إثبات الحصة المُفَوّض (Delegated Proof of Stake) وآلية تطبيقه في العملات الرقمية

يعتبر الكثيرون أن خوارزمية إثبات الحصة المُفَوّض (DPoS) هي نسخة أكثر كفاءة وديمقراطية عن آلية إثبات الحصة (PoS).

يتم استخدام كل من (DPoS) و (PoS) كبديل لخوارزمية الإجماع المعروفة بإثبات العمل (PoW) حيث أن نظام PoW يتطلب العديد من الموارد الخارجية. تستخدم خوارزمية إثبات العمل كمية العمل الحاسوبي الكبير من أجل الحفاظ على توزيع سجل حسابات (دفتر الأستاذ) بشكل ثابت و شفاف، على العكس، تتطلب PoS و DPoS موارد أقل و حسب التصميم فهي أكثر استدامة وصديقة للبيئة، ولفهم طريقة عمل إثبات الحصة المُفَوّض سيتوجب عليك أولا فهم الخوارزميات التي سبقتها و هي إثبات العمل و إثبات الحصة.

خوارزمية إثبات العمل  (PoW)

أغلب العملات الرقمية قائمة على سجل حسابات (دفتر أستاذ) موزع يسمي البلوكتشين و خوارزمية إثبات العمل (PoW) كانت أول خوارزمية إجماع يتم إستخدامها، تم دمجها في بروتوكول البيتكوين كمكون أساسي مسؤول عن توليد كتل جديدة والحفاظ على الشبكة آمنة (من خلال عملية التعدين).

البيتكوين تم اقتراحه كبديل للنظام النقدي العالمي التقليدي المركزي والغير فعال.

قدمت خوارزمية إثبات العمل بروتوكول إجماع قابل للتطبيق والذي جعل عملية نقل الأموال برئاسة سلطة مركزية شيء غير ضروري، و هو نظام تسوية مدفوعات فوري لامركزي يعمل على شبكة اقتصادية بين الند الند (دون الحاجة الى طرف ثالث) مما أدى إلى إزالة الحاجة إلى الوسطاء وخفض التكلفة الإجمالية للمعاملات.

بالإضافة الى أنواع أخرى من العقد، يتم الحفاظ على نظام إثبات العمل من خلال شبكة من تعدين العقد التي تستخدم أجهزة متخصصة (ASIC) لمحاولة حل مشاكل تشفير معقدة.

في المتوسط، يتم تعدين/استخراج كتلة جديدة كل 10 دقائق، ويكون المُعَدِّن قادر فقط على إضافة كتلة جديدة إلى البلوكتشين إذا تمكن من إيجاد الحل الصحيح لهذه الكتلة، بمعنى أخر، لا يستطيع المُعَدِّن أن يفعل ذلك إلا بعد إكمال إثبات العمل والذي يكافئه بدوره بالعملات الرقمية المنشأة حديثاً وجميع رسوم المعاملات الخاصة بهذه الكتل المحددة، ومع ذلك فإن هذا يأتي بتكلفة عالية لأنه يتطلب الكثير من الطاقة والمحاولات الفاشلة، علاوة على ذلك، فإن أجهزة ASIC  مكلفة للغاية.

إلى جانب الجهد المبذول للحفاظ على النظام هناك أسئلة طال انتظارها وهي الى أي مدى يمكن تطبيق نظام إثبات العمل (PoW) خاصة فيما يتعلق بقابلية التوسع (كمية محدودة للغاية من المعاملات في الثانية)، ورغم ذلك، تعتبر البلوكتشين المستخدمة لنظام إثبات العمل الأكثر أماناً و موثوقة وتبقى معياراً لحل للتعامل مع الأخطاء.

إثبات الحصة (PoS) 

تعتبر خوارزمية إجماع إثبات الحصة البديل الأكثر شيوعاً لإثبات العمل، تم تصميم أنظمة إثبات الحصة (PoW) لحل بعض جوانب عدم الكفاءة والمشاكل التي تنشأ عادةً على البلوكتشين القائم على إثبات العمل (PoW)، فهي تتناول بالتحديد التكاليف المرتبطة بتعدين إثبات العمل (استهلاك الطاقة والأجهزة).

في الأساس يتم تأمين البلوكتشين القائم على إثبات الحصة بطريقة محددة (ليست عشوائية) ولا يوجد تعدين في هذه الأنظمة ويعتمد التحقق من الكتل الجديدة على عدد العملات الرقمية التي يتم تخزينها.

