ما هي آليات الإجماع؟ شرح الفرق بين إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS)

عندما نفهم تقنية البلوكتشين، ندرك أن قوتها تكمن في كونها لامركزية، أي أنه عام ولا يملكه شخص واحد أو بنك واحد، بل يملكه آلاف الأشخاص حول العالم.

لكن إن لم يكن هناك مدير أو مسؤول ليوافَق على المعاملات، فكيف يتفق كل هؤلاء الغرباء على إضافة معلومات جديدة؟ كيف نضمن ألا يقوم أحد بالغش أو تزوير السجلات؟

الإجابة تكمن في ما يُعرف بآلية الإجماع. فما هي آليات الإجماع؟ ما هي أنواعها؟ وكيف تضمن أمان الشبكة؟ هذا ما سنشرحه بالتفصيل.

ما هي آليات الإجماع؟

آليات الإجماع (Consensus Mechanisms) هي ببساطة نظام التصويت أو مجموعة القواعد التي تستخدمها شبكة البلوكتشين.

إنها الطريقة التقنية والبروتوكول الذي يسمح لجميع المشاركين (العُقد) في شبكة لامركزية بالوصول إلى اتفاق موحد وموثوق حول صحة المعاملات وضمان أن الجميع لديه نفس النسخة الصحيحة والمتطابقة من دفتر الأستاذ.

أي إنها الوسيلة التي تخلق الثقة في نظام لا يعتمد على الثقة بجهة واحدة.

كيف تعمل آليات الإجماع؟

تعمل هذه آليات الإجماع عن طريق تصميم نظام اقتصادي يجعل الغش (مثل محاولة إنفاق نفس العملة مرتين) مكلفاً جداً وغير مربح، بينما تجعل الأمانة (اتباع القواعد والتحقق من المعاملات بشكل صحيح) مربحة ومكافئة للمشاركين.

لفهم كيف تعمل آليات الإجماع بشكل أعمق، تخيل أنها تطلب من المشاركين إثبات جديتهم بضمان معين قبل أن تسمح لهم باقتراح إضافة صفحة جديدة.

هذا الضمان هو ببساطة تكلفة يدفعها المشارك مقدماً. قد تكون هذه التكلفة هي استهلاك طاقة كهربائية هائلة كما في إثبات العمل، أو قد تكون أموالاً حقيقية يتم حجزها كضمان كما في إثبات الحصة.

إذا حاول أحدهم الغش فهو يخاطر بخسارة هذه التكلفة، وهذا ما يجعل الأمانة مربحة والغش مكلفاً.

ما هي آليات الإجماع الرئيسية؟

هناك العديد من آليات الإجماع ولكن اثنتين منها فقط هما الأكثر شهرة وتأثيراً في عالم العملات الرقمية: إثبات العمل (PoW) وإثبات الحصة (PoS):

ما هي آلية إثبات العمل (Proof-of-Work أو PoW)؟

إثبات العمل هي الآلية الأقدم والأكثر شهرة، وهي الآلية التي تستخدمها شبكة البيتكوين لتأمين شبكتها.

الفكرة الأساسية هي جعل إضافة كتلة جديدة أمراً صعباً ومكلفاً مما يجعل الغش مكلفاً للغاية.

يتنافس المشاركون المعروفون بـ المعدنين (Miners) على حل ألغاز رياضية معقدة بواسطة الحوسبة المكثفة.

أول معدّن يحل اللغز يبثه لبقية الشبكة ليتحققو منه، إذا اثبتت الصحة تضاف الكتلة الجديدة إلى البلوكتشين، ويحصل على مكافأة (مثل عملات بيتكوين جديدة) مقابل جهده وطاقته.

يُطلب من المعدنين استهلاك موارد حقيقية (وقت، كهرباء، قدرة حوسبة) لإثبات العمل الحقيقي، ولهذا تُسمى الآلية إثبات العمل.

الميزات:

• يُعتبر آمناً جداً وقد صمد أمام اختبار الزمن لأكثر من عقد، وأثبت أنه منيع جداً ضد الهجمات.
• يمكن لأي شخص في أي مكان لديه جهاز قوي أن يشارك في عملية التعدين وتأمين الشبكة.

العيوب والتحديات:

• يتطلب قوة حاسوبية ضخمة، وهذا يثير مخاوف بيئية كبيرة ويجعل تكلفة تشغيله باهظة.
• تصميم هذه الآلية يجعل عملية إضافة الكتل بطيئة مما يحد من سرعة المعاملات اليومية.
• مع مرور الوقت أصبحت عملية التعدين تتركز في أيدي مجمعات تعدين (Mining Pools) ضخمة تملك أغلب القوة الحاسوبية مما يقلل من اللامركزية الفعلية.

