الگوریتم اجماع در بلاکچین چیست و اجماع اثبات کار (POW) چگونه کار می‌کند؟

فناوری بلاکچین یک سیستم دفتر کل توزیع شده است که برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و اطمینان از یکپارچگی دفتر کل نیاز به اجماع بین شرکت کنندگان دارد. الگوریتم‌های اجماع جزء حیاتی فناوری بلاکچین هستند و نقش حیاتی در حفظ امنیت و قابلیت اطمینان شبکه دارند. همچنین وظیفه دارند اطمینان حاصل کنند که تمام نود یا گره‌ها در یک شبکه غیرمتمرکز در مورد وضعیت دفتر کل به توافق می‌رسند. مکانیزم اجماع برای حفظ یکپارچگی و امنیت یک بلاکچین ضروری است، زیرا از دستکاری عوامل مخرب در دفتر کل جلوگیری می‌کند.

الگوریتم‌های اجماع نقش مهمی در تضمین امنیت و یکپارچگی شبکه‌های بلاکچین ایفا می‌کنند. هرکدام از آنها مزایا و معایب خود را دارند و انتخاب الگوریتم به کاربرد خاص و الزامات شبکه بستگی دارد.

اهمیت مکانیزم‌های اجماع در فناوری بلاکچین

هدف اصلی سازوکارهای اجماع بلاکچین دستیابی به توافق بین شرکت کنندگان شبکه در مورد وضعیت دفتر کل است. الگوریتم اجماع مسئول تعیین این است که کدام بلوک‌های تراکنش به بلاکچین اضافه می‌شوند و اطمینان از این است که همه نود یا گره‌های شبکه دارای یک نسخه ثابت از دفتر کل هستند.

یک الگوریتم اجماع خوب باید بتواند به اهداف زیر دست یابد:

-تمرکززدایی: مکانیزم‌های اجماع باید به گونه‌ای طراحی شوند که هیچ نهاد واحدی بر شبکه کنترل نداشته باشد. این مورد تضمین می‌کند که شبکه در برابر حملات مقاوم است و حتی در صورت خرابی گره نیز انعطاف پذیر باقی می‌ماند.

-امنیت: الگوریتم‌های اجماع باید ایمن باشند و در برابر عوامل مخربی که سعی در به خطر انداختن شبکه دارند محافظت کنند. الگوریتم باید برای شناسایی و جلوگیری از حملات، مانند حملات دوگانه یا Sybil طراحی شود.

-مقیاس‌پذیری: با افزایش تعداد تراکنش‌ها در شبکه، الگوریتم‌های اجماع باید بتوانند بار افزایش‌یافته را بدون به خطر انداختن عملکرد یا امنیت مدیریت کنند.

چرا به الگوریتم‌های اجماع نیاز داریم؟

الگوریتم‌های اجماع در فناوری بلاکچین ضروری هستند، زیرا راهی را برای شرکت‌کنندگان فراهم می‌کنند تا در مورد وضعیت دفتر بدون نیاز به یک مرجع متمرکز توافق کنند. بدون الگوریتم‌های اجماع، هیچ راهی برای اطمینان از اینکه تمام گره‌های شبکه دارای نسخه یکسانی از دفتر کل هستند، وجود نخواهد داشت و شبکه را در برابر حملات و کلاهبرداری آسیب پذیر می‌کند. الگوریتم‌های اجماع تضمین می‌کنند که شبکه حتی در مواجهه با حملات یا شکست گره‌ها ایمن، قابل اعتماد و انعطاف‌پذیر است.

ویژگی‌های یک مکانیزم اجماع بلاکچین خوب

یک مکانیزم اجماع خوب باید دارای چندین ویژگی باشد که امنیت و قابلیت اطمینان شبکه را تضمین کند. برخی از ویژگی‌های اساسی یک الگوریتم اجماع خوب عبارت‌ند از:

-مقاومت در برابر حملات: یک مکانیزم اجماع خوب باید برای مقاومت در برابر حملات طراحی شود، مانند حملات دوگانه، حملات Sybil و حملات 51 درصدی.

-تحمل خطا: مکانیزم اجماع باید قادر به تحمل خرابی گره‌ها و اختلالات شبکه بدون به خطر انداختن امنیت شبکه باشد.

