فهرست مقاله
ارز اتریوم چیست؟
اتریوم (Ethereum) یک پلتفرم توسعه برنامه‌های توزیع‌شده است که بر اساس تکنولوژی بلاکچین ساخته شده است. اتریوم به عنوان یک ارز دیجیتال نیز شناخته می‌شود و ارزش آن به عنوان یک واحد پول دیجیتال از طریق عرضه و تقاضا تعیین می‌شود.
استخراج اتریوم به وسیله فرایندی به نام “استخراج” یا “ماینینگ” (Mining) انجام می‌شود. در استخراج اتریوم، کامپیوترها با حل مسئله‌های ریاضی پیچیده به بلاکچین اتریوم می‌پیوندند و با انجام این فعالیت مجازی، بلاک‌های جدیدی به زنجیره بلاکچین اضافه می‌شود. این فرایند استخراج با استفاده از الگوریتم Proof of Work (PoW) صورت می‌گیرد.
فرایند استخراج اتریوم به شرح زیر است:
ساخت بلاک:
استخراج‌کننده‌ها (ماینرها) بلاک‌های جدیدی را ایجاد می‌کنند و تراکنش‌های جدید را درون بلاک قرار می‌دهند.
حل مسئله:
استخراج‌کننده‌ها باید یک مسئله ریاضی پیچیده را حل کنند. در حالت PoW، این مسئله به صورت الگوریتم هش (Hashing) مطرح می‌شود. استخراج‌کننده‌ها با انجام محاسبات و تلاش برای یافتن یک عدد (Nonce) به گونه‌ای که مقدار هش بلاک کمتر از یک حد نصاب (Difficulty) باشد، مسئله را حل می‌کنند.
اثبات کار (Proof of Work)
هنگامی که استخراج‌کننده‌ها مسئله را حل کردند، این اثبات را به بقیه شبکه ارائه می‌دهند. بقیه کامپیوترها می‌توانند به راحتی بررسی کنند که آیا اثبات درست است یا نه.
پاداش:
استخراج‌کننده‌ها برای حل مسئله و اضافه کردن بلاک جدید به زنجیره بلاکچین، پاداشی به شکل اتریوم دریافت می‌کنند. همچنین، تراکنش‌های موجود در بلاک هم به صورت کامل تأیید می‌شوند و اجرا می‌شوند.
مهم است بدانید که استخراج اتریوم با استفاده از الگوریتم Proof of Work در حالت فعلی است. البته، در آینده‌ای نزدیک، اتریوم قرار است از الگوریتم Proof of Stake (PoS) استفاده کند که نیاز به استخراج با قدرت محاسباتی بالا را از بین می‌برد و به جای آن، نودهای براساس تعداد اتریومی که در اختیار دارند، برای ایجاد بلاک‌های جدید و تأیید تراکنش‌ها مسئولیت می‌پذیرند.
چه تفاوتی بین الگوریتم Proof of Work و Proof of Stake وجود دارد؟
الگوریتم Proof of Work (PoW) و Proof of Stake (PoS) دو الگوریتم مختلف برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید در بلاکچین هستند. این دو الگوریتم در روش کار و مکانیزم انتخاب نود‌ها برای انجام این فعالیت‌ها تفاوت دارند.
Proof of Work (PoW):
در الگوریتم Proof of Work، استخراج بلاک و تأیید تراکنش‌ها به وسیله حل مسئله‌های ریاضی پیچیده انجام می‌شود. استخراج‌کنندگان (ماینرها) با انجام محاسبات متعدد و تلاش برای یافتن یک مقدار (Nonce) که مقدار هش بلاک کمتر از یک حد نصاب باشد، مسئله را حل می‌کنند. ماینری که این مسئله را اولین بار حل کند، بلاک جدید را ایجاد می‌کند و پاداشی (مانند اتریوم) دریافت می‌کند. این روش نیاز به قدرت محاسباتی زیاد دارد و مصرف انرژی بالایی دارد.
Proof of Stake (PoS):
در الگوریتم Proof of Stake، نود‌ها براساس میزان ارز دیجیتالی که در اختیار دارند، انتخاب می‌شوند تا بلاک‌های جدید را ایجاد کنند و تراکنش‌ها را تأیید کنند. به جای اینکه به محاسبات سخت بپردازند، نود‌ها به عنوان “منتخب” (Validator) عمل می‌کنند و مسئولیت امضای بلاک‌ها را بر عهده دارند. انتخاب منتخبین بر اساس میزان ارز دیجیتالی (استخراج شده یا خریداری شده) که در وجود دارند، صورت می‌گیرد. در این روش، هزینه مصرف انرژی و قدرت محاسباتی کمتری نسبت به PoW وجود دارد. همچنین، احتمال وقوع حملات ۵۱٪ (۵۱٪ Attack) که در PoW وجود دارد، در PoS به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.
در حال حاضر، اتریوم (Ethereum) که از الگوریتم PoW استفاده می‌کند، در حال تغییر به PoS است که با نام Ethereum 2.0 (یا Eth2) شناخته می‌شود. در Eth2، الگوریتم Beacon Chain از PoS استفاده می‌کند و استخراج بلاک‌ها و تأیید تراکنش‌ها توسط منتخبین انجام می‌شود. این تغییر به منظور افزایش سرعت و قابلیت مقیاس‌پذیری شبکالگوریتم Proof of Work (PoW) و Proof of Stake (PoS) دو روش مختلف برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک در بلاکچین هستند. در ادامه تفاوت‌های اصلی بین این دو راهکار را بررسی می‌کنیم:
مکانیزم کار:
در PoW، ماینرها باید محاسبات را انجام داده و مسئله‌های ریاضی پیچیده را حل کنند تا بلاک جدید را تولید کنند. این محاسبات نیازمند قدرت محاسباتی بالا هستند و منجر به مصرف بالای انرژی می‌شوند. در PoS، تولید بلاک بر اساس میزان سکه‌هایی که انتخاب کننده (validator) در اختیار دارد، انجام می‌شود. انتخاب کننده‌ها سکه‌های خود را به عنوان وثیقه می‌گذارند و بر اساس میزان وثیقه، انتخاب شده و مسئولیت تولید بلاک را به عهده می‌گیرند.
مصرف انرژی:
PoW باعث مصرف بالای انرژی می‌شود، زیرا برای حل مسائل ریاضی پیچیده نیاز به قدرت محاسباتی زیادی دارد. در واقع، برخی از شبکه‌های PoW مصرف انرژی بیشتری نسبت به برخی کشورها دارند. از سوی دیگر، PoS به میزان انرژی کمتری نیاز دارد زیرا فقط انتخاب کننده‌ها با توجه به وثیقه‌های خود بلاک را تولید می‌کنند.
امنیت:
PoW به عنوان یکی از روش‌های امنیتی محسوب می‌شود زیرا برای حمله به شبکه، حمله‌کننده نیاز به کنترل بیش از ۵۱٪ از قدرت محاسباتی شبکه دارد. این امر بسیار مشکل است زیرا نیاز به منابع زیادی دارد و باعث می‌شود حمله‌کننده نیازمند هزینه بسیار بالایی شود. در PoS، حمله‌کننده باید بیش از ۵۱٪ از مقدار سکه‌های موجود در شبکه را کنترل کند تا بتواند حمله کند. بنابراین، کنترل بیش از نیمی از سکه‌های شبکه بسیار هزینه‌بر است و کمتر احتمال حمله وجود دارد.