اثبات العمل – كيف تعمل تقنية اثبات العمل POW

في السنوات الأخيرة، احتلت الأسئلة المتعلقة بتأثير العملات الرقمية على البيئة مركز الصدارة. حيث تعمل العملات مثل البيتكوين على تقنية تسمى تقنية اثبات العمل او Proof Of Work.

تقنية اثبات العمل

أشارت العديد من الدراسات التي أجريت في العامين الماضيين إلى أن التعدين، وتحديدا تعدين البيتكوين، يستخدم كمية كبيرة من الطاقة وهو من بين المساهمين الرئيسيين في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

نظرا لأن شبكة البيتكوين مدعومة بآلاف أجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم، يكاد يكون من المستحيل التأكد بدقة من مقدار الكهرباء والموارد الأخرى غير المتجددة التي تستهلكها.

ومع ذلك، نشرت جامعة كامبريدج مؤخرا تقريرا يشير إلى أن تعدين البيتكوين، في المتوسط ​​، يستهلك حوالي 121.36 تيراواط / ساعة سنويا – أكثر من الاستهلاك السنوي للأرجنتين وأكثر من الاستهلاك التراكمي لشركات التكنولوجيا الكبرى مثل الفيسبوك و Microsoft و Apple و وجوجل.

بسبب هذا الاستهلاك المتزايد، حظرت بعض الدول تعدين البيتكوين تماما. ليس هناك من ينكر أن البيتكوين والعديد من العملات الرقمية الأخرى تتطلب الكثير من الطاقة، مما يؤدي إلى الكثير من النفايات الإلكترونية (النفايات الإلكترونية) التي تؤثر سلبا على البيئة.

المشكلة مع شبكة اثبات العمل

في حين أنه من المهم معالجة التأثير البيئي لبيتكوين، من المهم أيضا فهم سبب استهلاك الكثير من الطاقة في المقام الأول.

تستهلك البيتكوين مثل هذه الكميات المثيرة للقلق من الطاقة بسبب آلية إجماع الشبكة. آلية إثبات العمل (PoW) التي تستخدمها البيتكوين لتأمين الشبكة هي نفس الحل الذي تم تقديمه منذ عقود لمنع هجمات DDoS والبريد العشوائي.

تعتمد عملية إثبات العمل على “التعدين” وهي تقنية تخص اثبات العمل، والذي يتضمن التحقق من صحة المعاملات الجديدة وتسجيلها في شبكة البيتكوين. منذ إصدار البيتكوين، أصبحت عملية التعدين معقدة وتنافسية بشكل متزايد بسبب تعديلات صعوبة التعدين.

في الوقت نفسه، ارتفعت قيمة BTC. علاوة على ذلك، فإن العدد الإجمالي ل البيتكوين التي يمكن تعدينها محدود بحد أقصى 21 مليون وحدة، منها أكثر من 90٪ قيد التداول بالفعل.

كلما ارتفع سعر البيتكوين، زادت المنافسة بين المعدنين، وأصبح حل معادلات التشفير أكثر صعوبة.

لحل المشكلات المعقدة، تحتاج الأجهزة إلى مزيد من الطاقة الحسابية، مما يعني زيادة استهلاك الطاقة وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري بشكل متساو.

أصبح كسب مكافآت عمال المناجم من خلال توفير القوة الحسابية المطلوبة لسلاسل إثبات العمل صناعة في حد ذاتها. مع قيام العديد من المؤسسات باستمرار بزيادة قوتها الحاسوبية لتوليد مكافآت أعلى، فإن التأثير على البيئة أيضا يرتفع بمعدل ينذر بالخطر.

هذا أمر مقلق، خاصة بالنسبة لأولئك الذين أدركوا إمكانات البلوكتشين وكيف يمكنها تحويل نماذج الأعمال الحالية من أجل الصالح العام.

على هذا النحو، تم إطلاق العديد من المبادرات لجعل العملات الرقمية أكثر استدامة. من الاشتراك في اتفاقيات تغير المناخ إلى اختبار تقنيات التعدين البديلة، لم تدخر شركات العملات الرقمية جهدا لتصبح محايدة للكربون.

في حين أن العديد من شبكات البلوكتشين اثبات العمل الحالية تبحث عن بدائل أخرى مثل اثبات الحصة Proof-of-Stake (PoS) وآليات إجماع أخرى مماثلة، فإن Minima، وهو مشروع البلوكتشين من الجيل الثالث، يقدم بديلا واعدا ل PoW ليس فقط موفرا للطاقة ولكن أكثر بكثير شاملة ويمكن الوصول إليها من السلاسل القديمة.

تقديم اثبات الحصة

تم تصميم Minima ليكون مضغوطا للغاية مع الحفاظ على اللامركزية الكاملة، حيث يزيل الهيكل المعقد لآلاف المعدنين للتحقق من المعاملات وتسجيلها على السلسلة، مما ينتج عنه بروتوكول البلوكتشين شديد الهزال يمكن تشغيله من الهواتف المحمولة وأجهزة إنترنت الأشياء.

من خلال تقديم آلية إجماع TX-PoW، يتيح Minima للمستخدمين تشغيل التحقق الكامل وبناء العقد مباشرة من هواتفهم الذكية، وبالتالي يلغي الحاجة إلى الاستثمار في أجهزة الكمبيوتر المتخصصة أو منصات التعدين.

يسمح البروتوكول المستند إلى TX-PoW للمستخدمين بأداء كميات صغيرة من التحقق والتسجيل بسلاسة وبدون ثقة، ثم تلخيص جميع القطع الأصغر في كتلة كاملة مكافئة لتلك الموجودة في سلاسل PoW.

نظرا لآليتها الفريدة، يمكن للجميع الانضمام إلى شبكة Minima كعقدة كاملة دون وضع أي استثمارات كبيرة مثل تلك التي تتطلبها عمليات التعدين في PoW.

نظرا في اثبات العمل لأن كل عقدة يمكن أن تعمل عبر الهواتف الذكية وأجهزة إنترنت الأشياء، فإنها تقلل من استهلاك الطاقة إلى حد كبير.

بالتبعية، كلما انخفض استهلاك الطاقة، قل التأثير البيئي. في الوقت نفسه، نظرا لأن كل مستخدم يمكنه تشغيل عقدة، فإنه يلغي قدرة المؤسسات المركزية على السيطرة على الشبكة، مما يجعل Minima أكثر شمولا وعدلا مقارنة بالسلاسل الحالية.

يتكون بروتوكول Minima البلوكتشين من طبقتين مميزتين للبروتوكول: الطبقة 1، المعروفة باسم Minima، تعمل كطبقة التحقق الأساسية، بينما تعمل الطبقة 2، المعروفة باسم Maxima، كطبقة المعاملات.

حسب التصميم، تلعب هذه الطبقات المتمايزة أدوارا مهمة في مساعدة Minima على تقديم معاملات أسرع بتكاليف منخفضة.

نظرا لأن كل مستخدم في سلسلة Minima يدير عقدة كاملة على أجهزته، فإن الشبكة لا مركزية حقا، مما يجعلها أكثر أمانا وقابلية للتوسع من الشبكات الأخرى.

على هذا النحو الخاص بتقدم اثبات العمل الى اثبات الحصة، ليس من المبالغة الادعاء بأن Minima هو الحل الأول المحتمل ل “Blockchain Trilemma” للحفاظ على التوازن المثالي بين قابلية التوسع والأمان واللامركزية.