اثبات کار (PoW) روشی است که به یک شبکه غیرمتمرکز اجازه میدهد بدون وجود یک مرجع مرکزی، بر سر اینکه کدام تراکنشها معتبر هستند به توافق برسد. در سیستمهایی مثل Bitcoin، ماینرها برای حل یک معمای سخت ریاضی با هم رقابت میکنند و اولین کسی که آن را حل کند، حق اضافه کردن یک بلاک جدید از تراکنشها به بلاکچین را به دست میآورد. این مسابقه حل معما همان چیزی است که معمولاً به آن استخراج بیتکوین گفته میشود. این فرایند برق و سختافزار تخصصی مصرف میکند، اما در عوض جعل تراکنشها یا بازنویسی تاریخ را بسیار پرهزینه میکند، چون مهاجم باید حجم عظیمی از کار انجامشده را دوباره تکرار کند. در این راهنما، مرحلهبهمرحله میبینید PoW چگونه کار میکند، چرا امن در نظر گرفته میشود و ضعفهای واقعی آن کجاست. همچنین آن را با جایگزینهایی مثل اثبات سهام مقایسه میکنید تا بتوانید خودتان قضاوت کنید آیا کوینهای مبتنی بر PoW با ریسکپذیری، ارزشها و افق زمانی شما همخوانی دارند یا نه.
اثبات کار در یک نگاه
خلاصه
- در PoW، ماینرها برای پیدا کردن یک هش معتبر برای یک بلاک رقابت میکنند و برنده، تراکنشها را اضافه کرده و کوینهای تازهاستخراجشده بههمراه کارمزدها را دریافت میکند.
- امنیت از اینجا میآید که بازنویسی تاریخ نیاز دارد حداقل به اندازه کار انجامشده توسط اکثریت صادق، یا بیشتر از آن، دوباره کار انجام شود.
- این سیستم عمداً امنیت را به هزینه انرژی گره میزند؛ چیزی که مهاجمان را بازمیدارد، اما در عین حال بحثهای زیستمحیطی و سیاسی ایجاد میکند.
- Bitcoin از سال ۲۰۰۹ بر پایه PoW اجرا شده و یکی از طولانیترین و آزمودهترین سوابق امنیتی را در دنیای کریپتو دارد.
- بسیاری از آلتکوینهای اولیه مثل Litecoin و Monero نیز از PoW استفاده میکنند، در حالی که پلتفرمهای جدیدتر قرارداد هوشمند اغلب بهجای آن اثبات سهام را انتخاب میکنند.
- شبکههای PoW زمانی بیشترین استحکام را دارند که توان هش کل شبکه بالا و مجموعهای متنوع از ماینرها یا استخرهای استخراج مستقل در آن فعال باشند.
درک اثبات کار با کمک مثالها

Pro Tip:مثالهایی مثل بختآزمایی یا مسابقه معما، حس کلی اثبات کار را سادهسازی میکنند، اما بسیاری از جزئیات را پنهان میسازند. از آنها بهعنوان تکیهگاه ذهنی استفاده کنید، نه توصیف دقیق. در بخش بعد، گامبهگام از روی مراحل واقعی یک بلاکچین PoW عبور میکنید تا بتوانید داستانی را که در ذهن دارید، به ساختارهای داده، هشها و مشوقهای واقعی روی شبکه وصل کنید.
اثبات کار در عمل چگونه کار میکند (گامبهگام)
- کاربران تراکنشها را در شبکه پخش میکنند و نودها آنها را در یک ناحیه انتظار که اغلب mempool نامیده میشود جمعآوری میکنند.
- اگر ماینر هشی معتبر پیدا کند که با هدف سختی مطابقت دارد، بلاک جدید و اثبات کار آن را در شبکه پخش میکند.
- نودهای دیگر بلاک را بهطور مستقل بررسی میکنند: همه تراکنشها را دوباره چک میکنند، هش را مجدداً محاسبه میکنند و تأیید میکنند که با هدف سختی سازگار است.
- اگر بلاک معتبر باشد، نودها آن را به نسخه محلی زنجیره خود اضافه میکنند و تراکنشهای آن را تأییدشده در نظر میگیرند؛ معمولاً پس از آنکه چند بلاک دیگر روی آن ساخته شد.
