فهم إثبات الحصة: كيف يعمل آلية الإجماع ولماذا لا تزال مثيرة للجدل

عندما تعمل شبكات البلوكشين بدون وسطاء تقليديين، فهي بحاجة إلى نظام موثوق للتحقق من المعاملات وإنشاء كتل جديدة. هنا تأتي آليات الإجماع، وأحد أكثرها نقاشًا اليوم هو إثبات الحصة. على عكس سابقتها إثبات العمل، يتيح إثبات الحصة للمشاركين في الشبكة—المسمين المدققين—تأكيد المعاملات من خلال إظهار التزامهم بالشبكة عبر حيازاتهم من العملات الرقمية بدلاً من القدرة الحاسوبية. أصبح هذا الآلية مركزية في العديد من أنظمة البلوكشين، وأبرزها انتقال إيثيريوم في سبتمبر 2022، ومع ذلك لا تزال موضع نقاش كبير داخل الصناعة.

كيف يعمل إثبات الحصة كبروتوكول إجماع

المبدأ الأساسي لإثبات الحصة بسيط بشكل أنيق: المدققون الذين يقفلون العملات الرقمية—ويسمون “الحصة” الخاصة بهم—يكتسبون حق التحقق من المعاملات وإنشاء كتل جديدة. عملية الاختيار ليست عشوائية بل تعتمد على الاحتمالات: المدققون الذين يملكون حصصًا أكبر لديهم فرصة أعلى لاختيارهم لإضافة الكتلة التالية إلى السلسلة.

عندما يتم اختيار مدقق، يجب عليه التحقق من كل معاملة في الكتلة، والتأكد من صحتها، ومنع الإنفاق المزدوج، وتأكيد أن المرسل لديه رصيد كافٍ. بمجرد التحقق، تُضاف الكتلة إلى البلوكشين ويحصل المدقق الناجح على رموز عملة جديدة كمكافأة. هذا الهيكل التحفيزي يخلق حافزًا ماليًا للسلوك الصادق: المدققون الذين يحاولون الموافقة على معاملات احتيالية يواجهون خطر فقدان جزء أو كل من عملاتهم الرقمية المودعة.

يتم تحقيق الإجماع في شبكة إثبات الحصة عندما يوافق غالبية المدققين على حالة البلوكشين. إذا قدم مدقق كتلة تتعارض مع الرأي السائد، يتم رفض تلك الكتلة ويواجه المدقق عقوبات مالية. هذا الآلية—الذي يُطلق عليه غالبًا “القص”—يعمل كوسيلة ردع ضد السلوك الخبيث، مما يجعل النشاط غير الصادق غير اقتصاديًا.

مقارنة إثبات الحصة مع إثبات العمل

العلاقة بين إثبات الحصة وإثبات العمل كانت مركزية في تطور البلوكشين. إثبات العمل، وهو آلية الإجماع في بيتكوين، يتطلب من المعدنين حل ألغاز رياضية معقدة—عملية تتطلب موارد حاسوبية كبيرة وكهرباء. أول معدّن يحل اللغز يكتسب حق إنشاء كتلة والمطالبة بالمكافأة المرتبطة.

كلا الآليتين تحاولان حل مشكلة القواد العامين البيزنطية—كيفية التوصل إلى اتفاق في نظام موزع حيث قد يكون بعض المشاركين غير موثوقين. ومع ذلك، فإنهما تستخدمان نهجين مختلفين جوهريًا.

في إثبات العمل، يتم الحفاظ على الأمان من خلال الصعوبة الحسابية للهجوم على الشبكة. لنجاح عملية إنفاق مضاعف على بيتكوين، يحتاج المهاجم إلى السيطرة على أكثر من 51% من القدرة الحاسوبية الإجمالية للشبكة—وهو حاجز اقتصادي مرتفع جدًا نظرًا للاستثمارات بمليارات الدولارات في بنية التعدين التحتية حول العالم.

أما إثبات الحصة، فيستخدم نموذج أمان مختلف. تطبيق إيثيريوم يتضمن “كتل نقاط تفتيش” على فترات منتظمة، مع تحقيق النهائي عندما يوافق ثلثا المدققين على حالة المعاملة. هذا النهج يلغي استهلاك الطاقة الخاص بإثبات العمل مع الحفاظ على الأمان من خلال العقوبات الاقتصادية.