-تمرکززدایی: یک مکانیزم اجماع خوب باید غیرمتمرکز باشد و تضمین کند که هیچ نهاد واحدی بر شبکه کنترل ندارد.
-عملکرد: مکانیزم اجماع باید بتواند با حفظ عملکرد و سرعت، تعداد زیادی از تراکنش‌ها را مدیریت کند.
-دسترسی: مکانیزم اجماع باید برای همه شرکت‌کنندگان شبکه، صرف نظر از قدرت محاسباتی یا منابع مالی آنها قابل دسترسی باشد.

الگوریتم‌های اجماع جزء حیاتی فناوری بلاکچین هستند و نقش مهمی در تضمین امنیت، قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری شبکه دارند. یک الگوریتم اجماع خوب باید در برابر حملات مقاوم باشد، در مقابل خطا مقاوم و غیرمتمرکز باشد و کارایی داشته باشد و برای همه شرکت کنندگان شبکه قابل دسترس باشد. همانطور که فناوری بلاکچین به تکامل خود ادامه می‌دهد، می‌توان انتظار داشت مکانیزم‌های اجماع جدیدی را ببینیم که حتی امن‌تر، مقیاس‌پذیرتر و کارآمدتر از مکانیزم‌های مورد استفاده امروزی هستند.

الگوریتم اجماع اثبات کار (POW) چیست؟

مکانیزم اثبات کار (Proof Of Work) یک مکانیزم اجماع بلاکچین است که با پاداش دادن به ماینرها برای افزودن قدرت محاسباتی و دشواری به شبکه، اعتبار شبکه را تقویت می‌کند. این اجماع مانند یک سیستم قرعه کشی است که در آن ماینرها هر چه قدرت بیشتری اضافه کنند، احتمال دریافت پاداش را افزایش می‌دهند.

تاریخچه اثبات کار

منشأ اثبات کار را می‌توان به سال 1993 ارجاع داد، زمانی که سینتیا دورک (Cynthia Dwork) و مونی ناور (Moni Naor) به دنبال راه‌حلی برای جلوگیری از هرزنامه ایمیل و حملات DoS بودند. مقاله آنها قیمت‌گذاری از طریق پردازش اصول اولیه اثبات کار را تشریح کرد.
در سال 1997، آدام بلک (Adam Black) ایده خود را در Hashcash ادغام نمود. الگوریتم او ارسال حجم زیادی از ایمیل‌ها را برای ارسال‌کنندگان هرزنامه دشوار می‌کرد، زیرا از فرستنده‌ها می‌خواست که یک رشته کاراکتر گران قیمت را در ایمیل بگنجانند.
راه‌حل برای هرزنامه اساساً افزایش هزینه برای ارسال ایمیل‌های فردی بود. این آزمایش ثابت کرد که می‌توانید از دشواری محاسباتی برای نشان دادن ارزش موردی آنلاین استفاده کنید. این مورد الهام بخش دیگران شد تا ببینند آیا می‌توانند از همین ایده برای ارائه دیجیتالی پول نقد استفاده کنند یا خیر.
این ایده دوباره در به اصطلاح «نظریه کلکسیون‌ها» نیک سابو (Nick Szabo) و مقاله «ریشه‌های پول» ظاهر شد. در سال 2004، این ایده‌ها الهام بخش هال فینی (Hal Finney) برای ایجاد نسخه‌ای از آن به نام اثبات کار قابل استفاده مجدد بود. در سال 2009، ساتوشی ناکاموتو مکانیزم اجماع اثبات کار را برای بیت کوین ایجاد کرد. این مورد اولین پیاده سازی غیرمتمرکز بود که مشکل دو برابری هزینه (double spending) را حل نمود و بیت کوین را به اولین شکل موفق پول دیجیتال تبدیل کرد.

