اثبات سهام، راه حلی برای مشکلات مصرف انرژی بیت‌کوین

با فراگیرتر شدن بیت‌کوین، استخراج‌کنندگان برای استخراج بیشتر و کسب درآمد بالاتر انگیزه بیشتری دارند؛ اگرچه شبکه حیاتش را مدیون همین استخراج‌کنندگان است، اما حضور آن‌ها بی ضرر هم نیست و مشکل مصرف بالای انرژی برق توسط آن‌ها ادامه حیات بیت‌کوین را تهدید می‌کند. یکی از راه حل‌ها برای این موضوع جایگزینی روش اثبات سهام (POS) به جای روش اثبات کار است.

0 195
  • سکه‌های اثبات سهام چه هستند؟
  • مصرف انرژی بیت‌کوین چیست؟
  • چرا الگوریتم اثبات سهام بهتر است؟

آیا اثبات سهام راه حلی برای مشکلات مصرف انرژی بیت‌کوین است؟

بیت‌کوین مشکل مصرف انرژی دارد. استخراج بیت‌کوین به لطف الگوریتم اجماع توزیع‌شده‌ی اثبات کار (proof of work)، در حال ساختن تاثیرات کربنی بزرگی است. استخراج‌کنندگان به طور سالانه چیزی حدود 29.05 تراوات بر ساعت برق مصرف می‌کنند. این یعنی 0.13 درصد از کل مصرف سالانه جهان که بیشتر از 159 کشور جهان و معادل تمام آفریقاست.

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)
الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)

رشد سریع بیت‌کوین به همراه ماهیت رقابتی استخراج، هردو مقصر اصلی این مصرف زیاد برق هستند. توجه زیاد عموم و رشد سریع حجم تراکنش‌ها، تنها به تشدید این مشکل کمک می‌کند، چون شاخص مصرف برق بیت‌کوین برآورد کرده است که هزینه‌ی برق استخراج از ماه اکتبر تا نوامبر تا 29.98 درصد افزایش می‌یابد.

این افزایش نجومی ارزی با این نرخ سرسام‌آور تا سال 2019 به مصرفی بیش از مصرف کل ایالات متحده خواهد رسید.

عوامل موثر

ما برای تشخیص درست دلیل این بحران انرژی باید به رابطه‌ی رشد شبکه‌ی بیت‌کوین و مکانیک استخراج آن ورود پیدا کنیم.

استخراج‌کنندگان در مدل اثبات کار بیت‌کوین، برای تضمین اجماع توزیع‌شده در بلاکچین رقابت می‌کنند. استخراج‌کنندگان قدرت رقابتی خود را برای تایید تراکنش‌های ارسال شده در شبکه به کار می‌گیرند.

کامپیوترها برای انجام این کار پازل‌های رمز‌نگاری شده‌ای را که به هر تراکنش امنیت می‌دهد حل می‌کنند و به محض حل شدن، آن را به عنوان هش در بلاک‌های دفترکل عمومی ذخیره می‌کنند. اولین استخرا‌ج‌کننده‌ای که بلاک موجود را به اتمام برساند، بیت‌کوین جایزه می‌گیرد.

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)
الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)

همانطور که در تصویر بالا می‌بینید، ماهیت رقابتی الگوریتم اثبات کار باعث می‌شود استخراج‌کنندگان قدرت بیشتری را در بلاکچین صرف کنند. هرچه ریگ استخراج قوی‌تر باشد، سریع‌تر می‌توان رمز‌گذاری تراکنش‌ها را حل کرد و احتمال تمام کردن یک بلاک و دریافت جایزه بیشتر می‌شود.

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)
الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)

بیت‌کوین را در ابتدا می‌توانستیم با یک کارت گرافیک ساده روی یک کامپیوتر استخراج کنیم اما آن روزها دیگر گذشته است. با ورود استخراج‌کنندگان بیشتر به این عرصه، نرم‌افزارهای بیشتری برای دادن فضای بیشتر به آنان توسعه داده شد. این مسابقه‌ی سخت‌افزاری در استخراج با مدار یکپارچه‌ی برنامه‌محور (ASIC) به اوج خود رسید. استخراج‌کنندگان ASIC پردازنده‌هایی هستند که بهینه‌تر و قوی‌تر از CPU و GPU هستند.

فرایندهای استخراج قدیمی هم به حاشیه رفتند و اگر واقعا بخواهید با یک کارت گرافیک کامپیوترتان به جنگ این ریگ‌های قوی بروید مثل این است که سوار بر موتور گازی با فرمول یک مسابقه دهید!

اکنون استفاده از یک ASIC هم برای رقابت با استخر‌های مجازی استخراج کافی نیست. شرکت‌های بزرگ استخراج صدها ASIC را برای ساختن استخرهای پردازش سر هم می‌بندند. این استخرها برای ماندن در رقابت با دیگر استخراج‌کنندگان، سخت‌افزارهایی را برای افزایش قدرت هش خود اضافه می‌کنند.

خب تا الان دیگر باید فهمیده باشید که این عرصه به چه سمتی می‌رود. ریگ‌های استخراج به برق نیاز دارند و هرچه سخت‌تر کار کنند برق بیشتری مصرف خواهند کرد. بنابراین انگیزه‌های رقابتی اثبات کار منجر به افزایش چشم‌گیر مصرف انرژی می‌شود.