- وقتی زنجیرههای رقیب وجود داشته باشد، نودها زنجیرهای را دنبال میکنند که بیشترین کار انباشته (اغلب طولانیترین) را دارد؛ چیزی که در طول زمان همه را روی یک تاریخچه واحد همراستا میکند.

زیر پوست ماجرا: هشها، سختی و مشوقها
- توابع هش رمزنگاری مثل SHA-256 هر ورودی را به یک خروجی با اندازه ثابت که تصادفی بهنظر میرسد نگاشت میکنند و طوری طراحی شدهاند که یکطرفه و مقاوم در برابر برخورد باشند.
- چون هشها غیرقابلپیشبینی هستند، تنها راه پیدا کردن هشی که زیر هدف سختی باشد، آزمون و خطای brute-force است؛ همان کاری که ماینرها با سختافزار خود انجام میدهند.
- شبکه بهطور دورهای هدف سختی را تنظیم میکند تا بهطور میانگین بلاکها با نرخ ثابتی (برای Bitcoin حدود هر ۱۰ دقیقه) ساخته شوند، صرفنظر از اینکه چه مقدار توان هش آنلاین است.
- ماینرها از طریق پاداش بلاک (کوینهای تازهخلقشده) بههمراه کارمزد تراکنشها پرداخت میگیرند؛ این درآمد باید در بلندمدت حداقل هزینه برق و سختافزار آنها را پوشش دهد.
- از آنجا که استخراج صادقانه پاداشهای نسبتاً قابلپیشبینی میدهد، در حالی که حمله هزینههای عظیم و سود نامطمئن دارد، ماینرهای عقلایی معمولاً ترجیح میدهند از قوانین پیروی کنند.
- اگر پاداشها خیلی کم شوند یا قوانین سختی ناگهان تغییر کنند، ماینرها ممکن است دستگاهها را خاموش کنند یا به کوینهای دیگر مهاجرت کنند؛ چیزی که میتواند امنیت را تضعیف و حملات را ارزانتر کند.

Pro Tip:امنیت PoW فقط درباره ریاضی نیست؛ درباره مشوقها هم هست. وقتی یک شبکه پاداش بلاک، زمانبندی هاوینگ یا قوانین سختی را تغییر میدهد، در واقع محاسبات سودآوری ماینرها را هم تغییر میدهد. اگر استخراج غیراقتصادی یا بیش از حد غیرقابلپیشبینی شود، توان هش میتواند از شبکه خارج شود و حملات را ارزانتر و تمرکز را محتملتر کند. همیشه به سیاست پولی و سیاست سختی یک کوین توجه کنید، نه فقط نام الگوریتم هش آن.
از ایده ضداسپم تا ستون فقرات امنیت Bitcoin
ایده پشت اثبات کار پیش از Bitcoin وجود داشت و در ابتدا بهعنوان راهی برای مقابله با اسپم ایمیلی پیشنهاد شد. سیستمهایی مثل Hashcash از فرستندهها میخواستند برای هر ایمیل مقدار کمی محاسبه انجام دهند تا ارسال انبوه اسپم پرهزینه شود، در حالی که استفاده عادی مقرونبهصرفه بماند. نوآوری ساتوشی ناکاموتو این بود که این مفهوم را نه برای ایمیل، بلکه برای امنکردن یک سیستم پولی غیرمتمرکز بهکار گرفت. با گرهزدن ساخت بلاک به PoW، Bitcoin برق و محاسبات را به سپری در برابر دوبار خرجکردن و سانسور تبدیل کرد.
نکات کلیدی
- دهه ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۰: پژوهشگران طرحهای اثبات کار مثل Hashcash را پیشنهاد میکنند تا ارسال اسپم یا اجرای حملات محرومسازی از سرویس (DoS) را پرهزینهتر کنند.
- ۲۰۰۸: وایتپیپر Bitcoin یک سیستم پول الکترونیکی همتابههمتا را توصیف میکند که از PoW برای رسیدن به اجماع روی تاریخچه تراکنشها بدون سرور مرکزی استفاده میکند.
- ۲۰۰۹: بلاک جنسیس Bitcoin روی CPUها استخراج میشود و کاربران اولیه بهطور تفننی روی کامپیوترهای خانگی استخراج میکنند تا شبکه را امن کنند و کوین بهدست آورند.