كما أن هياكل الحوافز تختلف بشكل كبير. إثبات العمل يعتمد على الحوافز الإيجابية: المعدنون يكسبون مكافآت للسلوك الصادق لكنهم يتعرضون فقط لفقدان الفرص إذا أساءوا التصرف. إثبات الحصة يطبق كل من المكافآت الإيجابية والعقوبات السلبية: المدققون يكسبون مكافآت المساهمة مقابل السلوك الصحيح لكنهم يخسرون حصتهم إذا تصرفوا بشكل غير نزيه. هذا المزيج يخلق عاقبة مالية مباشرة أكثر على السلوك السيئ.

مشكلة تركيز الثروة

على الرغم من مزاعم الكفاءة، يثير إثبات الحصة مخاوف كبيرة بشأن مركزية الشبكة. المشكلة الأساسية: من يملك ثروة أكبر يكتسب مزيدًا من السيطرة والمكافآت.

في نظام إثبات الحصة، يتم اختيار المدققين الذين يملكون حيازات أكبر من العملات الرقمية بشكل أكثر تكرارًا للتحقق من الكتل وكسب المكافآت. هذا يخلق دورة تعزز نفسها: المدققون الأثرياء يكسبون أكثر، ويجمعون المزيد من العملات، ويزيد احتمال اختيارهم في المستقبل. النتيجة غالبًا ما تسمى “الغني يزداد غنى” حيث تتعمق وتتكبر الفوارق في الثروة مع مرور الوقت.

توثيق من شركات تحليلات البلوكشين يظهر هذا التركيز. عند فحص توزيع المدققين في إيثيريوم، يتحكم عدد صغير من كيانات المساهمة في الحصة بشكل غير متناسب في قوة التحقق. هذا التركيز يتناقض مع مبادئ اللامركزية التي دفعت تكنولوجيا البلوكشين في المقام الأول.

عامل آخر هو مشكلة “ما قبل التعدين”. العديد من العملات الرقمية التي تعتمد على إثبات الحصة، بما في ذلك إيثيريوم، خصصت كميات كبيرة من الرموز للمؤسسين، والمستثمرين الأوائل، وفرق التطوير قبل الإطلاق العام. هؤلاء المساهمون الأوائل يبدأون بامتيازات هائلة، مما يصعب على المشاركين اللاحقين جمع سيطرة مماثلة. على الرغم من أن شبكات إثبات العمل يمكن أن تستخدم أيضًا التعدين المسبق، إلا أن آثار التركيز تكون أكثر وضوحًا في أنظمة إثبات الحصة بسبب غياب الحواجز الحسابية المستمرة، مما يجعل الثروة المبكرة تترجم مباشرة إلى سيطرة مستمرة.

الانتقادات الرئيسية لآليات إثبات الحصة

بعيدًا عن مشكلة تركيز الثروة، هناك تحديات أخرى تستحق النظر الجدي:

قيود اللامركزية: في إثبات العمل، تعتمد أمان الشبكة ليس فقط على المعدنين بل أيضًا على العقد الكاملة التي يديرها المشاركون الأفراد. هذه العقد تتحقق من صحة البلوكشين ويمكنها نظريًا رفض أي سلسلة تحتوي على كتل غير صالحة. مثال على ذلك هو حرب حجم الكتل في 2017 في بيتكوين، حيث بدأ مشغلو العقد حركة “الفرع الناعم الذي يفعله المستخدم” لمنع المعدنين من تنفيذ تغييرات بروتوكولية مرغوبة. هذا أظهر أن المعدنين لا يمكنهم السيطرة على الشبكة بشكل أحادي. أنظمة إثبات الحصة تفتقر إلى هذا النموذج الأمني المزدوج، وتعتمد بشكل رئيسي على المدققين دون فحوصات معادلة من خلال العقد.

عرضة لهجمات 51%: بينما تتطلب هجمة 51% في إثبات العمل السيطرة على نصف القدرة الحاسوبية العالمية—وهو مهمة اقتصادية ضخمة—تتطلب هجمة 51% في إثبات الحصة السيطرة على 51% من الرموز المودعة فقط. بالنسبة للعديد من الشبكات، هذا يمثل حاجزًا أقل بكثير للهجوم الخبيث.

مشكلة “لا شيء يضعه”: نظريًا، المدققون في إثبات الحصة لديهم القليل ليخسروه عند المساهمة على نسخ متعددة من البلوكشين في آن واحد. إذا أصبحت نسخة واحدة هي المعتمدة، يُكافأون؛ وإذا فاز نسخة أخرى، لا يزالون يحصلون على مكافأة على تلك السلسلة. هذا قد يمنع بشكل نظري تشكيل الإجماع، على الرغم من أن معظم الأنظمة الحديثة تطبق تدابير وقائية ضد هذا السيناريو.

