PoS یا گواه اثبات سهام در واقع یک راه برای اعتباربخشی به معاملات و برقرار کردن توافق توزیع شده است. گواه اثبات سهام الگوریتمی برای رسیدن به توافق جمعی در یک سیستم پولی مبتنی بر بلاک چین (cryptocurrency) است که روشی متفاوت از گواه اثبات کار (Proof of work) در پیش می‌گیرد. ایده‌ی اصلی PoS در یکی از فروم‌ها در سال ۲۰۱۱ مطرح شد و اولین ارز‌های دیجیتالی که از آن استفاده کردند Peercoin ,Nxt ,Blackcoin ,NuBit ,Qora ,Nav coinو اتریوم بودند.

برخلاف الگوریتم گواه اثبات کار که در آن به ماینرها برای حل پازل ریاضی با هدف تایید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک جدید جایزه داده می‌شد، در PoS این خالق بلاک جدید است که بسته به میزان سرمایه‌اش یک راه قطعی انتخاب می‌کند و این سرمایه را سهام یا Stake می‌نامد.

پس جایزه‌ای در کار نیست و ماینرها فقط کارمزد تراکنش‌ها را دریافت می‌کنند. البته قابل ذکر است که در سیستم PoS از کلمه‌ی Forgers بجای Miners استفاده می‌شود.

چرا اتریوم می‌خواهد از PoS استفاده کند؟

در  PoW، ماینرها نیاز به صرف انرژی زیادی دارند. به طور مثال در سال ۲۰۱۵ برای انجام یک تراکنش بیت کوین، به برق مصرفی معادل ۱/۵۷ خانواده آمریکایی نیاز است. این هزینه‌ی انرژی با ارزهای فیات پرداخت می‌شود و این امر سبب پایین آمدن ارزش ارزهای دیجیتالی خواهد شد.

جامعه اتریوم بدنبال حل این مشکل است و راه حلی مبتنی بر PoS ارائه کرده و مدعی آن است که این روش ارزان‌تر است.

ولی آیا واقعا PoS از PoW امن‌تر است؟ در واقع با توجه به مصرف انرژی بالایی که سیستم PoW دارد، برنامه‌ریزی برای حمله به آن خیلی گران تمام می‌شود و مبلغی که باید برای دزدی هزینه کنید از مبلغی که از دزدی بدست می‌آورید بیشتر است.

با این تفاسیر هکرها انگیزه‌ی حمله به سیستم PoW را ندارند ولی در سیستم PoS هزینه‌ی برنامه‌ریزی حمله کم است. برای حل این مشکل، خالق اتریوم پروتکل کسپر (Casper) را معرفی کرد و در این پروتکل اگر خطایی از تایید کنندگان (ماینرها) صورت بگیرد کل مبلغ گرو گذاشته شده توسط شخص متخطی از وی گرفته می‌شود.

در واقع بوترین خالق اتریوم در معرفی پروتکل کسپر اعلام کرد که : هر تایید کننده بایستی برای همکاری مبلغ معینی را سرمایه گذاری کند و اگر تخطی صورت بگیرد این مبلغ را از دست خواهند داد.

معایب و مزایای الگوریتم گواه اثبات سهام : 

تفاوت آن با گواه اثبات کار : در گواه اثبات کار هر چه توان محاسباتی بیشتری داشته باشید، شانس موفقیت بیشتری برای ایجاد بلاک دارید یعنی استخراج کننده ای موفق‌تر است که کامپیوترهای قوی‌تر داشته باشد. در سیستم گواه اثبات سهام هرچه پول بیشتری در سیستم داشته باشید شانس بیشتری برای ایجاد بلاک دارید.

معایب الگوریتم گواه اثبات سهام:

• ابتدایی‌ترین مشکلی که برای این سیستم‌ها مطرح می‌شود مساله در خطر نبودن منبع است (nothing at stake) که در سیستم‌های اولیه وجود داشته است. مهاجم می‌تواند در زمان ایجاد انشعاب (Fork) با هر دو شاخه همراهی کند. هر کدام از الگوریتم‌ها روش خاصی برای مواجه با این مشکل دارند. مثلا در روش پیشنهادی در اتریوم احتمالا کسی که قصد آسیب زدن به سیستم را داشته باشد مبالغی را که به عنوان تضمین برای ورود به فرایند ساختن بلاک در جایی ذخیره کرده را از دست خواهد داد.
• خطر مرکزیت: کسانی که بیشترین میزان پول را در سیستم دارند قاعدتا می‌توانند سیستم را کنترل کنند. در صورت داشتن میزان کافی سهام می‌توان سانسور در سیستم و جلوگیری از بعضی تراکنش‌ها را اعمال نمود.

بیشتر بخوانید: انواع فورک در ارز های دیجیتال

مزایا الگوریتم گواه اثبات سهام : 

• کاهش مصرف انرژی شبکه و نیاز شبکه به دستگاه‌ها و سیستم‌های بزرگ، آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کند و باعث هدر رفتن منابع نمی‌شود.
• با انتقال دادن تضمین امنیت شبکه از انرژی مصرف شده به پول و ارزشی که در شبکه وجود دارد حمله ۵۱ درصدی یا حملات مشابه از لحاظ فنی سخت‌تر می‌شوند و جلوگیری از آن‌ها آسان‌تر خواهد بود. در صورت وجود چنین حمله‌هایی و در بدترین حالت، شبکه توسط هاردفورک به حالت قبلی برمی‌گردد.
• از لحاظ تئوری بازی‌ها (Game theory) کسی که قصد حمله به شبکه دارد چون نیازمند داشتن مقدار زیاد پول در شبکه است انگیزه پایین و هزینه بسیار بالا برای ایجاد آسیب به شبکه دارد. در مقابل مثلا در سیستم‌های گواه اثبات کار یک نیروی مهاجم که توانایی محاسباتی بیشتر از نیمی از شبکه را دارد با هزینه فقط انرژی (دستگاه‌ها همچنان قابل استفاده هستند) و به صورت مستمر می‌تواند به یک شبکه حمله کند تا شبکه را به طور کامل از کار بیاندازد.