چه چیزی اثبات کار را متفاوت کرد؟

پروژه‌های قبل از بیت کوین شکست خوردند، زیرا به نهادهای متمرکز برای جلوگیری از هزینه مضاعف به توکن‌های دیجیتال نیاز داشتند.
پیشرفت‌های ساتوشی برای اثبات کار از نظریه بازی برای حل این مشکل استفاده کرد. این مورد روشی را برای تشویق داوطلبان ناشناس به نام ماینرها ایجاد کرد تا اعتبار تمام تراکنش‌های بیت‌کوین را تأیید کنند و اطمینان حاصل شود که هیچ‌کس دوبار خرج نمی‌کند. این اختراع اولین بار بود که یک شبکه غیرمتمرکز از شرکت‌کنندگان می‌توانست اعتماد را بدون یک واسطه متمرکز تضمین کند.
این مورد آنقدر مشوق مشارکت در شبکه است که دولت‌های ملی مانند السالوادور از بیت کوین به عنوان ارز ذخیره استفاده می‌کنند. اما از آنجایی که این ارز دیجیتال یعنی بیت کوین که در قالب این اجماع اثبات کار است، تقریباً 99 تراوات ساعت برق در سال مصرف می‌کند، بسیاری بر این باورند که این رشد ناپایدار است.
«کار» در مکانیزم اجماع اثبات کار، منبع این نگرانی‌های ناپایداری است. برای توضیح، اجازه دهید ابتدا اصول اولیه را بیان کنیم.

اصول اثبات کار (PoW)

حفظ یکپارچگی و امنیت تمام تراکنش‌ها در شبکه هدف نهایی مکانیزم اجماع اثبات کار است. در اینجا یک تفکیک وجود دارد:

کارگران (workers)

بلاکچین‌های اثبات کار از طریق شبکه‌ای از کامپیوترهای غیرمتمرکز به نام گره‌ها پشتیبانی می‌شوند. آنها وظیفه پذیرش دسته‌ای از تراکنش‌ها از گره‌های دیگر و همچنین اعتبارسنجی (یا پیشنهاد) بلوک‌های جدید تراکنش‌ها به شبکه را دارند.
به این گره‌ها ماینر نیز می‌گویند، زیرا قدرت و منابع محاسباتی را در ازای رمزارز شبکه صرف می‌کنند.
«کار» در اثبات کار، گره‌های قدرت محاسباتی است که باید در اعتبارسنجی بلوک جدیدی از تراکنش‌ها مشارکت کنند. این قدرت توسط تابع هش رمزنگاری SHA-256 نشان داده می‌شود و این مکانیزم‌های اجماع را از همتایان خود جدا می‌کند.
الگوریتمی به نام تنظیم دشواری تضمین می‌کند که کل شبکه یک مجموعه زمان ثابت برای اعتبارسنجی بلوک‌های تراکنش‌های جدید نیاز دارد. تنظیم سختی تقریباً هر 2016 بلوک (تقریباً هر دو هفته یک بار) انجام می‌شود تا زمان بلوک هدف 10 دقیقه حفظ شود. ماینرهایی که به صورت فردی از شبکه می‌آیند و می‌روند، هیچ تأثیری بر سطح دشواری دقیقه به دقیقه یا روز به روز ندارند.
ماینرها زمانی برنده جایزه می‌شوند که هش را حدس بزنند که کمتر از آستانه ارائه شده توسط شبکه باشد. هنگامی که یک ماینر هش بلاک معتبر را پیدا کرد، این اطلاعات را برای ماینرهای دیگر پخش می‌کند که می‌توانند به سرعت بلوک جدید را تأیید کرده و به نسخه‌های بلاکچین خود اضافه کنند. این فرآیند اعتبارسنجی امکان استخراج کنندگان از جمله تراکنش‌های مخرب، مانند تلاش کاربر برای خرج دو برابر کوین‌ها را از بین می‌برد.

پاداش (reward)

یک قانون رمزگذاری شده در مورد مبلغ پرداختی به ماینری که اثبات کار را تکمیل می‌کند وجود دارد. در زمان نگارش این مقاله (آذر ۱۴۰۲)، ماینرها 6.25 بیت کوین ثابت به ازای هر بلوک، به اضافه هزینه تراکنش کاربر دریافت می‌کنند. این پتانسیل پاداش، ماینرها را تشویق می‌کند تا در اثبات کار رقابت کنند و صادقانه بمانند، زیرا هر تلاشی برای تقلب در سیستم باعث هدر رفتن منابع می‌شود.
مقدار پاداش به نصف هر 210000 بلوک (تقریباً چهار سال) تنظیم می‌شود. این نرخ کاهش تورم به عنوان چرخه هاوینگ (halving cycle) نامیده می‌شود. بسیاری می‌ترسند که اگر قیمت بیت کوین نتواند سرعت خود را حفظ کند، ماینرها انگیزه مشارکت را از دست خواهند داد. اما همانطور که ماینرها از شبکه جدا می‌شوند، سطح دشواری مطابق با آن کاهش می‌یابد. این عمل متعادل کننده باعث کاهش هزینه استخراج بیت کوین نیز می‌شود.
فاکتورهای تامین مالی بسیاری وجود دارد که ماینرها را وادار می‌کند حتی زمانی که سودآور نیستند آنلاین بمانند.

