Proof of Work lub Proof of Stake: jakie są różnice?

Proof of Work lub Proof of Stake: do czego służą?

Blockchain to księga współdzielona przez tysiące komputerów, bez przewodnika. Dlatego potrzebna jest nam zasada, która pozwoliłaby każdemu zgodzić się na ważne transakcje i zapobiegła oszustwu, na przykład wydając dwukrotnie tę samą kwotę. Zasada ta nazywa się a mechanizm konsensusu.

Tam dowód pracy (Dowód pracy lub PoW) i dowód stawki (Proof of Stake, w skrócie PoS) to dwa najbardziej znane mechanizmy. Odpowiadają na to samo pytanie: kto ma prawo dodawać kolejny blok transakcji i dlaczego warto im ufać? Ale reagują na to zupełnie inaczej.

W pierwszym przypadku wykazujemy wysiłek obliczeniowy. W drugim udowodnimy, że stawiamy pieniądze jako gwarancję. Zrozumienie tego niuansu wyjaśnia prawie każdą inną różnicę między nimi: zużycie energii, wymagania sprzętowe, koszt ataku i centralizacja.

Dowód pracy: wydobywanie bitcoinów

Bitcoin wykorzystuje dowód pracy. Komputery tzw nieletni, ścigajcie się, aby znaleźć liczbę, która po przejściu przez funkcję matematyczną da wynik niższy od progu ustalonego przez sieć. Nie ma dróg na skróty: trzeba próbować miliardy razy. Pierwsza osoba, której się to uda, dodaje blok i otrzymuje nagrodę.

Sieć dostosowuje trudność co 2 016 bloków lub mniej więcej co dwa tygodnie, aby utrzymać każdy blok dziesięć minut średnio niezależnie od tego, czy uczestniczy w nich wielu, czy niewielu nieletnich. Jeśli moc obliczeniowa wzrasta, problem staje się trudniejszy. Jeśli spadnie, będzie łatwiej.

Ta praca wiąże się z realnym kosztem energii elektrycznej i materiałów. Na tym właśnie polega bezpieczeństwo: aby napisać historię na nowo, musielibyśmy powtórzyć całą już wykonaną pracę, szybciej niż reszta sieci. Według dokumentacji Bitcoina wymagałoby to tyle mocy obliczeniowej, ile cała sieć zużyła od czasu dotkniętego bloku.

Dowód stawki: walidatory Ethereum

W dowodzie stawki nie ma już wyścigu obliczeniowego. Uczestnicy tzw walidatory, unieruchomić kryptowaluty jako zabezpieczenie, oto stawka. Sieć wybiera spośród nich tych, którzy oferują blokady i tych, którzy je weryfikują. Otrzymują nagrody, gdy dobrze wykonują swoją pracę.

Ethereum przeszło z dowodu pracy na dowód stawki 15 Wrzesień 2022podczas „Połączenia”. Aby uruchomić własny walidator, musisz wpłacić 32 ETH i uruchomić trzy programy. Sieć przesuwa się w 12 sekundowych przedziałach. Możesz także uczestniczyć w mniejszych kwotach za pośrednictwem usług pośrednictwa, kosztem dodatkowego ryzyka związanego z tymi usługami.

Bezpieczeństwo opiera się tutaj na zasadzie ekonomicznej: walidator, który oszukuje, może stracić część swojej stawki. Nazywamy to cięcie. W przeciwieństwie do górnictwa, to nie moc obliczeniowa chroni sieć, ale wartość zabezpieczona przez walidatory. Nasz przewodnik po szczegółach dotyczących tyczenia, jak to działa.

Energia i materiał: najbardziej widoczna różnica

To najczęściej cytowany punkt. Dowód pracy zużywa dużo energii elektrycznej, ponieważ maszyny stale pracują, aby się ścigać. Według ethereum.org przed zmianą Ethereum zużywało około 70 TWh rocznie, czyli mniej więcej tyle, co Republika Czeska. Wydobywanie bitcoinów jest również krytykowane za jego zużycie, nawet jeśli debaty skupiają się na źródle wykorzystywanej energii.

Według ethereum.org przejście na dowód stawki zmniejszyło zużycie energii przez Ethereum o około 99,95 %. Walidator może działać na standardowym sprzęcie, podczas gdy wydobywanie Bitcoinów wymaga obecnie bardzo drogich, specjalistycznych maszyn.

