المصطلحاتمفهوم
ما هو إثبات السعة (Proof of Capacity)؟ خوارزمية التعدين القائمة على التخزين
إثبات السعة (Proof of Capacity أو PoC) آلية إجماع في البلوكتشين يحسب فيها المعدنون الحلول التشفيرية مسبقًا ويكتبونها على القرص الصلب، وتُسمى هذه العملية «التخطيط» (Plotting)، ثم تكافئ الشبكة صاحب التخزين الذي يقدم أقصر مهلة انتظار. كلما خصصت مساحة أكبر على القرص ارتفع احتمال فوزك بالكتلة. ولأن الحساب الفعلي يجري مرة واحدة، لا يتطلب التعدين المستمر سوى عمليات قراءة، ما يجعل استهلاك الطاقة أقل بكثير من إثبات العمل. ويُعد إثبات المساحة (Proof of Space) وإثبات المساحة والزمن (Proof of Space-Time) امتدادًا مباشرًا له.
إعداد: COINOTAG Research Deskآخر تحديث المصادر
ما هو إثبات السعة (Proof of Capacity)؟
إثبات السعة (Proof of Capacity أو PoC) بروتوكول بلوكتشين يعتمد بوصفه آلية إجماع على سعة القرص الصلب بدلًا من قوة المعالجة أو رأس المال المقفل. يحسب المعدّن الحلول التشفيرية مسبقًا ويحفظها على القرص، وتُسمى هذه المرحلة التخطيط (Plotting). وعندما يحين إنتاج كتلة جديدة، تعلن الشبكة فوز المشارك الذي يقدم من بين إجاباته المحسوبة مسبقًا أقصر مهلة انتظار (Deadline). مساحة أكبر على القرص تعني إجابات مخزنة أكثر، أي فرصة فوز أعلى. ولأن الحساب الثقيل يجري مرة واحدة فقط، يتحول التعدين المستمر تقريبًا إلى مجرد قراءة من القرص، فيبقى استهلاك الطاقة أقل بكثير من إثبات العمل.
مخطط بسيط يقارن بين إثبات العمل (أجهزة ASIC/GPU تحسب التجزئة لحظيًا) وإثبات السعة (قرص صلب ممتلئ مسبقًا يُقرأ عند فتح الكتلة)
لماذا احتجنا إلى نموذج ثالث؟
يحمل النهجان الرئيسيان لتأمين البلوكتشين تكاليف هيكلية.
إثبات العمل هو نموذج الأمان في البيتكوين. يحل المعدنون تجزئة SHA-256 بالقوة الغاشمة، ومع ارتفاع الصعوبة لا تبقى قادرة على المنافسة إلا أجهزة ASIC المتخصصة، وتتحول كل المحاولات الفاشلة إلى طاقة مهدرة.
إثبات الحصة هو النموذج الذي تبنته إيثيريوم. يحل مشكلة الطاقة إلى حد كبير، لكن كمية العملات المقفلة هي التي تحدد قوة التحقق، ما يمنح أصحاب رؤوس الأموال الكبيرة أفضلية هيكلية وقد يدفع التحقق نحو عدد قليل من العُقد الثرية.
جاء إثبات السعة ليملأ الفجوة بينهما: تجنّب مأزق الطاقة في إثبات العمل، واجعل أقراص المستهلكين الرخيصة كافية لتجاوز حاجز رأس المال في إثبات الحصة. طُبقت الفكرة لأول مرة عام 2014 مع Burstcoin، أما تطورها الحديث فهو إثبات المساحة والزمن (Proof of Space-Time) الذي تعتمده شبكة Chia.
كيف يعمل إثبات السعة؟ عملية من مرحلتين
المرحلة الأولى: التخطيط (تجهيز القرص)
يمرر المعدّن معرّف حسابه الخاص مرارًا عبر دالة تجزئة كثيفة الاستهلاك للذاكرة (استخدم Burstcoin في بداياته خوارزمية Shabal)، ثم يكتب المخرجات على القرص الصلب في وحدات تُسمى النونس (Nonce). في تصميم Burst الكلاسيكي يحتوي كل نونس على 8,192 تجزئة مرتبة في 4,096 زوجًا يُسمى كل منها سكوب (Scoop). هذه الخطوة كثيفة حسابيًا، لكنها تُنفَّذ مرة واحدة فقط.