تفاوت بین اثبات کار و اثبات سهام (proof-of-stake)

تفاوت اصلی بین اثبات کار و اثبات سهام در شرایط سختی آن است. در اثبات سهام، گره‌های اعتبارسنجی برای بلوک‌ها با قفل کردن یا واگذاری بیشتر توکن شبکه به شبکه رقابت می‌کنند و این مورد به انرژی کمتری نیاز دارد.
یک مدل اجماع اثبات کار بیشتر برای شبکه‌های ارز دیجیتال متمرکز بر موارد پرداخت و استفاده پولی استفاده می‌شود. سایر بلاکچین‌ها مانند اتریوم و کاردانو بر تقویت برنامه‌های غیرمتمرکز تمرکز دارند و از مدل اثبات سهام (PoS) استفاده می‌کنند.

نمونه‌های اثبات کار

برخی از با ارزش‌ترین شبکه‌هایی که مدل اجماع را پیاده سازی می‌کنند به شرح زیر است:

-بیت کوین: این شبکه امن‌ترین و غیرمتمرکزترین سیستم PoW جهان است. موفقیت بیت کوین در درجه اول به مهندسی مبتکرانه PoW ساتوشی نسبت داده شده است که فراتر از امنیت، اقتصاد پایدار را برای شرکت کنندگان شبکه فراهم می‌کند.

-لایت کوین: لایت کوین در سال 2011 به عنوان فورک بیت کوین راه‌اندازی شد و از جنبه‌های شبکه قدیمی، مانند مدل اجماع PoW آن کپی کرد.

–دوج کوین: رمزارز دوج کوین در سال 2013 راه‌اندازی شد و یک فناوری PoW با ریشه‌های قابل ردیابی به لایت کوین را پیاده سازی کرد. دوج کوین و لایت کوین تراکنش‌های سریع‌تری را امکان پذیر می‌کنند اما به طور کلی امنیت کمتری نسبت به بیت کوین دارند.

-مونرو: یک ارز دیجیتال متمرکز بر حریم خصوصی است که الگوریتم اثبات کار را پیاده سازی می‌کند. ویژگی‌های منحصر به فرد آن، از جمله امضای حلقه و آدرس‌های مخفی، ردیابی تراکنش‌ها در بلاکچین را دشوار می‌کند. الگوریتم اثبات کار مونرو به گونه‌ای طراحی شده است که در برابر ASIC مقاوم باشد؛ به این معنی که به جای عملیات استخراج بزرگ، برای ماینرهای فردی قابل دسترسی‌تر است.

-بیت کوین کش: یک ارز دیجیتال است که در سال 2017 در نتیجه هاردفورک از بلاکچین بیت کوین ایجاد شد. این الگوریتم از یک الگوریتم اجماع اثبات کار، مشابه بیت کوین استفاده می‌کند. بیت کوین کش با افزایش محدودیت اندازه بلوک به 32 مگابایت، قصد داشت مقیاس پذیری و سرعت تراکنش بیت کوین را بهبود بخشد. با این حال، به دلیل تسلط چند استخر ماینینگ در شبکه خود، با انتقاداتی برای متمرکزسازی مواجه شده است.