التعقيد والمخاطر الهندسية: يوجد العديد من أنواع إثبات الحصة—مثل PoS المفوض، PoS المستأجر، PoS النقي—كلها تحاول حل مشاكل مختلفة. هذا الانتشار من الآليات المعقدة يزيد من احتمالية وجود ثغرات غير متوقعة ومخاطر أمنية. بشكل عام، كلما زاد تعقيد النظام، زادت احتمالية فشله.

الأثر البيئي الحقيقي: على الرغم من تصويره غالبًا على أنه أكثر استدامة من إثبات العمل، إلا أن أنظمة إثبات الحصة تحول استهلاك الطاقة بدلاً من القضاء عليه. فهي تركز استهلاك الطاقة في مراكز البيانات وعمليات المدققين، وعندما تعمل آلاف سلاسل الكتل في وقت واحد باستخدام أنظمة إثبات الحصة غير الفعالة، يصبح تأثيرها البيئي الجماعي كبيرًا—لكن بشكل مختلف عن إثبات العمل.

استمرار ثبات بيتكوين في إثبات العمل

بعد انتقال إيثيريوم في سبتمبر 2022 إلى إثبات الحصة، بدأ المدافعون عن البيئة يروجون لتغييرات مماثلة لبيتكوين. حملة “غير الكود” من قبل غرينبيس، الممولة من شركات البلوكشين بما في ذلك Ripple Labs، دعت صراحة إلى تخلي بيتكوين عن إثبات العمل وتقليل استهلاكها المزعوم “الطاقة المفرط”.

ومع ذلك، فإن تصميم بيتكوين يعكس اختيارًا متعمدًا لإعطاء الأولوية للأمان واللامركزية على تقليل استهلاك الطاقة. آلية إثبات العمل، بدلاً من أن تكون مضيعة، تشجع بشكل نشط على تطوير ونشر بنية تحتية للطاقة المتجددة. يبحث عمال مناجم بيتكوين باستمرار عن مصادر طاقة أرخص، مما يخلق طلبًا على الموارد الطاقوية المهملة—مثل السدود الكهرمائية في المناطق النائية، والغاز المشتعل الذي يُحرق عادة، ومشاريع الرياح والطاقة الشمسية في أماكن بدون شبكة كهربائية. هذا الآلية السوقية تدفع نحو كفاءة الطاقة وابتكار الطاقة المتجددة بطريقة لا يمكن لنظام مركزي لإثبات الحصة أن يكررها.

علاوة على ذلك، تم تصميم قاعدة كود بيتكوين بشكل هندسي لمقاومة التغييرات في البروتوكول. تنفيذ تحول من إثبات العمل إلى إثبات الحصة يتطلب توافقًا بين آلاف المطورين والمعدنين ومشغلي العقد المستقلين—وهو أمر مستحيل عمليًا نظرًا لالتزام المجتمع القوي بنموذج أمان إثبات العمل.

الخلاصة: التعايش في نظام بيئي متنوع للبلوكشين

يعكس النقاش بين إثبات الحصة وإثبات العمل أسئلة أعمق حول الصفات التي تهم أكثر في نظام نقدي. كلا آليتي الإجماع تحلان المشكلة الأساسية للاتفاق الموزع، لكنهما تركزان على قيم مختلفة.

إثبات الحصة يعطي الأولوية للكفاءة وسرعة المعاملات، وقد تم نشره بنجاح في شبكات رئيسية متعددة. إثبات العمل يعطي الأولوية للأمان من خلال الإثبات الحسابي ومقاومة المركزية، حتى على حساب استهلاك الطاقة.

بدلاً من إعلان فائز، يستفيد نظام العملات الرقمية من دعم كلا النظامين. استمرار التزام بيتكوين بإثبات العمل، رغم الضغوط الخارجية للتغيير، يوضح أن آليات إجماع مختلفة يمكن أن تتعايش وتخدم أغراضًا مختلفة. لأولئك الذين يركزون على حماية الثروة، الشمول المالي، والمبادئ النقدية السليمة، يوفر إثبات العمل خصائص لا يمكن لإثبات الحصة تكرارها بالكامل: اللامركزية الحقيقية من خلال تنوع الأجهزة، الأمان الشفاف من خلال استثمار العمل، ومقاومة تركيز الثروة الذي هو جوهر أنظمة المساهمة على أساس الحصة.

مع نضوج تكنولوجيا البلوكشين، ستستمر مزايا هذه النهج المتنافسة في تشكيل تطور الصناعة واختيار الشبكات لسنوات قادمة.