- دهه ۲۰۱۰: استخراج صنعتی میشود؛ از CPU به GPU و سپس به ASICهای تخصصی مهاجرت میکند و فارمهای بزرگ استخراج در مناطق دارای برق ارزان شکل میگیرند.
- رمزارزهای دیگری مانند Litecoin و Monero با توابع هش یا اهداف متفاوت (مثل بلاکهای سریعتر یا حریم خصوصی قویتر) PoW را بهکار میگیرند.
- ۲۰۲۲: Ethereum انتقال خود از PoW به اثبات سهام را کامل میکند و نشان میدهد شبکههای بزرگ میتوانند مکانیزم اجماع را تغییر دهند، هرچند با مصالحهها و پیچیدگیهای قابلتوجه.
امروز اثبات کار کجا استفاده میشود؟
امروزه اثبات کار بیشتر بهعنوان موتور پشت Bitcoin شناخته میشود؛ ارزی که از آن برای امنکردن یک شبکه پولی جهانی و بدون نیاز به مجوز استفاده میکند. چند کوین مهم دیگر نیز به PoW متکی هستند و اغلب اهداف طراحی متفاوتی مثل پرداختهای سریعتر یا حریم خصوصی قویتر دارند. فراتر از رمزارزهای بزرگ، بسیاری از آلتکوینهای کوچکتر با الگوریتمهای PoW جایگزین یا طراحیهای ترکیبی آزمایش میکنند. همچنین کاربردهای غیرپولی وجود دارد که در آنها PoW به ایجاد مُهر زمان غیرقابلدستکاری یا محافظت از دادههای عمومی در برابر اسپم و سوءاستفاده ارزان کمک میکند.
موارد استفاده
- Bitcoin از PoW برای امنکردن دفترکل پولی خود استفاده میکند و در برابر سانسور و دوبار خرجکردن در میان هزاران نود در سراسر جهان مقاومت میکند.
- Litecoin و کوینهای مشابه از PoW با پارامترهای متفاوت (مثل زمان بلاک سریعتر) استفاده میکنند تا پرداختهای روزمره ارزانتر و سریعتر را هدف بگیرند.
- Monero در یک طراحی متمرکز بر حریم خصوصی به PoW تکیه میکند و هدفش این است که استخراج را برای سختافزار معمولی در دسترستر نگه دارد و جزئیات تراکنشها را پنهان کند.
- کوینهای PoW کوچکتر با الگوریتمهای هش نوآورانه یا مدلهای ترکیبی آزمایش میکنند، هرچند توان هش پایینتر میتواند آنها را در برابر حملات آسیبپذیرتر کند.
- سرویسهای مُهر زمان و لنگرکردن داده، هش اسناد را در بلاکچینهای PoW قرار میدهند تا ثابت کنند دادهای مشخص در زمانی معین وجود داشته است.
- پروژههای دانشگاهی و سرگرمی از PoW برای مطالعه نظریه بازیها، فرضیات امنیتی و تأثیرات زیستمحیطی طراحیهای مختلف اجماع استفاده میکنند.
- بازارهای توان هش به افراد اجازه میدهند بهطور موقت توان استخراج اجاره کنند؛ چیزی که میتواند برای استخراج مشروع یا در برخی موارد برای حمله به زنجیرههای PoW ضعیفتر استفاده شود.
مطالعه موردی / داستان

تضمینهای امنیتی و ریسکهای اثبات کار
عوامل ریسک اصلی
اثبات کار تلاش میکند تقلب را پرهزینهتر از پیروی از قوانین کند. برای بازنویسی تراکنشهای تأییدشده، مهاجم باید کنترل مقدار عظیمی از توان هش را در دست بگیرد و هزینه برق و سختافزار لازم برای پیشیگرفتن از اکثریت صادق را بپردازد. در عمل، این مدل برای شبکههای بزرگی مثل Bitcoin خوب کار کرده است، اما محدودیتهایی دارد. کوینهای PoW کوچکتر با توان هش پایین، قربانی حملات ۵۱٪ شدهاند و حتی شبکههای بزرگ نیز با نگرانیهایی درباره تمرکز استخرهای استخراج، ردپای انرژی و تغییر رویکردهای نظارتی روبهرو هستند.