عملکرد اثبات کار چگونه است؟

استخراج بیت کوین از طریق اثبات کار مشابه با خرید بلیط‌های بخت آزمایی با قرعه کشی جایزه هر 10 دقیقه کار می‌کند. هر کسی می‌تواند با خرید یک دستگاه ماینر بیت‌کوین و وصل کردن آن به شبکه، در استخراج شرکت کند. اگرچه همه شانس یکسانی برای قرعه کشی دارند، خرید بلیطِ بیشتر احتمال آماری برنده شدن در لاتاری را افزایش می‌دهد.
در مثال بالا، بلیط‌های بخت آزمایی نشان دهنده نرخ هش استقرار یافته است؛ در حالی که جایزه، پاداش بیت کوین است که برای ایجاد موفقیت آمیز بلاک بیت کوین پرداخت می‌شود. نرخ هش تعداد هش‌هایی است که تجهیزات ماینینگ می‌توانند برای یافتن تابع هش رمزنگاری ذکر شده در بالا انجام دهند. هرچه یک دستگاه ماینینگ کارآمدتر باشد، شانس بیشتری برای برنده شدن جوایز بلوک توسط ماینر وجود دارد. به عنوان مثال، یک دستگاه S19j Pro می‌تواند 104 تراهش در ثانیه (TH/s) انجام دهد که معادل 104 تریلیون حدس یا بلیط در ثانیه است.
در همین حال، کاربران می‌توانند به استخرهای استخراج بپیوندند. پیوستن داوطلبانه به استخر، بر خلاف ماینینگ انفرادی، که امروزه شانس برنده شدن در یک بلوک بیت کوین بسیار نادر است، شانس آنها را برای برنده شدن در لاتاری افزایش می‌دهد.
با این حال، هر برد در استخر استخراج عمومی بین اعضا به نسبت هش آنها تقسیم می‌شود. شرکت کنندگان در استخر ماینینگ موظف به ماندن در استخر نیستند. بسیاری از استخرها به دلیل اینکه یک نیروی متمرکز کننده در شبکه هستند انتقاد می‌کنند.
مانند قرعه کشی، قوانین مشارکت و جوایز احتمالی در بیت کوین کدگذاری شده است و هرکسی می‌تواند این قوانین را تأیید کند.

اثبات کار و استخراج

اثبات کار ارتباط نزدیکی با استخراج دارد. PoW فرآیند دقیقی را تعریف می‌کند که از طریق آن ماینرها به همتایان نشان می‌دهند که محاسبات مورد نیاز را با تولید هش مطابق با هدف بلوک انجام داده‌اند. از سوی دیگر، ماینینگ بر افزودن یک بلاک جدید به بلاکچین و دریافت جوایز کوین مرتبط تمرکز دارد.
در نظر گرفتن نحوه پردازش تراکنش‌های بیت کوین بینشی روشن از رابطه بین PoW و ماینینگ یا همان استخراج فراهم می‌کند. تمام تراکنش‌های کاربر در شبکه بیت‌کوین به یک استخر حافظه (mempool) ختم می‌شود که استخراج‌کنندگان از آن تراکنش‌هایی را برای افزودن به بلوک بیت‌کوین بعدی انتخاب می‌کنند. هر ماینر برای ایجاد یک بلوک جدید برای بلاکچین بیت کوین وارد رقابت می‌شود و چندین تراکنش را از mempool انتخاب می‌کند و آنها را در یک بلوک جمع می‌کند.
با این حال، قبل از اینکه یک بلوک به عنوان معتبر پذیرفته شود، ماینر باید محاسباتی را انجام دهد که هش کمتری از هدف تعیین شده توسط الگوریتم اثبات کار بیت کوین ایجاد کند. اولین ماینری که یک هش منطبق برای بلاک کاندید خود تولید می‌کند، آن را برای ماینرهای دیگر پخش می‌کند، آنها به راحتی می‌توانند افزودن آن را به رکورد بلاکچین تأیید کنند.
ماینر موفق با اضافه کردن یک بلوک معتبر جدید به بلاکچین، پاداش‌های بلوک و کارمزد تراکنش‌های مرتبط را دریافت می‌کند. بنابراین، ارتفاع بلاکچین (blockchain height) بیت کوین در حالی که مسابقه استخراج بلاک بعدی آغاز می‌شود، افزایش می‌یابد.

چرا اثبات کار مهم است؟

الگوریتم اثبات کار به چند دلیل حیاتی است. قانع‌کننده‌ترین آن این است که مکانیزمی امن و غیرمتمرکز برای مشارکت‌کنندگان شبکه فراهم می‌کند تا یکپارچگی دفتر کل بلاکچین را حفظ کنند. PoW ماینرها را در سراسر جهان تشویق می‌کند تا توان محاسباتی را برای اعتبارسنجی بلاک‌ها صرف کنند، بنابراین نقشی را که معمولاً توسط یک نهاد مرکزی مانند بانک ایفا می‌شود، اجرا می‌کند.
یکی دیگر از مزایای اصلی PoW این است که ایجاد کوین‌های جدید را تنظیم می‌کند. در مورد بیت کوین، این الگوریتم شامل تنظیم سختی استخراج است که نرخ استخراج بلوک‌های جدید را تثبیت می‌کند. کد بیت کوین هدف 10 دقیقه در هر بلوک را مشخص می‌کند، با الگوریتم طراحی شده برای افزایش دشواری، یافتن هش بلاک جدید در صورتی که نرخ هش به نقطه‌ای برسد که استخراج کنندگان بلاک‌ها را سریعتر از حد متوسط تولید کنند.
بدون تنظیم سختی استخراج مرتبط با PoW، ماینرها می‌توانند عرضه بیت کوین را سریع‌تر از آنچه برای یک اقتصاد پایدار لازم است کاهش دهند. علاوه بر این، با افزایش هش ریت شبکه در یک زنجیره اثبات کار، حمله به سیستم برای یک بازیگر بد غیرعملی می‌شود.