مخطط موضّح يبيّن تقسيم نونس واحد إلى 4,096 سكوب مرقّمًا مع إبراز سكوب واحد
المرحلة الثانية: التعدين
عند فتح كتلة جديدة، يحدد البروتوكول رقم السكوب الذي يجب قراءته استنادًا إلى رقم مشتق من الكتلة السابقة. يقرأ كل معدّن السكوب المطلوب من النونسات التي خزنها ويحسب قيمة المهلة (Deadline) الخاصة به: عدد الثواني التي عليه انتظارها قبل أن يُسمح له بإنتاج الكتلة التالية. المعدّن صاحب أقصر مهلة في الشبكة كلها ينشئ الكتلة ويحصل على المكافأة. ولأن القراءة تكتمل في أجزاء من الثانية، يستحيل كسب هذا السباق بالحساب اللحظي دون إجابات مخزنة مسبقًا.
مثال رقمي: ثلاثة معدّنين يتنافسون
لنفترض أن ثلاثة معدّنين يتنافسون على الكتلة التالية:
| المعدّن | سعة القرص | الحصة من الإجمالي | احتمال الفوز التقريبي |
|---|---|---|---|
| علي | 1 تيرابايت | 1 / 14 ≈ 7.1% | منخفض |
| برنا | 5 تيرابايت | 5 / 14 ≈ 35.7% | متوسط |
| جمال | 8 تيرابايت | 8 / 14 ≈ 57.1% | مرتفع |
إجمالي سعة الشبكة: 14 تيرابايت. يتناسب احتمال فوز كل معدّن طرديًا مع نسبة سعته إلى الإجمالي، تمامًا كما تحدد نسبة قوة التجزئة لدى المعدّن إلى إجمالي قوة الشبكة فرصته في الفوز بالكتلة في إثبات العمل. والفرق أن الـ8 تيرابايت لدى جمال قد تتكون من أقراص صلبة استهلاكية رخيصة، بينما تتطلب هيمنة مماثلة في إثبات العمل أجهزة متخصصة بملايين الدولارات.
مقارنة بين إثبات السعة وإثبات العمل وإثبات الحصة
| الخاصية | إثبات السعة | إثبات العمل | إثبات الحصة |
|---|---|---|---|
| المورد النادر | سعة القرص | قوة المعالجة / الكهرباء | العملات المقفلة |
| استهلاك الطاقة | منخفض | مرتفع جدًا | منخفض |
| الأجهزة الأساسية | أقراص صلبة استهلاكية | ASIC / GPU | خادم عادي |
| حاجز الدخول | منخفض (أقراص رخيصة) | مرتفع (تكلفة ASIC) | مرتفع (حصة من العملات) |
| إعادة استخدام الأجهزة | نعم، احذف الملفات فيعود القرص عاديًا | لا (أجهزة متخصصة) | نعم |
| خطر المركزية | أصحاب التخزين الكبير | أصحاب الأجهزة الكبيرة | أصحاب رؤوس الأموال |
مزايا إثبات السعة
- كفاءة الطاقة: بعد التخطيط لمرة واحدة يعتمد التعدين على قراءة القرص فقط، فيكون استهلاك الكهرباء جزءًا صغيرًا جدًا مما يستهلكه التعدين بإثبات العمل.
- حاجز دخول منخفض: الأقراص الاستهلاكية الرخيصة متاحة على نطاق واسع، ولا حاجة إلى معدات متخصصة.
- لا سباق تسلح: الأقراص الأحدث لا تقدم أفضلية واضحة غير السعة، فلا يضطر المعدنون إلى ملاحقة أحدث التقنيات.
- معدات قابلة لإعادة الاستخدام: عندما تتوقف عن التعدين يمكنك حذف ملفات التخطيط ومواصلة استخدام القرص للتخزين العادي، على عكس أجهزة ASIC.
المخاطر والمزالق
إثبات السعة ليس حلًا لكل شيء:
- مركزية التخزين: حاجز الدخول المنخفض سلاح ذو حدين. فالجهات الكبيرة القادرة على شراء مصفوفات أقراص ضخمة قد تهيمن على الشبكة، فتعيد إنتاج مشكلة المركزية التي حاول إثبات السعة حلها ولكن بشكل مختلف.
- بيانات بلا قيمة: ملفات التخطيط لا فائدة منها خارج التعدين، وتُشغل مساحات كبيرة من الأقراص لهذا الغرض وحده.
- إساءة استخدام خفية: البرمجيات الخبيثة في إثبات العمل تكشف نفسها بإبطاء المعالج. أما ملفات التخطيط فتبقى صامتة إلى حد كبير حتى تُفتح الكتلة، لذلك قد يصعب اكتشاف الاستخدام غير المصرح به لمساحة القرص، وهو شكل من التعدين الخفي (Cryptojacking) قائم على التخزين.