Primary Risk Factors
بهترین رویههای امنیتی
- قدرت PoW فقط به اندازه توان هش، توزیع ماینرها و مشوقهای پشت آن است. یک برند معروف یا نام الگوریتم بهتنهایی تضمین امنیت نیست. پیش از اعتماد به یک کوین PoW، به توان هش کل شبکه، میزان تمرکز استخراج و اینکه آیا طراحی اقتصادی آن به ماینرها انگیزه میدهد در بلندمدت از شبکه دفاع کنند یا نه، نگاه کنید.

مزایا و معایب اثبات کار
مزایا
معایب
اثبات کار در برابر سایر مکانیزمهای اجماع

چگونه با شبکههای PoW بهصورت امن کار کنیم
- بهجای پروژههای کوچک و گمنام، با کوینهای PoW باسابقه که توان هش بالا و مستندات خوب دارند شروع کنید.
- از کیفپولهای معتبر استفاده کنید که اجازه میدهند کلیدهای خودتان را کنترل کنید و اصول امنیتی پایه مثل پشتیبانگیری و کیفپول سختافزاری را یاد بگیرید.
- سطوح معمول کارمزد و زمانهای تأیید را درک کنید تا در دورههای شلوغ از تأخیرها یا پرداخت کارمزد بیش از حد غافلگیر نشوید.
- اگر استخراج تفننی را امتحان میکنید، با اهداف آموزشی و بودجههای کوچک شروع کنید و نسبت به قراردادهای استخراج ابری که سود تضمینی وعده میدهند بدبین باشید.
- پیش از انجام انتقالهای بزرگ، شاخصهای سلامت شبکه مثل نرخ هش کل، توزیع استخرهای استخراج و تغییرات اخیر سختی را بررسی کنید.
- از ارسال وجه به استخرهای استخراج یا بازارهای توان هش تأییدنشده خودداری کنید و هر سرویس را قبل از اتصال کیفپول یا سختافزار خود بهخوبی بررسی کنید.
Pro Tip:قبل از خرجکردن پول برای سختافزار استخراج، یاد بگیرید نودها، تأییدها و امنیت پایه کیفپول چگونه کار میکنند. درک راستیآزمایی در ابتدا کمک میکند بهتر قضاوت کنید آیا هر فرصت استخراجی واقعبینانه است یا فقط بازاریابی.
سؤالات متداول اثبات کار
جمعبندی: چه زمانی اثبات کار منطقی است؟
ممکن است مناسب باشد برای
- سرمایهگذارانی که تسویه بلندمدت و مقاوم در برابر سانسور را بر سرعت و امکانات ترجیح میدهند
- کاربرانی که مدلهای امنیتی شفاف و آزمودهای مثل مدل Bitcoin را ارزشمند میدانند
- افراد کنجکاو از نظر فنی که حاضرند درباره نحوه کار اجماع و مشوقها یاد بگیرند
ممکن است مناسب نباشد برای
- افرادی که بهدنبال معاملات فوقسریع، کارمزد بسیار پایین و اپلیکیشنهای DeFi پیچیده روی لایه پایه هستند
- سرمایهگذارانی که کاهش حداکثری مصرف انرژی را بالاتر از سایر ویژگیها در اولویت قرار میدهند
- کاربرانی که بهدنبال سود سریع از استخراج هستند بدون اینکه ریسکهای زیربنایی را درک کنند
اثبات کار برق و محاسبات را به سپری عمومی برای ارزش دیجیتال تبدیل میکند. با پرهزینهکردن بازنویسی تاریخ، به شبکههای بازی مثل Bitcoin اجازه میدهد بدون بانکها یا اپراتورهای مرکزی کار کنند و بهجای آن بر قوانین شفاف و مشوقها تکیه کنند. این امنیت با مصالحههایی همراه است: مصرف قابلتوجه انرژی، ریسک تمرکز سختافزار و توان عملیاتی کندتر نسبت به برخی طراحیهای جدیدتر. شبکههای PoW بزرگ سابقه قدرتمندی دارند، در حالی که شبکههای کوچکتر اگر توان هش پایین یا بهراحتی اجارهپذیر داشته باشند میتوانند شکننده باشند. وقتی هر پروژه کریپتویی را ارزیابی میکنید، مکانیزم اجماع آن را بخشی اصلی از هویت آن بدانید، نه یک جزئیات فنی حاشیهای. درک نحوه کار PoW کمک میکند تصمیم بگیرید چه زمانی تضمینهای آن در برابر هزینههایش برای پسانداز، ارزشها و افق زمانی خودتان میارزد.