در مطالعه‌ای که توسط Braiins انجام شد، هزینه حمله به شبکه بیت کوین از طریق هش فیزیکی را 5.5 میلیارد دلار نشان داد. با این حال، اجرای چنین عملیاتی در دنیای واقعی غیرعملی است، زیرا حمله هزینه بیشتر از منافع درک شده است. علاوه بر این، یک مهاجم می‌تواند فوراً برای رفتار صادقانه و کمک به قدرت هش به بیت‌کوین پاداش دریافت کند.

مزایا و معایب

به عنوان اولین مدل اجماع برای بلاکچین، مزایا و معایب سیستم‌های اثبات کار تنها با بلوغ صنعت آشکار شده است. با وجود نوآوری‌های جدیدتر، اثبات کار ثابت‌شده‌ترین و آزمایش‌شده‌ترین روش برای دستیابی به اجماع در یک بلاکچین عمومی است.

مزایا

• سطح بالای امنیت و عدم تمرکز
• مقاوم در برابر سانسور
• از نظر اقتصادی ماینرها را برای محافظت از شبکه تشویق می‌کند
• پذیرش منابع انرژی تجدیدپذیر را ترویج می‌کند

معایب

• سرعت تراکنش کندتر و کارمزدهای بالا
• استخراج در مقایسه با مدل‌های اجماع جدیدتر به هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی بالایی نیاز دارد

مصرف انرژی

رایج‌ترین انتقاد از اثبات کار این است که انرژی را هدر می‌دهد. تحقیقات متعدد تخمین می‌زند که بیت کوین نسبت به کشورهایی مانند نروژ و آرژانتین انرژی بیشتری مصرف می‌کند. با این حال، برخی یافته‌ها نشان داده بودند که شبکه بیت‌کوین موجب تغییرات آب و هوایی می‌شود.
در همین راستا شواهد در رابطه با تاثیر بیت کوین و سیستم اثبات کار جدید آن، خلاف این را نشان می‌دهد. شبکه بیت کوین انرژی کمتری نسبت به سیستم‌های پولی موجود و سایر صنایع بزرگ از جمله استخراج طلا و بخش‌های مالی مصرف می‌کند.

نکته حیاتی دیگری که باید در نظر گرفت این است که انرژی به عنوان تنها متغیر در استخراج بیت کوین، ماینرها را تشویق می‌کند تا به دنبال ارزان‌ترین روش‌ها، مانند منابع تجدیدپذیر باشند. با گذشت زمان، ماینرها از این کانال‌های انرژی مقرون به صرفه برای به حداکثر رساندن سود استفاده می‌کنند. برآوردهای صنعت نشان می‌دهد که تقریباً 59 درصد از استخراج بیت کوین از منابع انرژی سازگار با محیط زیست استفاده می‌کند که بسیار بالاتر از سایر بخش‌ها و کشورها است.
علاوه بر این، فناوری PoW بیت‌کوین به افراد و سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا از انرژی استفاده کنند که در غیر این صورت ممکن است تلف شود. این امر به‌ویژه برای برق تولید شده در مکان‌هایی مانند سایت‌های حفاری که گاز تولید می‌کنند، مناطق کشاورزی که از انرژی استفاده می‌کنند یا حوزه‌هایی که انتقال چنین انرژی غیرعملی است، صادق است. قابل حمل بودن ماشین‌های استخراج بیت کوین به ماینرها این امکان را می‌دهد که از چنین قدرتی درآمد داشته باشند و ارزش اقتصادی برای جوامع محلی فراهم کنند.