- عمر القرص: دورات التخطيط الكثيفة والقراءة المستمرة قد تقصّر عمر الأقراص، خاصة أقراص SSD.
أين يقف إثبات السعة اليوم؟
بدأ إثبات السعة عام 2014 كتجربة محدودة مع Burstcoin، ثم تطورت الفكرة مع الوقت إلى عائلتي إثبات المساحة (Proof of Space) وإثبات المساحة والزمن (Proof of Space-Time). وأبرز مثال حديث شبكة Chia التي أضافت عنصر الزمن لردع هجمات الطحن (Grinding) وقدّمت الإجماع القائم على التخزين لجمهور أوسع بكثير. ومع احتدام النقاش حول الطاقة، يبقى إثبات السعة مجال بحث نشطًا في مواجهة التصاميم التي تربط أمان البلوكتشين باستهلاك الكهرباء الخام. ولمقارنة آلية بديلة أخرى منخفضة الطاقة، راجع إثبات الحرق.
لمعرفة المزيد عن أساسيات التعدين، اطلع على دليل تعدين البيتكوين والدليل الشامل لتعدين إثبات الحصة ودليل مجمعات التعدين.
رؤية COINOTAG
اعتبار إثبات السعة مجرد نموذج إجماع منافس يقلل من شأنه. فمساهمته الحقيقية مفاهيمية: لقد أظهر أن أمان البلوكتشين يمكن أن ينفصل عن قوة المعالجة الخام، وأن أي مورد نادر قابل للتحقق، وهو هنا سعة القرص، يكفي لترسيخ لعبة إجماع. وما زال السؤال مفتوحًا حول قدرة السلاسل القائمة على التخزين على منافسة الشبكات الكبيرة، لكن إثبات السعة رسّخ بشكل دائم خط التفكير الذي دفع القطاع إلى أخذ كفاءة الطاقة وسهولة الوصول إلى الأجهزة على محمل الجد.
الإطار التنظيمي
في دولة الإمارات، تنظّم هيئة سوق المال (CMA، هيئة الأوراق المالية والسلع سابقًا) أنشطة الأصول الافتراضية على المستوى الاتحادي، وتنظّمها في دبي سلطة تنظيم الأصول الافتراضية (VARA)، وفي سوق أبوظبي العالمي (ADGM) سلطة تنظيم الخدمات المالية (FSRA).
أسعار الأصول الرقمية شديدة التقلب وقد تخسر رأس المال. هذه الصفحة لأغراض إعلامية فقط ولا تشكل نصيحة استثمارية.
هيئة سوق المال (CMA) · سلطة تنظيم الأصول الافتراضية (VARA) · سوق أبوظبي العالمي (ADGM)
الأسئلة الشائعة
ما هو إثبات السعة في الكريبتو؟
إثبات السعة آلية إجماع في البلوكتشين يستخدم فيها المعدنون مساحة القرص الصلب بدلًا من قوة المعالجة. يحسب المعدنون الحلول التشفيرية مسبقًا ويحفظونها على القرص، وعند فتح كتلة جديدة يفوز المعدّن الذي يقدم أقصر مهلة انتظار. وكلما زادت سعة القرص زادت فرصة الفوز مباشرة.
ما الفرق بين إثبات السعة وإثبات العمل؟
في إثبات العمل تُحسب التجزئة لحظيًا لكل كتلة، والمحاولات الفاشلة طاقة مهدرة بالكامل. أما إثبات السعة فينجز الحساب الثقيل في مرحلة التخطيط لمرة واحدة، ثم يعتمد التعدين على القراءة من القرص فقط. لذلك يستهلك كهرباء أقل بكثير وتكفيه أقراص استهلاكية رخيصة.
هل إثبات السعة موفر للطاقة فعلًا؟
نعم. تقتصر العملية الحسابية الكثيفة على خطوة التخطيط لمرة واحدة، وبعدها يتكون التعدين المستمر في معظمه من قراءات القرص، فيستهلك جزءًا صغيرًا جدًا من الكهرباء التي يستهلكها جهاز تعدين بإثبات العمل. لهذا يُعد إثبات السعة من أكثر نماذج الإجماع صداقة للبيئة.
ما العملات المشفرة التي تستخدم إثبات السعة؟
كانت Burstcoin رائدة إثبات السعة عام 2014. وتطورت الفكرة لاحقًا إلى إثبات المساحة وإثبات المساحة والزمن، وأشهر ممثل لهذه العائلة اليوم شبكة Chia التي أضافت عنصر الزمن إلى الإجماع القائم على التخزين.