עולם הקריפטו

הוכחת ההחזקה (PoS) Proof of Stake

הוכחת ההחזקה - תמונה ראשית

הוכחת ההחזקה (PoS) הוא מנגנון קונצנזוס שפועל על ידי בחירת מאמתים ביחס לכמות ההחזקות שלהם במטבע הקריפטו המשויך.

מהו מנגנון קונצנזוס

במערכות מבוזרות, מנגנון קונצנזוס הוא השיטה שבאמצעותה הרשת מסכימה על מקור אחד של אמת. שלא כמו במערכת מרכזית, שבה מחליטים מקור אמת על ידי גורם בקרה יחיד, מערכות מבוזרות מסתמכות על מספר רב של רשויות אוטונומיות כדי לשתף פעולה בתחזוקה של הרשת. לצמתים הנבדלים הללו חייב להיות מנגנון חישובי שבאמצעותו ניתן להגיע להסכמה לגבי התיעוד העדכני והמדויק ביותר של הנתונים. כדי להגיע לאותה תוצאה, הרשתות המבוזרות הללו חייבות לאמץ מנגנון קריפטוגרפי זהה כדי להגיע לקונצנזוס.

הוכחת העבודה

בשנת 2008, אדם אנונימי בשם סאטושי נקמוטו שיחרר את ביטקוין לעולם והציג את מנגנון הוכחת העבודה (PoW). כיום, הוכחת העבודה הוא מנגנון הקונצנזוס הנפוץ והמובן ביותר.

עם השנים, הוכחת העבודה הוכיחה את עצמה כמנגנון קונצנזוס בטוח ואמין עבור טכנולוגיית הבלוקצ'יין.
המרכיבים הבסיסיים של הוכחת העבודה הם כורים ואנרגיה. כורים הם האנשים או הישויות שמתחזקים את הרשת על ידי הפעלת וניהול צמתים.
הכורים צריכים לבזבז חשמל בצורה של אנרגיה חישובית כדי לפתור בעיות מתמטיות מורכבות.
הכורה שפותר את הבעיה מקבל את הזכות להוסיף בלוק של עסקאות לשרשרת ותגמול בצורת המטבע המקומי של הבלוקצ'יין.

ככל שיותר כורים מתחילים להפעיל צמתים בבלוקצ'יין, קצב הגיבוב (כוח המחשוב של הרשת) גדל, כלומר הבלוק הבא עשוי להיכרות מהר יותר מהקודם.
הרשת מנסה לשמור על זמן בלוק עקבי (הזמן בין כל בלוק). אם קצב הגיבוב גדל ובלוק נכרה קצת יותר מהר מבעבר, הקושי גדל אוטומטית עבור הבלוק הבא, מה שמבטיח שיהיה קצת יותר קשה לכרות בלוק וזמן הבלוק מיוצב מחדש. פעולה דומה קורית במידה וקצב הגיבוב קטן והבלוק נכרה לאט יותר, הקושי יקטן אוטומטית, מה שיבטיח שיהיה קל יותר לכרות בלוק.

המגבלות של הוכחת העבודה

למרות היותו אמין ובטוח, למנגנון הקונצנזוס של הוכחת העבודה ישנם מגבלות והעיקריים שבהם הם:

יכולת הרחבה

כל בלוק יכול להכיל רק כמות מסוימת של נתונים, המכונה גודל הבלוק. המשמעות היא שאם יש יותר עסקאות ממתינות ממה שיכולות להתאים לבלוק, העסקאות שאינן נכנסות לבלוק הבא חייבות לחכות לבלוק הבא כדי להיכלל.
בביטקוין, בלוק נכרה אחת ל-10 דקות, אך במהלך אירועי עסקה גבוהים, משתמשים יכולים לחכות שעות לעיבוד העסקה שלהם.

נגישות

חסמי הכניסה להיות כורה הם מאוד גבוהים. כרייה בהוכחת עבודה דורשת כמות ניכרת של אנרגיה לתחזוקה. כורה חייב לרכוש, להקים ולתחזק את כל החומרה הדרושה להפעלת חוות כרייה. לא רק שהמנגנון הבסיסי אינו יעיל מבחינה אנרגטית, הוא מגדיל עוד יותר את מחסום הכניסה.
כדי לזכות בתגמולים משמעותיים, עדיף לכורה לחיות באזור עם עלויות חשמל נמוכות יותר.
חוסר יעילות אנרגטית, עלויות חשמל משתנות ועלויות חומרה פוגעים בכל חסמי הכניסה המשמעותיים עבור רוב הכורים.

ריכוזיות

חסמי כניסה לכרייה יכולים להשפיע בצורה עקיפה לרעה על ריכוזיות של כורים. ככל שזה נהיה יקר יותר ופחות משתלם להיות כורה, הרשת רואה באופן טבעי ריכוז של כרייה לשתי קטגוריות. ראשית, תאגידי כרייה גדולים הפועלים באזורים בעלי עלויות חשמל נמוכות ומזג אוויר קר (כדי להוזיל את עלות הקירור הידני של חומרת הכרייה) כמו מונגוליה וסיביר. שנית, כוח הכרייה מרוכז בידי בריכות הכרייה. מכיוון שלרוב האנשים הופך פחות רווחי לכרות בנפרד, הם קונים כוח גיבוב מבריכת כרייה, הפועלת כישות כרייה אחת.

