Proof of Work of Proof of Stake: wat zijn de verschillen?

Proof of Work of Proof of Stake: waar zijn ze voor?

Een blockchain is een grootboek dat door duizenden computers wordt gedeeld, zonder dirigent. We hebben daarom een ​​regel nodig zodat iedereen het eens is over geldige transacties, en om te voorkomen dat iemand vals speelt, bijvoorbeeld door hetzelfde bedrag twee keer uit te geven. Deze regel heet a consensusmechanisme.

Daar bewijs van werk (Proof of Work, of PoW) en bewijs van inzet (Proof of Stake, of PoS) zijn de twee bekendste mechanismen. Ze beantwoorden dezelfde vraag: wie heeft het recht om het volgende transactieblok toe te voegen, en waarom zou je ze vertrouwen? Maar ze reageren er heel anders op.

In het eerste geval bewijzen we een rekeninspanning. In het tweede geval bewijzen we dat we geld als garantie stellen. Het begrijpen van deze nuance verklaart bijna elk ander verschil tussen de twee: stroomverbruik, hardwarevereisten, kosten van een aanval en centralisatie.

Bewijs van werk: Bitcoin-mijnbouw

Bitcoin maakt gebruik van proof of work. Computers, gebeld minderjarigen, racen om een ​​getal te vinden dat, wanneer het door een wiskundige functie wordt gegaan, een resultaat oplevert dat lager is dan een drempel die door het netwerk is ingesteld. Er zijn geen snelkoppelingen: je moet het miljarden keren proberen. De eerste persoon die slaagt, voegt het blok toe en ontvangt een beloning.

Het netwerk past de moeilijkheidsgraad elke 2 016 blokken aan, of ongeveer elke twee weken, om elk blok één blok te behouden tien minuten gemiddeld genomen, of er veel of weinig minderjarigen deelnemen. Als de rekenkracht toeneemt, wordt het probleem moeilijker. Als het daalt, wordt het gemakkelijker.

Dit werk brengt reële kosten met zich mee in elektriciteit en materialen. Dit is precies wat veiligheid maakt: om de geschiedenis te herschrijven, zouden we al het werk dat al is gedaan opnieuw moeten doen, sneller dan de rest van het netwerk. Volgens de documentatie van Bitcoin zou dit evenveel rekenkracht vergen als het hele netwerk sinds het getroffen blok heeft verbruikt.

Bewijs van inzet: Ethereum-validators

In het proof of stake is er niet langer sprake van een computationele race. De deelnemers belden validatoren, cryptocurrencies als onderpand immobiliseren, dit is de inzet. Het netwerk kiest onder hen degenen die de blokken aanbieden en degenen die ze verifiëren. Ze krijgen een beloning als ze hun werk goed doen.

Ethereum schakelde over van proof of work naar proof of stake on 15 september 2022, tijdens “De Samenvoeging”. Om uw eigen validator te starten, moet u 32 ETH storten en drie softwareprogramma's uitvoeren. Het netwerk gaat vooruit in slots van 12 seconden. Via bemiddeling kunt u ook met kleinere bedragen deelnemen, ten koste van het extra risico dat aan deze diensten verbonden is.

Veiligheid is hier gebaseerd op een economisch principe: een validator die vals speelt, kan een deel van zijn inzet verliezen. Dit noemen wij de snijden. In tegenstelling tot mining is het niet de rekenkracht die het netwerk beschermt, maar de waarde die wordt vastgelegd door de validators. Onze gids voor staken beschrijft hoe het werkt.

Energie en materiaal: het meest zichtbare verschil

Dit is het meest genoemde punt. Proof of work verbruikt veel elektriciteit omdat machines voortdurend aan het racen zijn. Volgens ethereum.org verbruikte Ethereum vóór de overstap ongeveer 70 TWh per jaar, ongeveer evenveel als Tsjechië. Bitcoin-mining wordt ook bekritiseerd vanwege het gebruik ervan, ook al richten de debatten zich op de gebruikte energiebron.

Volgens ethereum.org heeft de overstap naar proof of stake het energieverbruik van Ethereum met ongeveer verminderd 99,95 %. Een validator kan op standaardhardware draaien, terwijl Bitcoin-mining tegenwoordig zeer dure gespecialiseerde machines vereist.

