منظور از اثبات کار چیست؟ همه چیز درباره الگوریتم اجماع اثبات کار(POW)

اگر شما هم یکی از علاقه مندان به دنیای ارزهای دیجیتالی هستید، یا به هر نحوی در بازارهای مالی دخیل شدید، حتماً تا به حال نام الگوریتم اجماعی اثبات کار را شنیده‌اید و کنجکاو شدید که اثبات کار چیست و چه کاربردی دارد؟ توصیه می‌کنیم این مقاله که در مورد یکی از بنیادی‌ترین مفاهیم بلاک چین است را از دست ندهید تا درک بهتری از مفهوم الگوریتم اثبات کار پیدا کنید. اثبات کار(Proof Of Work) که به اختصار POW نامیده شده است مکانیسمی برای جلوگیری از کلاهبرداری‌هایی به نام خرج مضاعف یا Double-Spending است. بهتر است بدانید که اکثر رمزارزهایی که امروزه در بازار ارزهای دیجیتال مشاهده می‌کنید، از این الگوریتم اجماع استفاده می‌کنند که در واقع این الگوریتم روشی برای تامین امنیت دفتر ثبت تراکنش‌های ارزهای دیجیتال می‌باشد. برای توضیحات بیشتر و پاسخ به سوال الگوریتم اثبات کار چیست، با ما همراه باشید.

الگوریتم اثبات کار چیست؟

همانطور که گفته شد اثبات کار یا POW در واقع مکانیسمی است که برای جلوگیری از کلاهبرداری‌های خرج مضاعف استفاده می‌شود. بهتر است بدانید که اثبات کار اولین الگوریتم اجماعی بود که در سال ۲۰۰۸ توسط ساتوشی ناکاموتو(خالق بیت کوین) طراحی شد و تا به امروز ماهیت خود را حفظ کرده است. جالب است بدانید که همچنان از الگوریتم اثبات کار به عنوان برترین الگوریتم جلوگیری از کلاهبرداری استفاده می‌شود. پیرو نکات قبل، این الگوریتم توسط ناکاموتو در وایت پیپر بیت کوین معرفی شد؛ اما بهتر است بدانید در مدت‌ها قبل از ناکاموتو، از اثبات کار در پلتفرم ایمیل نیز استفاده شده بود. در این الگوریتم جهت جلوگیری از ارسال اسپم استفاده می‌شد.

HashCash Adam Back نمونه اولیه الگوریتم اثبات کار است که در سال‌ها قبل از ظهور ارز دیجیتال طراحی شد. این الگوریتم فرستنده‌ها را ملزم به انجام محاسبات قبل از ارسال ایمیل می‌کرد. می‌توان گفت که این محاسبات برای یک فرد معمولی تقریباً هیچ هزینه‌ای را به همراه نداشت؛ اما برای فردی که به صورت انبوه ایمیل ارسال می‌کرد، تبدیل به محاسباتی کمرشکن می‌شد.

خرج مضاعف چیست؟

همانطور که در قسمت الگوریتم اثبات کار چیست، اشاره کردیم؛ این الگوریتم برای جلوگیری از کلاهبرداری خرج مضاعف طراحی شد. حال سوال اینجاست که خرج مضاعف چیست؟ به بیان ساده خرج مضاعف زمانی رخ می‌دهد که نقدینگی بیش از یکبار خرج شود. توجه داشته باشید که از این اصطلاح فقط در زمینه ارزهای دیجیتال استفاده می‌شود؛ چرا که هیچگاه نمی‌توان ارز فیات(پول فیزیکی) را دوبار خرج کرد. به عنوان مثال زمانی که برای خرید یک شانه تخم مرغ مبلغی را پرداخت می‌کنید، پول را به فروشنده تحویل می‌دهید و دیگر نمی‌توانید با آن پولی که شانه تخم مرغ خریدید دوباره از مغازه دیگری خرید کنید. پول شما از دست رفته و یکبار خرج شده؛ اما در دنیای ارزهای دیجیتال این امکان وجود دارد که بتوانید یک ارز را دوبار خرج کنید.

بنابراین از آن جایی که ارز دیجیتال فقط داده و اطلاعات الکترونیکی است، باید از کپی کردن و خرج کردن واحدهای مشابه آن جلوگیری کرد. این موضوع یکی از دلایل اصلی طراحی توکن‌های غیرقابل تعویض NFT بود که می‌توانید در مقاله توکن NFT چیست به طور کامل در رابطه با آن مطالعه کنید.