مقیاس پذیری

یکی دیگر از انتقادات رایج علیه سیستم‌های اثبات کار مانند بیت‌کوین این است که آنها به اندازه مدل‌های اجماع جدیدتر مقیاس‌پذیر نیستند. طرفداران بیت کوین استدلال می‌کنند که موقعیت منحصر به فرد بیت کوین به عنوان یک سیستم پولی جهانی به این معنی است که تأخیر در زمان تایید به امنیت شبکه کمک می‌کند. سیستم‌های اثبات کار برای امنیت و مقیاس در لایه‌های ثانویه مانند پیاده‌سازی شبکه لایتنینگ در بیت‌کوین و لایت‌کوین بهینه‌سازی شده‌اند.

تمرکز

در نهایت، منتقدان استدلال می‌کنند که الگوریتم‌های اجماع اثبات کار در طول سال‌ها متمرکزتر شده‌اند. افزایش هزینه برای ورود و سختی محاسبات، تصمیمات اجماع شبکه را در مورد تعداد انگشت شماری از استخرهای استخراج اصلی تثبیت کرده است.
این استخرها تا حد زیادی تصمیمات اجماع شبکه را کنترل می‌کنند زیرا در مجموع قدرت هش بیشتری نسبت به ماینرهای فردی دارند. اما بسیاری از این قدرت به این بستگی دارد که استخرها با حسن نیت عمل کنند، زیرا مشارکت کنندگان می‌توانند در هر زمان از استخر خارج شوند.
به عنوان مثال، بیت مین (Bitmain)، یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان سخت‌افزار استخراج ارزهای دیجیتال، چندین استخر استخراج را کنترل کرد که بیش از 43 درصد از قدرت هش را در سال 2018 داشتند. با چند حرکت استراتژیک، بیت مین ممکن است بتواند یک حمله دو برابری را اجرا کند.

اثبات کار برای سرمایه‌گذاران به چه معناست؟

برخلاف تصور رایج که سیستم‌های اثبات کار برای محیط زیست مضر هستند، تلاش صنعت استخراج بیت‌کوین به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر نشان می‌دهد که این فناوری ممکن است تاثیری که آنها فکر می‌کنند نداشته باشد. حامیان حتی استدلال می‌کنند که بیت کوین پتانسیل مثبت بودن خالص را دارد.
گره زدن امنیت شبکه بیت کوین به یک دارایی ملموس در دنیای واقعی مانند انرژی، شبکه را قوی‌تر می‌کند. همچنین به سرمایه گذاران این امکان را می‌دهد که از طریق سهام ماینینگ مانند ریوت بلاکچین، هایو، ماراتن دیجیتال و هات8 در معرض دارایی بیت کوین اساسی قرار بگیرند. علاوه بر این، در حالی که سایر مدل‌های اجماع سریع‌تر و مبتکرانه‌تر در سال‌های اخیر ظهور کرده‌اند، شبکه‌های زیربنایی تمایل دارند به طور فزاینده‌ای متمرکز شوند.
یک مدل آزمایش شده برای ایمن سازی بلاکچین‌های عمومی به این معنی است که اثبات کار احتمالاً همچنان نقش کلیدی ایفا می‌کند، زیرا این صنعت مخاطبان اصلی را بیشتر می‌کند. سیستم‌های جدیدتر به جای جایگزینی مدل اجماع قدیمی، ویژگی‌های منحصر به فرد اثبات کار را برجسته می‌کنند و آن را برای سرمایه‌گذارانی که امنیت و مقاومت در برابر سانسور را در اولویت قرار می‌دهند جذاب‌تر می‌کنند.

آینده اثبات کار

اثبات کار دنیا را با بلاکچین آشنا کرد. ماینرها در یک مسابقه بی‌پایان برای تولید بلوک‌های جدید و جمع‌آوری جوایز مرتبط با یکدیگر رقابت می‌کنند، بنابراین کار را برای بازیگران بد دشوار می‌کند. مکانیزم جدید اجماع امنیت بی‌نظیری را با ایجاد انگیزه در استفاده از قدرت محاسباتی برای محافظت از یکپارچگی دفتر کل اساسی فراهم می‌کند.
هدف الگوریتم اجماع اثبات کار ارائه یک اقتصاد پایدار با تنظیم صدور کوین با استفاده از اجرای تنظیم دشواری است. کوین کارآمدتر توزیع می‌شود، زیرا ماینرها نمی‌توانند به طور خودکار دارایی یا سهام خود را در شبکه با جمع‌آوری توکن‌های بیشتر افزایش دهند.