کوین‌ها

معایب

• به عقیده عده‌ای اثبات سوزاندن واقعا با محیط زیست سازگار نیست، چون بیت کوین‌های سوخته شده توسط مکانیزم اثبات کار تولید شده‌اند که به منابع پردازشی زیادی نیاز دارند.
• کاربرد مکانیزم اجماع اثبات سوزاندن در مقیاس‌های بزرگتر هنوز به اثبات نرسیده است. تست‌های بیشتر برای تایید کارآمدی و امنیت آن نیاز است.
• در اثبات سوزاندن، تایید کار انجام شده با تاخیر همراه است. سرعت بلاک چین های مبتنی بر الگوریتم اثبات سوزاندن (PoB) به اندازه بلاکچین های مبتنی بر مکانیزم اجماع اثبات کار نیست.
• در این مکانیزم اجماع پردازش توکن سوزی همیشه شفاف یا قابل تایید توسط کاربران معمولی نیست.

تهیه شده در بیت 24