پست های مرتبط

البته تا اینجا از افزایش دشواری چیزی نگفته‌ایم. بیت‌کوین با استخراج هر 2.016 بلاک، دشواری‌ استخراج را بالا می‌برد. این تعدیل دشواری به منظور منطبق کردن سختی استخراج بلاک‌ها با نرخ هش است تا استخراج‌کنندگان الگوریتم‌ها را سریع حل نکنند و همه‌ی جایزه‌های آن قسمت را دریافت نکنند. خب این یعنی هرچه استخراج‌کنندگان بیشتری به شبکه وارد شوند، حل الگوریتم‌های رمزنگاری شده سخت‌تر خواهد شد. این یعنی ریگ‌های استخراج برای ماندن در رقابت باید سخت‌تر کار کنند و در نتیجه برق بیشتری مصرف می‌شود.

حالا قضیه را گرفتید؟ هرچه خریداران بیت‌کوین بیشتر شود، استخراج‌کنندگان بیشتری به آن جذب می‌شوند. هرچه استخراج بیشتر شود، مصرف برق بیشتر می‌شود و با رشد شبکه، سختی استخراج هم بالا می‌رود و باعث سخت‌تر کار کردن استخراج‌کنندگان می‌شود.

حالا که به اینجا رسیده‌ایم بیایید به یک راه حل بالقوه فکر کنیم.

گزینه اثبات سهام (Proof of Stake)

اثبات سهام یک الگوریتم جایگزین برای رسیدن به اجماع بلاکچین است. این الگوریتم در سال 2012 با Peercoin، NXT و BlackCoin منتشر شد.

هیچ استخراج‌کننده‌ای در مدل اثبات سهام وجود ندارد. در عوض، آن‌ها با تایید‌کننده‌هایی جایگزین شده‌اند که مسئول تایید تراکنش‌ها هستند. تایید‌کننده‌ها میزان مشخصی از سهام را در کیف پول مرکزی آن بلاکچین قرار می‌دهند.

شبکه‌ی ارز آن‌ها را برای ساخت بلاک بعدی انتخاب می‌کند. مکانیزم انتخاب بر اساس الگوریتم متفاوت است چون امکان دارد به صورت تصادفی یا با ترکیب متغیرها انجام شود.

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)
الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)

لازم به ذکر است که اثبات سهام هیچ جایزه‌ای نمی‌دهد، بلکه تنها کارمزد تراکنش‌ها را خواهد داد و رقابتی در سیستم وجود ندارد. وقتی که با انتخاب‌‌‌شدن‌های بیشتر کارمزد بیشتری دریافت کنید، دیگر مثل بیت‌کوین مشکلی با رقبا نخواهید داشت!

با الگوریتم اثبات سهام تنها برای قدرت دادن به نرم‌افزار اصلی بلاکچین برق احتیاج دارید. نیازی به تلف کردن برق برای ASIC و برنامه‌ی هش‌نگاری نیست. برگشتن به مسابقه مانند جایزه گرفتن برای روشن کردن ماشینتان به جای مسابقه دادن با آن می‌ماند. شما در دروازه‌ی شروع منتظر بردن هستند و نیازی به نگرانی برای سوختن بنزین و سریع‌تر تمام کردن مسابقه ندارید.

الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)
الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)

به طور خلاصه باید بگویم که الگوریتم اثبات سهام مصرف انرژی را بسیار کاهش می‌دهد. نه تنها انرژی کمتری در برنامه صرف می‌شود بلکه تاییدکنندگان هم نیازی به رقابت با هم برای اجماع ندارند. آن‌ها جایزه‌ی بلاک دریافت نمی‌کنند و در عوض هزینه‌های سنگین برق هم نمی‌پردازند. اگر کارمزدهای تراکنش‌ اثبات سهام را بدون هزینه‌های علمیاتی چشم‌گیر آن اندازه‌گیری کنیم، مثل جایزه‌های الگوریتم اثبات کار در مقابل هزینه‌های آن درمی‌آید، به ویژه برای کسانی که قدرت مالی ریگ‌های گران را ندارند.

برای دانستن این مسئله باید امتحانش کنید

ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) در ماه می برنامه‌هایی را برای انتقال بلاکچین اتریوم به الگوریتم اثبات سهام با نام کسپر (Casper) اعلام کرد. این برنامه به عنوان دومین دارایی بزرگ رمزنگاری‌شده تشویق بزرگی برای این الگوریتم به حساب می‌آید.

اثبات سهام می‌تواند به آینده‌ی بلاکچین تبدیل شود. تغییر اتریوم هم نشان دهنده‌ی همین است چون ویتالیک بوترین هم ارزش کار را در مزایای این مکانیزم دیده است.

بحران انرژی بیت‌کوین یکی از اولین ایراداتی است که بازار ارز دیجیتال با آن روبروست. موانع و شکست‌هایی همچون این قابل انتظار هستند اما این مسئولیت جامعه‌ی ارز دیجیتال است که با این نوسانات وفق پیدا کند. هیچ دلیلی ندارد که فکر کنیم پوشش کمبودهای اثبات کار باید باور ما به ابتکار ساتوشی ناکاموتو را دچار تردید کند. اگر بخواهیم موفقیت بیت‌کوین را ببینیم باید در نقد کردن هوشیار و در ارائه راه حل خلاق باشیم چون بیت‌کوین در حال ناپایدار شدن است.

شاید الگوریتم اثبات سهام بتواند بیت‌کوین را از خود‌تخریب‌گری تجات دهد. اگر تغییر الگوریتم اتریوم معنایی داشته باشد، باید سیگنال روشنی برای جامعه‌ی ارز رمزنگاری‌ شده باشد که الگوریتم اثبات کار نمی‌تواند در وضع موجود دوام بیاورد.

حالا پرسش این است که آیا بازار از این الگوریتم استفاده خواهد کرد…؟

شاید از این مطالب هم خوشتان بیاید.

ارسال پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.