• بيتكوين على إثبات الحصة؟ 

تواجه عملة البيتكوين مشكلة في الطاقة. بفضل خوارزمية إثبات العمل الموزعة، فإن تعدين البيتكوين يخلق بصمة كربونية هائلة. يستخدم عمال المناجم ما يقدر بـ 29.05 تيراواط ساعة من الكهرباء سنويًا. ويمثل ذلك 0.13% من استهلاك الطاقة السنوي في العالم، وهو ما يزيد عن 159 دولة بما في ذلك جميع أنحاء أفريقيا تقريبًا.

إلى جانب الطبيعة التنافسية للتعدين، فإن النمو المتسارع للبيتكوين هو المسؤول إلى حد كبير عن هذا الاستهلاك المتفشي للطاقة. ولم يؤد الاهتمام العام السائد والطفرة في حجم المعاملات إلا إلى تفاقم المشكلة مؤشر استهلاك الطاقة بالبيتكوين وتشير التقديرات إلى أن نفقات الطاقة التعدينية زادت بنسبة 29.98٪ في الفترة من أكتوبر إلى نوفمبر. 

وبهذا المعدل الأسي، فإن الارتفاع النيزكي للعملة المشفرة يجعلها في طريقها لاستهلاك طاقة أكبر من استهلاك الولايات المتحدة بأكملها بحلول عام 2019.  

العوامل المساهمة

من أجل تشخيص السبب الجذري لأزمة الطاقة بشكل صحيح، علينا أن نتعمق في العلاقة بين نمو شبكة البيتكوين وآليات التعدين الخاصة بها.

بموجب نموذج إثبات عمل البيتكوين، يتنافس القائمون بالتعدين مع بعضهم البعض لضمان إجماع موزع (الوسائل التي يتم من خلالها تداول البيتكوين) على blockchain. يستخدم عمال المناجم قوتهم الحاسوبية للتحقق من المعاملات المرسلة عبر الشبكة.  

وللقيام بذلك، تقوم أجهزة الكمبيوتر بحل ألغاز التشفير التي تؤمّن كل معاملة، وبمجرد حلها، يتم تخزينها كتجزئة في الكتل الموجودة في دفتر الأستاذ العام. يحصل أول عامل منجم ينهي الكتلة الحالية على مكافأة الكتلة بعملة البيتكوين.

كما ترون في الصورة، فإن الطبيعة التنافسية لإثبات العمل تحفز القائمين بالتعدين على تخصيص أكبر قدر ممكن من قوة المعالجة لـ blockchain. كلما زادت قوة جهاز التعدين الخاص بك، زادت سرعة حل تشفير المعاملات، وزادت احتمالية إنهاء الكتلة والحصول على مكافآتها.

بالعودة إلى بدايات عملة البيتكوين، كان من المعتاد أن يمكنك التعدين بشكل موثوق باستخدام بطاقة رسوميات أو معالج كمبيوتر عادي. ولكن تلك الأيام ولت. ومع انضمام المزيد من عمال المناجم إلى قطار مرق البيتكوين، تم تطوير برامج تعدين أكثر تطوراً لمنح عمال المناجم ميزة. وقد بلغ سباق تسلح الأجهزة هذا ذروته في تعدين الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC). من حيث TLDR، فإن عمال المناجم ASIC هم معالجات أكثر كفاءة وقوة من وحدات المعالجة المركزية (CPU) أو وحدات معالجة الرسومات.

وتركوا إجراءات التعدين الأصلية في الغبار. على محمل الجد، إذا كنت تحاول التنافس مع منصات التعدين ASIC باستخدام جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو بطاقة الرسومات، فسيكون الأمر مثل محاولة الفوز بجائزة موناكو الكبرى بدراجة فيسبا.  

حتى جهاز ASIC واحد لا يكفي للقيام بذلك تتنافس مع مجمعات التعدين الكبيرة. تقوم أكبر تعاونيات التعدين بتجهيز المئات من أجهزة ASIC لإنشاء مجموعات معالجات ضخمة. من أجل الحفاظ على قدرتها التنافسية مع القائمين بالتعدين الآخرين، ستضيف هذه المجمعات أجهزة إلى أجهزتها لزيادة قوة التجزئة الإجمالية (الناتج).

ربما ترى إلى أين يتجه هذا. من الواضح أن منصات التعدين تحتاج إلى الكهرباء، وكلما زادت صعوبة عملها، زاد استهلاكها للطاقة. وعلى هذا النحو، فإن إثبات الحوافز التنافسية للعمل يؤدي دائمًا إلى زيادة هائلة في استهلاك الطاقة.

وهذا لا يشمل حتى زيادة الصعوبة. كل 2,016 كتلة، تخضع عملة البيتكوين لتعديل الصعوبة. يهدف هذا التعديل إلى توسيع نطاق صعوبة الكتلة لتتناسب مع معدلات تجزئة التعدين بحيث لا يقوم أي عامل تعدين بحل الخوارزميات بسرعة كبيرة، مما يؤدي إلى امتصاص جميع مكافآت الكتلة في هذه العملية. ومع ذلك، ما يعنيه هذا هو أنه كلما زاد عدد عمال المناجم على الشبكة، كلما أصبح من الصعب حل الخوارزميات المشفرة بعد كل تعديل. وهذا يعني أيضًا أن منصات التعدين يجب أن تعمل بجهد أكبر لتظل قادرة على المنافسة، وبالتالي تستهلك المزيد من الطاقة.