הוכחת ההחזקה

הוכחת ההחזקה (נקראית גם הוכחת הימור) נוקטת בגישה שונה כדי לאמת בלוקים ועסקאות בבלוקצ'יין.
בניגוד להוכחת העבודה (PoW), כדי לקבל הזדמנות לאמת בלוקים ולזכות בתגמולים בהוכחת ההחזקה, מאמתים (Validators) נדרשים לנעול את המטבעות שלהם כבטחון. 
ההימור (Stake) המוחזק על ידי המאמתים נעול בחוזה חכם על הבלוקצ'יין של המטבע הקריפטוגרפי כדי לסייע בשמירה על הכמות הנדרשת.

המאמתים נבחרים באופן אקראי כדי לאשר עסקאות ולאמת בלוקים. מאמתים אחרים "מעידים" שהם ראו את הבלוק וכאשר נאספו מספיק אישורים עבור הבלוק, הוא מתווסף לבלוקצ'יין. המאמתים מקבלים תגמול הן על הצעות מוצלחות של בלוקים והן על קבלת אישורים על בלוקים שהם ראו.
הוכחת ההחזקה מתגמלת מאמתים באופן רנדמולי במקום להשתמש במנגנון מבוסס תגמולים תחרותי.

כדי להפוך למאמת, בעל מטבע חייב לנעול כמות מסוימת של מטבעות.
לדוגמה, באית'ריום יש צורך לנעול 32 ETH כדי להפעיל צומת.

אם מאמת ינסה לתקוף או לסכן את הבלוקצ'יין על ידי ניסיון להציע קבוצה חדשה של היסטוריית נתונים, הוא יענש.
חלק ניכר או סכום ההימור כולו של המאמת יקוצץ (Slash) והוא ייפלט מהרשת.

הידעתם?
הראשונה להשתמש במנגנון הוכחת ההחזקה (PoS) הייתה Peercoin בשנת 2012.

פתרון למגבלות של הוכחת העבודה

הוכחת ההחזקה נוצרה כדי לפתור כמה מהבעיות והמגבלות שהוכחת העבודה מתמודדת איתם.

יכולת הרחבה

מנגנון הוכחת ההחזקה בלבד אינו משפר את בעיית המדרגיות.
עם זאת,  בעזרת הארכיטקטורה שלו הוא מאפשר הטמעה של פתרון מדרגיות המכונה Sharding.
שארדינג הוא מנגנון של מסד נתונים שבו בלוקצ'יין מחולק למספר שרשראות שברים, שכל אחת מהן מסוגלת לעבד בלוקים.

נגישות

ברשתות בלוקצ'יין המשתמשות במנגנון הוכחת ההחזקה (PoS) המאמתים לא צריכים לדאוג מעלויות החומרה או תעריפי החשמל.
זהו יוצר מחסום כניסה נמוך עבור אנשים להפעיל צומת. עם זאת, ברשתות בלוקצ'יין מסוימות ישנו מחסום כניסה גבוה יותר מאחרות, כמו ברשת אית'ריום שבו הכמות המינימלית להפעלת צומת היא 32 ETH.

ריכוזיות

בזכות חסמי הכניסה הנמוכים, רשתות המשתמשות במנגנון הוכחת ההחזקה מבוזרות יותר ברמת הצומת מאשר רשתות המשתמשות במנגנון הוכחת העבודה. ההשתתפות בבלוקצ'יין דורשת רק כמות לא אפס של קריפטו, חיבור לאינטרנט ומחשב.

בזבוז אנרגיה

הוכחת ההחזקה נועדה להפחית את העומס ברשת ולטפל בדאגות קיימות סביבתית סביב פרוטוקול הוכחת העבודה (PoW).
מכיוון שהוכחת עבודה משתמשת בגישה תחרותית לאימות עסקאות, שבאופן טבעי מעודדת אנשים לחפש דרכים להשיג יתרון, במיוחד מכיוון שמעורב ערך כספי, כורי קריפטו משתמשים באנרגיה רבה.

מנגנון הוכחת ההחזקה שואף לפתור את בעיית האנרגיה על ידי החלפה יעילה של הימור בכוח החישובי, לפיו הרשת מבצעת אקראית את יכולת הכרייה של אדם. משמעות הדבר היא שאמורה להיות הפחתה דרסטית בצריכת האנרגיה מכיוון שכורים אינם יכולים עוד להסתמך על חוות מסיביות של חומרה חד-שימושית כדי להשיג יתרון. 

המעבר של אית'ריום מהוכחת העבודה (PoW) להוכחת ההחזקה (PoS) הפחית את צריכת האנרגיה של הבלוקצ'יין ב-99.95%.

מטבעות הוכחת החזקה פופולריים

אלו הן חלק מהרשתות שמשתמשות במנגנון הוכחת ההחזקה:

  • אית'ריום (ETH)הרשת השניה בגודלה אחרי ביטקוין. ביצעה את המעבר מהוכחת העבודה להוכחת ההחזקה בספטמבר 2022.
  • קרדאנו (ADA)מתחרה של רשת אית'ריום אשר נוסדה בשנת 2015 על ידי אחד ממייסדי אית'ריום, צ'רלס הוסקינסון.
  • קוסמוס (ATOM)נוסד על ידי Interchain Foundation (ICF) בשנת 2014 ושואף ליצור תקשורת בין בלוקצ'יין.
  • סולנה (SOL)נוסדה בשנת 2017 ושואפת לפתור את בעיית המדרגיות של רשת אית'ריום.
אהבתם את הסקירה? עקבו אחרינו ברשתות החברתיות לתכנים נוספים
Scroll to Top