ظهر بروتوكول إثبات الحصة (Proof of Stake أو PoS) كبديل لبروتوكول إثبات العمل (Proof of Work) المستخدم في بيتكوين، وهو بروتوكول يعتمد على ملكية الأصول الرقمية بدلًا من الاعتماد على القوة الحاسوبية. وقد قُدّم بروتوكول PoS في ورقة بحثية نشرها مطوّرا البلوك تشين ساني كينغ وسكوت نادال عام 2012، وهو يركّز على التخلص من الاستهلاك المرتفع للطاقة الذي يتطلبه تعدين بيتكوين ومن بعض المشكلات الأخرى. وكانت Peercoin أول عملة رقمية تستخدم بروتوكول PoS.
بروتوكول إثبات العمل المستخدم في شبكة بيتكوين هو نظام يمنح المعدّنين الذين يملكون الجزء الأكبر من قوة المعالجة كلمة أعلى في الشبكة، وبالتالي عوائد أكبر. ويتطلب تعدين بيتكوين استهلاكًا مرتفعًا للطاقة، في حين أن بروتوكول إثبات الحصة لا يوزّع النفوذ داخل الشبكة بناءً على قوة المعالج. ففي PoS يمكن أن يتولى إنتاج الكتلة التالية مشغّلون ينفّذون عدة تركيبات في الوقت نفسه. وهناك أنواع متعددة من بروتوكول إثبات الحصة.
في بروتوكول إثبات الحصة، على المستخدمين الراغبين في التحقق من المعاملات والحصول على نصيب من العوائد أن يقفلوا ما يملكونه من عملات رقمية لاستخدامها في التحقق. وفي عملية القفل هذه داخل المحفظة، التي تُسمى "الستيكينغ" (أي أخذ حصة من العوائد)، لا يمكن سحب المبلغ المخصص لهذه العملية من المحفظة إلى أن يُفتح القفل، ويُسجَّل على الشبكة باعتباره حصة المستخدم.
في سلاسل الكتل التي تستخدم بروتوكول إثبات الحصة، يتقاسم المستخدمون مكافآت التحقق من الكتل ورسوم التحويل (رسوم المعدّن) التي يدفعها المستخدمون الآخرون بنسبة حصص كل منهم. ويمكن تشبيه هذه العملية بامتلاك أسهم في شركة مدرجة في البورصة: فكما يحصل من يملك أسهمًا أكثر على نصيب أكبر من الأرباح التي توزعها الشركة، يحصل المستخدمون الذين يخصصون عملات رقمية أكثر لـ"الستيكينغ" على نصيب أكبر من العوائد.
خصائص بروتوكول إثبات الحصة
أبرز ما يميز إثبات الحصة أنه يقدّم قوة رأس المال على القوة الحاسوبية. أي أنه بدلًا من البدء بتشغيل معدات، لا بد من امتلاك أصل يمكن وضعه في الستيكينغ. وفي بروتوكول PoS يستطيع المستخدم الذي يحتفظ بعملات رقمية أكثر أن يزيد نفوذه في الشبكة أيضًا. وتخضع عملية التحقق لمجموعة من القواعد: فالمستخدمون الذين تحتوي محافظهم على أصول أكبر تزداد فرصهم في أن يصبحوا مدققين. ومن هنا جاء مفهوم "الستيكينغ". ويقوم بروتوكول PoS على أن أصحاب المحافظ يكسبون من خلال تأكيد المعاملات، فمن يملك أصولًا أكبر يحصل على نصيب أكبر من العوائد. غير أنه تجدر الإشارة إلى أن الأمر لا يسير بالطريقة نفسها في جميع أنواع PoS.
ولمنع صاحب الحصة الأكبر ثراءً من احتكار الشبكة، يستخدم بروتوكول إثبات الحصة خيارات متعددة لتحديد الكتل. وأكثر أنواع الاختيار شيوعًا في PoS هما الاختيار العشوائي والاختيار حسب عمر العملة الرقمية.
في الاختيار العشوائي، يُختار من يوافقون على المعاملات من بين العقد الأضعف من حيث قيمة الحوسبة (hash) والأغنى من حيث قيمة الحصة (share). أما في الاختيار حسب عمر العملة، فيُختار المستخدمون الذين يحتفظون بالأصل لأطول فترة ليكونوا مدققين، ويُكافَؤون بعد إتمام التحقق.
أنواع إثبات الحصة
تطوّر بروتوكول إثبات الحصة، الذي يركّز على ملكية المستخدمين للأصول، مع مرور الوقت وصار يُقدَّم بخيارات مختلفة. ويعد إثبات الحصة المفوَّض (dPoS) وإثبات الحصة المؤجَّر (LPoS) أبرز أنواع PoS.
إثبات الحصة المفوَّض (DPoS)
في بروتوكول إثبات الحصة القائم على ملكية العملات الرقمية، يحصل المستخدم على حق التحقق من المعاملات وإنتاج الكتل بمجرد الاحتفاظ بأصوله الرقمية في محفظته المتصلة بالبلوك تشين المعني. أما dPoS فيأتي بخصائص إضافية ويستفيد من ثقل أصحاب الحصص لتحقيق الإجماع عبر تصويت عادل.
وتستخدم شبكة البلوك تشين العاملة بإثبات الحصة المفوَّض (dPoS) نظام سمعة اجتماعية للوصول إلى الإجماع. ويوصف dPoS بأنه البروتوكول الأقل لامركزية مقارنة بغيره، وهو يهدف إلى منح حاملي العملات الرقمية كلمة في إدارة الشبكة.
وعلى خلاف نظام إثبات الحصة، يفوّض المستخدمون أصولهم الرقمية الموجودة في محافظهم إلى مستخدم آخر. فالعملة الرقمية لا تخرج من المحفظة، لكنها تُحتسب ضمن أصول المستخدم المفوَّض إليه، ما يعزز صوته في الشبكة. ومن ينال حق التفويض من المستخدمين الآخرين يحصل على نصيب أكبر من عوائد الشبكة، ويتقاسم هذه العوائد مع من فوّضوه بنسبة حصصهم.
إثبات الحصة المؤجَّر (LPoS)
في بروتوكول إثبات الحصة، يُختار المستخدمون وفق معايير محددة ويتحققون من الكتل، أي أنهم لا يستطيعون تحقيق دخل من كل كتلة تُنتَج. أما في بروتوكول إثبات الحصة المؤجَّر (LPoS) فيُسمح للمستخدمين بتأجير نسبة معينة من عقدة كاملة. ويعمل هذا النظام تمامًا مثل PoS، لكنه يستخدم إضافة إلى ذلك أسلوب التأجير لتحفيز المستخدمين الذين يملكون مبالغ صغيرة على المشاركة. وأشهر العملات الرقمية التي تستخدم بروتوكول LPoS هي Waves.
يؤجّر المستخدمون العملات الرقمية الموجودة في محافظهم إلى مستخدمين آخرين يوافقون على المعاملات في الشبكة. وخلال فترة التأجير لا يخرج المبلغ المؤجَّر من محفظة المستخدم، لكنه يُغلق أمام عمليات السحب والبيع والشراء. ويحصل المستخدم المؤجَّر له على نصيب أكبر من الدخل أثناء ممارسته أنشطة التعدين، ويتقاسم أرباحه مع أصحاب الحصص بنسبة حصصهم. ويستطيع المستخدم إنهاء التأجير أو تأجير المزيد من العملات الرقمية في أي وقت.