البدء في الحصول على الصورة؟ كلما زاد عدد الأشخاص الذين يشترون عملة البيتكوين، كلما زاد عدد عمال المناجم الذين ينجذبون إلى العملة لتقييمها.  مع وجود المزيد من عمال المناجم، يأتي المزيد من استهلاك الطاقة لتغذية المنافسة، ومع شبكة متنامية، فإن كل تعديل للصعوبة لن يؤدي إلا إلى تفاقم استهلاك الطاقة من خلال جعل عمال المناجم يعملون بجدية أكبر.

والآن بعد أن انتهينا من ذلك، دعونا نقلب هذه المشكلة رأسًا على عقب وننظر إلى حل محتمل.

بيتكوين على إثبات الحصة؟ 

إثبات الحصة هو خوارزمية بديلة للوصول إلى الإجماع الموزع على blockchain.  It جاء إلى الساحة في عام 2012، مع Peercoin وNXT وBlackCoin هم من أوائل المستخدمين الأساسيين لها.

لا يوجد عمال تعدين بموجب نموذج إثبات الحصة. وبدلاً من ذلك، يتم استبدالهم بالمدققين (أو المزورين) المسؤولين عن التحقق من صحة المعاملات. عادةً ما يقوم المدققون بحصص قدر معين من إثبات عملة الحصة في المحفظة الأساسية لـ blockchain.  

قد تقوم شبكة تلك العملة بعد ذلك باختيارهم بشكل حتمي لإنشاء الكتلة التالية. تختلف آلية الاختيار حسب الخوارزمية، حيث يمكن اختيارها عشوائيًا أو بناءً على مجموعة من المتغيرات، مثل إجمالي الثروة ومقدار الوقت الذي تم الرهان فيه.

من المهم ملاحظة أن إثبات الحصة لا يقدم مكافآت جماعية، بل رسوم المعاملات فقط، لذلك من الناحية النظرية، لا يولد النموذج نفس الدافع التنافسي مثل إثبات نظام العمل. على الرغم من أنك قد تتلقى اختيارات أكثر تكرارًا ورسوم معاملات أكبر كلما زاد الرهان، إلا أنك لا تحاول التغلب على أي شخص كما تفعل مع Bitcoin.

مع إثبات الحصة، فإنك تحتاج فقط إلى طاقة كافية لتشغيل البرنامج الأساسي لـ blockchain. لا داعي لإهدار الطاقة على ASIC وبرنامج تجزئة التشفير. وبالعودة إلى تشبيه السباق، فإن الأمر يشبه الحصول على جائزة مقابل تشغيل سيارتك بدلاً من استخدامها في السباق. أنت تنتظر في الطابور عند بوابة البداية للحصول على كأس مشاركتك، ولا داعي للقلق بشأن إهدار الوقود الإضافي لإكمال السباق بشكل أسرع من زملائك المنافسين.  

باختصار، إثبات الحصة يقلل بشكل كبير من استخدام الطاقة. فهي لا تستخدم برنامجًا أقل استهلاكًا للطاقة فحسب، بل لا يتعين على المصادقين رفع مستوى الرهان ضد بعضهم البعض ليظلوا قابلين للحياة كما يفعل القائمون بالتعدين بموجب إجماع إثبات العمل. إنهم لا يحصلون على مكافآت جماعية، لكنهم أيضًا لا يضطرون إلى مواجهة تكاليف الطاقة الباهظة التي يواجهها عمال المناجم. إذا وزننا إثبات رسوم معاملات الحصة دون تكاليف التشغيل الكبيرة، فإنه يمكن مقارنته بإثبات مكافآت العمل مقابل تكاليفه، خاصة بالنسبة لأولئك الذين لا يستطيعون صيانة منصات التعدين باهظة الثمن.

الأفكار النهائية: هل سيحدث البيتكوين على أساس إثبات الحصة؟

في مايو 2017، كشف فيتاليك بوتيرين عن خطط لنقل سلسلة كتل الإيثريوم إلى خوارزمية إثبات الحصة تسمى كاسبر.  

كان إطلاق Proof-of-Stake على ثاني أكبر أصول العملة المشفرة أمرًا جديدًا في ذلك الوقت، وكان بمثابة تأييد كبير لنظام إثبات الملكية؛ وقد تحول النظام البيئي إلى حد كبير نحو إثبات الحصة (PoS).

قد يكون إثبات الحصة هو مستقبل blockchain. ويشير التغيير الذي طرأ على إيثريوم إلى هذا الأمر، حيث يرى فيتاليك بوتيرين قيمة في إيجابيات الآلية حيث يستفيدون من سلبيات بيتكوين.

تعد أزمة الطاقة التي تواجهها عملة البيتكوين واحدة من أولى التجارب الجوهرية التي تواجه العملة المشفرة وهي تسير نحو الشهرة العامة. من المتوقع حدوث مطبات وعقبات كهذه في مثل هذه التكنولوجيا الناشئة، ولكن تقع على عاتق المجتمع ككل مسؤولية التكيف مع هذه المحن. لا يوجد سبب للاعتقاد بأن معالجة إثبات عيوب العمل يجب أن تضر بإيماننا بخلق ساتوشي ناكاموتو - بل على العكس تمامًا. إذا أردنا أن نرى نجاح البيتكوين، يجب أن نظل يقظين في انتقاداتنا واستباقيين في حلولنا، لأنه في الوضع الحالي، فإن البيتكوين تسير على الطريق الصحيح لتصبح غير مستدامة في المستقبل القريب.

ربما يمكن لإثبات الحصة أن يمنع البيتكوين من التخريب الذاتي. إذا كان تغيير خوارزمية إيثريوم يعني أي شيء، فيجب أن يكون إشارة واضحة لمجتمع العملات المشفرة بأن إثبات العمل لا يمكن أن يستمر في حالته الحالية.  

والسؤال هو هل سيتكيف السوق؟