چرا اثبات کار ضروری است؟

اگر تا اینجای مقاله با ما همراه بودید، حتماً پاسخ به سوال بالا را متوجه شدید؛ اما بیایید کمی تخصصی‌تر درباره ضرورت اثبات کار صحبت کنیم. همانطور که در قسمت اثبات کار چیست گفته شد، کاربران هر تراکنش را به شبکه اعلام می‌کنند تا تمامی اطلاعات ثبت شود؛ اما نه اینگونه که هر تراکنشی پس از ایجاد، تایید شود. زمانی تراکنشی تایید می‌شود که در مرحله اول بررسی شوند، سپس در یک بلاک از زنجیره بلاک چین اضافه شوند. پس از تایید، بلاک ایجاد شده تبدیل به یک بلاک تایید شده می‌شود و برای همیشه در بلاک چین ثبت می‌شود. یکی از مزایای بلاک چین که در این قسمت قصد داریم به آن اشاره کنیم این است که بلاک چین به کاربران خود این امکان را می‌دهد تا بررسی کنند یک مقدار نقدینگی قبلاً خرج شده است یا خیر.

مثال اثبات کار

برای درک بهتر ضرورت الگوریتم اثبات کار به این مثال توجه کنید: فرض کنید در یک گروه چند نفره عضو هستید و هر نفر یک دفترچه یاداشت دارد. هروقت یکی از شما بخواهد پولی انتقال دهد آن را یاداشت می‌کنید. یعنی در واقع هر مقدار پولی که از حسابی به حساب دیگر منتقل شود، یاداشت می‌شود. در این حالت این امکان وجود دارد که رد پول‌ها را از آخرین تراکنش تا اولین تراکنش گرفت. حال اگر یکی از این افراد بخواهد از پولی که برای اولین بار خرج کرده است، دوباره خرج کند به راحتی می‌توان جلوی او را گرفت. این روش در گروه‌های کوچک چند نفری جوابگو است؛ اما زمانی که صحبت از صرافی و تراکنش‌های بالای ۱۰۰۰ عدد می‌رسد، روش دفترچه دیگر جوابگو نیست.

اینجاست که الگوریتم اثبات کار وارد عمل می‌شود و از خرج دوباره پول جلوگیری می‌کند. در این حالت تضمین می‌شود که به هیچ عنوان نمی‌توان یک ارز را دوبار خرج کرد. در آخر بهتر است بدانید که الگوریتم اثبات کار ترکیبی از تئوری بازی‌ها و رمزنگاری‌ها است که به همه اجازه می‌دهد تا حساب‌ها را ببینند و و در دفتر خود وارد کنند؛ اما هیچ شخصی اجازه دوبار خرج کردن یک دارایی و کلاهبرداری را ندارد.

اثبات کار چیست و چگونه عمل می کند؟

مثال دفترچه یاداشتی که در بالا توضیح دادیم، در واقع نحوه کار بلاک چین است. با این تفاوت که در بلاک چین تراکنش‌ها یکی یکی اضافه نمی‌شوند؛ بلکه هر کدام تبدیل به بلاک می‌شوند. به زبان ساده‌تر زمانی که کاربری تراکنش خود را به شبکه اعلام می‌کند، پس از بررسی، تراکنش در بلاکی از بلاک چین ذخیره می‌شود که به آن بلاک کاندید گفته می‌شود. حال زمانی که این بلاک کاندید بررسی و تایید شود، به یک بلاک تایید شده تبدیل می‌شود و در نتیجه در بلاک چین برای همیشه ثبت می‌شود.

جمع بندی

همانطور که وعده دادیم، در این نوشتار سعی کردیم تا پاسخ به سوال اثبات کار چیست را به زبانی ساده در اختیار شما عزیزان بگذاریم. اثبات کار الگوریتم یا مکانیسم زیربنایی ارزهای دیجیتال اولیه بوده که به روشی امن و غیرمتمکز برای پردازش تراکنش‌ها و جلوگیری از کلاهبرداری‌های مضاعف طراحی شده است. اگر چه امروزه اثبات سهام جایگزینی با مصرف انرژی کمتری معرفی شده است؛ اما همچنان بسیاری از رمزارزهای معروف بازار هنوز از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کنند.