ما هي آلية إثبات الحصة (Proof-of-Stake أو PoS)؟

إثبات الحصة هو البديل الأحدث والأكثر شيوعاً اليوم، وتستخدمه شبكات كبرى مثل الإيثيريوم ومعظم الشبكات الجديدة، والفكرة هي استبدال تكلفة الطاقة بتكلفة مالية للضمان.

بدلاً من سباق المعدنين لدينا هنا مدققون (Validators). ليصبح الشخص مدققاً يجب عليه حجز أو تخزين (Stake) كمية معينة من عملات الشبكة الخاصة به كضمان.

تختار الشبكة بعد ذلك أحد هؤلاء المدققين (بشكل شبه عشوائي وبناءً على حجم حصتهم) ليقوم بالتحقق من صحة الكتلة الجديدة وإضافتها.

إذا كان المدقق أميناً يحصل على مكافأة من رسوم المعاملات، أما إن حاول الغش تتم معاقبته بخسارة جزء من حصته التي قدمها كضمان.

يُطلب من المدقين وضع حصة أو تكلفة كضمان للأمانة، ولهذا تُسمى الآلية إثبات الحصة.

الميزات:

• استهلاك طاقة أقل وبالتالي فهو صديق أكثر للبيئة.
• يسمح بمعالجة عدد أكبر بكثير من المعاملات في الثانية.
• لا يتطلب أجهزة تعدين باهظة الثمن.
• السرعة والكفاءة تجعل شبكات PoS هي الأساس لتشغيل العقود الذكية وتطبيقات التمويل اللامركزي (DeFi) التي تتطلب استجابة فورية.

العيوب والتحديات:

• هناك مخاوف من أن هذا النظام قد يؤدي إلى أن الأغنياء يزدادون غنى، حيث أن من يملك حصة أكبر له فرصة أكبر في الحصول على المكافآت.
• رغم قوته، لا يزال أحدث من PoW ولم يتم اختباره بنفس القدر على مدى زمني طويل في ظروف قاسية.

ما هو الفرق بين إثبات العمل وإثبات الحصة؟

هذا الجدول يلخص الفرق بين إثبات العمل وإثبات الحصة ببساطة:

الميزة	إثبات العمل (PoW)	إثبات الحصة (PoS)
المشاركون	المعدّنون (Miners)	المدققون (Validators)
الطريقة	منافسة (حل لغز معقد)	اختيار (بناءً على الحصة)
الأمان	يعتمد على تكلفة الطاقة	يعتمد على تكلفة رأس المال (الضمان)
استهلاك الطاقة	مرتفع جداً (سيء للبيئة)	منخفض جداً (صديق للبيئة)
السرعة	بطيء نسبياً	سريع جداً
مثال شهير	البيتكوين (Bitcoin)	الإيثيريوم (Ethereum)

هل هناك أنواع أخرى من آليات الإجماع؟

PoW و PoS هما الآليتان الرئيسيتان للشبكات العامة ولكن هناك أنواع أخرى من آليات الإجماع تُستخدم لأغراض مختلفة:

• إثبات الحصة المفوض (Delegated Proof-of-Stake – DPoS)
• إثبات السلطة (Proof-of-Authority – PoA)
• إثبات النشاط (Proof-of-Activity – PoA)
• إثبات التاريخ (Proof-of-History – PoH)
• إثبات الأهمية (Proof-of-Importance – PoI)
• إثبات السعة (Proof-of-Capacity – PoC)
• إثبات الحرق (Proof-of-Burn – PoB)
• إثبات الوقت المنقضي (Proof-of-Elapsed Time – PoET)

ما هي أفضل آلية إجماع بلوكتشين؟

الأفضل يعتمد على الهدف، هل الهدف مخزن قيمة آمن جداً وبطيء؟ أم حاسوب عالمي سريع وفعال لتشغيل التطبيقات؟

• إثبات العمل (PoW): يراه الكثيرون الأكثر أماناً و الأكثر لامركزية لكنه يدفع ثمن ذلك بالسرعة واستهلاك الطاقة.
• إثبات الحصة (PoS): هو الأكثر كفاءة وسرعة مما يجعله مثالياً لتشغيل التطبيقات المعقدة.
  وهذه السرعة هي التي تسمح بتشغيل تطبيقات المنصات اللامركزية و مشاريع الـ DeFi.

في الختام

هكذا عندما تسمع في المرة القادمة أن شبكة بطيئة وأخرى سريعة، أو أن شبكة تستهلك طاقة وأخرى صديقة للبيئة، ستعرف أن السبب الجوهري هو الفرق بين إثبات العمل وإثبات الحصة.

وفهمك لهذه المبادئ وآليات العمل هي المفتاح الحقيقي لتقييم أي مشروع بلوكتشين.