كلما قام شخص بتخزين عملات رقمية أكثر  كلما ازدادت فرص أن يتم اختياره كمصدق كتلة يعرف أيضا باسم Minter  أو Forger، في حين تعتمد أنظمة PoW على الاستثمارات الخارجية (استهلاك الطاقة والأجهزة)، يتم تأمين البلوكتشين القائم عليها من خلال استثمارات الداخلية (العملة الرقمية نفسها) بالإضافة إلى ذلك فإن أنظمة إثبات الحصة PoS تجعل مهاجمة البلوكتشين القائم عليها مكلف للغاية لأن القيام بهجوم ناجح يتطلب ملكية ما لا يقل عن 51% من إجمالي العملات الرقمية الموجودة بها و الهجمات الفاشلة تؤدي إلى خسائر مالية ضخمة.

على الرغم من التقلبات والحجج المقنعة لصالح إثبات الحصة PoS  فإن مثل هذه الأنظمة لا تزال في المراحل الأولى و لا يزال يجب تجربتها على نطاقات أوسع.

إثبات الحصة المُفَوّض (DPoS)

تم تطوير خوارزمية إجماع إثبات الحصة المُفَوّض (DPoS) في عام 2014 بواسطةDaniel Larimer، تعتبر Bitshares و Steem و Ark و Lisk بعض العملات الرقمية التي تستخدم خوارزمية إجماع إثبات الحصة المُفَوّض.

يعتمد البلوكتشين القائم على إثبات الحصة المُفَوّض على نظام تصويت حيث يستعين أصحاب الحصص بطرف ثالث ليقوم بعملهم، بمعنى أنهم قادرون على التصويت لعدد قليل من المفوضين (المندوبين) الذين سيؤمنون الشبكة نيابة عنهم.

ويمكن أيضاً الإشارة إلى المفوضين كشهود وهم مسؤولون عن تحقيق الإجماع (توافق الآراء) أثناء الإنشاء والتحقق من الكتل الجديدة، تتناسب قوة التصويت مع عدد العملات التي يحتفظ بها كل مستخدم ويختلف نظام التصويت من مشروع إلى آخر، ولكن بصفة عامة، يقدم كل مُفَوّض اقتراحاً فردياً عند طلب التصويت وعادة يتم تقاسم المكافآت التي يجمعها المُفَوّضين بالتناسب مع الناخبين المختصين.

لذلك تقوم خوارزمية DPoS بإنشاء نظام تصويت يعتمد مباشرةً على سمعة المُفَوّضين، إذا كانت العقدة المنتخبة تسيء التصرف أو لا تعمل بكفاءة  فسوف يتم طردها بسرعة واستبدالها بعقدة بأخرى.

في ما يتعلق بالأداء، تكون البلوكتشين القائمة على خوارزمية DPoS أكثر قابلية للتوسع و تكون قادرة على معالجة المزيد من المعاملات في الثانية الواحدة (TPS)  بالمقارنة مع PoW وPoS.

DPoS  مقابل  PoS

بينما تحاول PoS حل أخطاء PoW تتطلع DPoS  إلى تبسيط عملية إنتاج الكتل و لهذا السبب تستطيع الأنظمة التي تعمل بخوارزمية DPoS معالجة كميات أكبر من معاملات البلوكتشين بسرعة، حتى الآن لا يتم استخدام DPoS بنفس طريقة PoW أو PoS، وحتى الأن لا تزال إثبات العمل (PoW) تعتبر خوارزمية الإجماع الأكثر أماناً وعلى هذا النحو يحدث معظم عمليات نقل المال.

تعتبر PoS أسرع من PoW ومن المحتمل أن تكون لديها حالات استخدام أكثرDPoS، تقوم بعمل حد لتخزين الحصص عند إنتخاب منتجي الكتل و يكون إنتاجه الفعلي من الكتل قد تم تحديده مسبقاً على عكس نظام PoW القائم على المنافسة، كل شاهد يحصل على دور عند إنتاج الكتل، ويدعي البعض أن DPoS يجب اعتبارها نظام إثبات السلطة.

وأخيراً، تختلف خوارزمية إثبات الحصة المُفَوّض (DPoS) بشكل كبير عن خوارزمية أثبات العمل (PoW) وحتى خوارزمية إثبات الحصة (PoS)حيث إن دمج تصويت أصحاب الحصص يخدم كوسيلة لتقرير وتحفيز المُفَوّضين (أو الشهود) النزيهين والفعالين.

ومع ذلك فإن إنتاج الكتل الفعلي يختلف تماماً عن أنظمة PoS وفي معظم الحالات يقدم أداءً أعلى من حيث المعاملات في الثانية.