To, co zyskujemy na energii, przenosimy gdzie indziej: dowód stawki wymaga posiadania kryptowalut, aby wziąć udział, podczas gdy wydobycie wymaga głównie sprzętu i prądu. Obydwa podejścia rodzą zatem kwestie dostępu, ale nie takie same.

Bezpieczeństwo: atak 51% i jego odpowiedniki

W obu systemach atak jest teoretycznie możliwy, jeśli ktoś kontroluje więcej niż połowa zasobu chroniącego sieć. Dowodem pracy jest moc obliczeniowa. Jako dowód stawki jest to ilość kryptowalut, których dotyczy transakcja. Mówimy o ataku 51%.

Osoba atakująca wykorzystująca dowód pracy musiałaby zgromadzić ogromną ilość maszyn i energii elektrycznej. Jako dowód stawki powinien nabyć dużą część tokenów postawionych jako zabezpieczenie. Według ethereum.org sankcje ekonomiczne przewidziane dla nieuczciwych walidatorów sprawiają, że tego typu ataki są bardziej kosztowne, ponieważ atakujący ryzykuje zniszczeniem swojej stawki.

Gwarancje te zależą od wielkości sieci. Małą sieć znacznie łatwiej jest zaatakować niż dużą, niezależnie od jej mechanizmu: 51% ataków trafiło już w małe łańcuchy bloków. Musimy zatem uważać na ogólne porównania: rzeczywiste bezpieczeństwo zależy od każdej sieci i jej wielkości.

Decentralizacja: gdzie leży ryzyko koncentracji?

Decentralizacja odnosi się do faktu, że żaden pojedynczy aktor nie kontroluje sieci. Dla każdego mechanizmu stężenie przybiera inną formę. W dowód pracy ryzyko pochodzi z dużych gospodarstw wydobywczych i grup górników, basenów, które dodają swoją moc.

W przypadku dowodu stawki ryzyko wynika z koncentracji kapitału: ci, którzy posiadają dużo tokenów, mogą stawiać więcej i zdobywać więcej nagród. Duża część stakingu może również przechodzić przez kilka usług lub platform, co tworzy zależność. Ethereum opisuje również opcje obstawiania w zależności od wymaganego poziomu zaufania.

Żaden system nie rozstrzyga tej kwestii raz na zawsze. Jest to trwała równowaga pomiędzy dostępnością, kosztem uczestnictwa i dystrybucją. Debaty na ten temat są ożywione, a opinie specjalistów są rozbieżne, co jest normalne w tak nowym temacie.

Inne różnice, które warto znać

Jeśli chodzi o nagrodę, to drobny otrzymuje nowo utworzone bitcoiny i opłaty, podczas gdy walidator otrzymuje nagrody i opłaty protokołu. W momencie finalizacji, czyli momentu, w którym nie można już anulować transakcji, Ethereum korzysta z punktów kontrolnych potwierdzonych większością stawek, podczas gdy Bitcoin opiera się na układaniu bloków: im więcej ich jest, tym jest bezpieczniejszy.

W okresie dojrzałości dowodem pracy jest zaleta stażu pracy. Bitcoin działa od stycznia 2009 bez zmiany podstawowej zasady. Dowód stawki jest nowszy na dużą skalę i bardziej złożony w swoich zasadach, co pozostawia więcej miejsca na rozwój, a czasem i błędy. Występuje również w wielu odmianach, w zależności od sieci.

Istnieją inne mechanizmy, ale te dwa pozostają najczęstsze. Niektóre sieci łączą kilka pomysłów. Nie pamiętajcie, że jeden jest „starożytny”, a drugi „nowoczesny”: jest ich dwóch kompromis różnią się między bezpieczeństwem, energią, kosztami i prostotą.

Proof of Work czy Proof of Stake: o czym pamiętać?

Dowód pracy zabezpiecza sieć poprzez wysiłek obliczeniowy drogi. Dowód stawki zabezpiecza go poprzez a gwarancja które mogą zostać zniszczone w przypadku oszustwa. Jeden zużywa dużo energii, drugi znacznie mniej. Jeden wymaga sprzętu, drugi kapitału.

Żaden mechanizm nie jest doskonały i każdy ma swoich obrońców. Poradnik nie mówi, który z nich jest lepszy i nie mówi o żadnej cenie. Jeśli jesteś zainteresowany projektem, spójrz, jak sprawdza on swoje transakcje, a na stronie Crypto Alerte możesz śledzić te kryptowaluty na żywo. Bądź ostrożny: nigdy nie ryzykuj pieniędzy, których możesz potrzebować.