Wat we aan energie winnen, verplaatsen we naar elders: het bewijs van inzet vereist het bezit van cryptocurrencies om deel te nemen, terwijl voor mijnbouw vooral apparatuur en elektriciteit nodig zijn. Beide benaderingen roepen dus vragen op over de toegang, maar niet dezelfde.

Beveiliging: de 51%-aanval en zijn equivalenten

In beide systemen is een aanval theoretisch mogelijk als iemand de controle heeft meer dan de helft van de bron die het netwerk beschermt. In proof of work is het rekenkracht. Als bewijs van de inzet is het de hoeveelheid betrokken cryptocurrencies. We spreken van een aanval van 51%.

Een proof-of-work-aanvaller zou een enorme hoeveelheid machines en elektriciteit moeten verzamelen. Als bewijs van inzet moet het een groot deel van de tokens verwerven die als onderpand zijn aangeboden. Volgens ethereum.org maken de economische sancties voor oneerlijke validators dit soort aanvallen duurder, omdat de aanvaller het risico loopt dat zijn inzet wordt vernietigd.

Deze garanties zijn afhankelijk van de omvang van het netwerk. Een klein netwerk is veel gemakkelijker aan te vallen dan een groot netwerk, ongeacht het mechanisme: 51% aanvallen hebben al kleine blockchains getroffen. We moeten daarom op onze hoede zijn voor algemene vergelijkingen: echte veiligheid hangt af van elk netwerk en de omvang ervan.

Decentralisatie: waar liggen de risico’s van concentratie?

Decentralisatie verwijst naar het feit dat geen enkele actor het netwerk controleert. Voor elk mechanisme wordt de concentratie neemt een andere vorm aan. Als bewijs van werk komt het risico van grote mijnbouwbedrijven en groepen mijnwerkers, pools, die hun macht toevoegen.

Als bewijs van inzet komt het risico voort uit de concentratie van kapitaal: degenen die veel tokens bezitten, kunnen meer inzetten en meer beloningen verdienen. Een groot deel van het staken kan ook via een paar diensten of platforms verlopen, waardoor er afhankelijkheid ontstaat. Ethereum beschrijft ook inzetopties op basis van het vertrouwensniveau dat ze vereisen.

Geen van beide systemen lost deze kwestie voor eens en voor altijd op. Het is een permanent evenwicht tussen toegankelijkheid, kosten van deelname en distributie. De debatten op dit punt zijn levendig en de meningen van specialisten lopen uiteen, wat normaal is bij zo'n nieuw onderwerp.

Andere verschillen om te weten

Wat de beloning betreft, de minderjarige ontvangt nieuw gecreëerde bitcoins en vergoedingen, terwijl de validator protocolbeloningen en vergoedingen ontvangt. Wat de finaliteit betreft, dat wil zeggen het moment waarop een transactie niet langer kan worden geannuleerd, gebruikt Ethereum controlepunten die zijn gevalideerd door een grote meerderheid van de inzetten, terwijl Bitcoin vertrouwt op het stapelen van blokken: hoe meer er achter de jouwe komen, hoe veiliger het is.

Op de vervaldag heeft het bewijs van werk het voordeel van anciënniteit. Bitcoin draait het sinds januari 2009 zonder het basisprincipe te veranderen. Proof of stake is nieuwer op grote schaal en complexer in zijn regels, wat meer ruimte laat voor ontwikkelingen en soms fouten. Het bestaat ook in vele varianten, afhankelijk van het netwerk.

Er zijn nog andere mechanismen, maar deze twee blijven de meest voorkomende. Sommige netwerken combineren verschillende ideeën. Bedenk niet dat de ene ‘oud’ is en de andere ‘modern’: het zijn er twee compromis Er is een verschil tussen veiligheid, energie, kosten en eenvoud.

Proof of Work of Proof of Stake: wat moet u onthouden?

Proof of work beveiligt een netwerk via rekeninspanning duur. Het bewijs van inzet beveiligt het door a garantie die kan worden vernietigd in geval van bedrog. De een verbruikt veel energie, de ander veel minder. Voor de één heb je uitrusting nodig, voor de ander kapitaal.

Geen enkel mechanisme is perfect en elk mechanisme heeft zijn verdedigers. Deze gids zegt niet welke beter is en spreekt niet over een prijs. Als je geïnteresseerd bent in een project, kijk dan hoe het zijn transacties valideert, en op de Crypto Alerte-site kun je deze cryptocurrencies live volgen. Wees voorzichtig: riskeer nooit geld dat u mogelijk nodig heeft.