TL;DR
Darba pierādījums (PoW) un Proof of Stake (PoS) ir visizplatītākie vienprātības mehānismi. Tos izmanto lielākās kriptovalūtas, lai aizsargātu savu tīklu.
Darba apliecinājums tiek izmantots Bitcoin, lai apstiprinātu darījumus un aizsargātu tīklu. Papildus citām lietām PoW novērš dubultu tēriņu. Blokķēdi nodrošina dalībnieki, kurus sauc par kalnračiem, kuri izmanto skaitļošanas jaudu, lai sacenstos par tiesībām apstiprināt jaunus blokus un atjaunināt blokķēdi. Veiksmīgs kalnracis tīkls atalgos BTC. No 2021. gada decembra kalnracis var saņemt bloka atlīdzību 6,25 BTC plus transakcijas maksas, veiksmīgi iegūstot Bitcoin bloku.
Galvenā atšķirība starp PoW un PoS ir veids, kā tie nosaka, kurš var apstiprināt darījumu bloku. Proof of Stake ir vispopulārākā alternatīva Proof of Work. Tas ir vienprātības mehānisms, kura mērķis ir uzlabot dažus PoW ierobežojumus, piemēram, mērogojamības problēmas un enerģijas patēriņu. PoS dalībniekus sauc par validatoriem. Viņiem nav jāizmanto jaudīga aparatūra, lai sacenstos par iespēju apstiprināt bloku. Tā vietā viņiem ir jāiegulda (jābloķē) blokķēdes vietējā kriptovalūta. Pēc tam tīkls izvēlas uzvarētāju, pamatojoties uz iemaksāto kriptovalūtu apjomu, kurš saņems daļu no transakcijas maksas no apstiprinātā bloka. Jo vairāk monētu likts, jo lielāka iespēja tikt izvēlētam par vērtētāju.
Ievads
Lai nodrošinātu, ka blokķēdē reģistrētie darījumi ir derīgi, šie tīkli izmanto dažādus vienprātības mehānismus. Darba apliecinājums (PoW) ir vecākais. Radījis Satoshi Nakamoto, daudzi to uzskata par vienu no drošākajām alternatīvām. Proof of Stake (PoS) tika izveidots vēlāk, taču tagad tas ir redzams lielākajā daļā altcoin projektu.
Papildus Bitcoin, PoW tiek izmantots arī citās lielākajās kriptovalūtās, piemēram, Ethereum (ETH) un Litecoin (LTC). Turpretim PoS izmanto Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) un citi altkoīni. Ir vērts atzīmēt, ka Ethereum plāno pāriet no PoW uz PoS 2022. gadā.
Kas ir darba apliecinājums (PoW) un kā tas darbojas?
Darba pierādījums (PoW) ir vienprātības algoritms, ko pieņēmis Bitcoin tīkls un daudzas citas kriptovalūtas, lai novērstu dubultu tēriņu. To ieviesa Satoši Nakamoto Bitcoin baltajā grāmatā, kas tika publicēta 2008. gadā.
Būtībā PoW nosaka, kā Bitcoin blokķēde panāk izplatītu vienprātību. To izmanto, lai pārbaudītu vienādranga darījumus neuzticamā veidā, neizmantojot trešo pušu starpniekus.
Tādā PoW tīklā, piemēram, Bitcoin, darījumus pārbauda kalnrači. Tie ir dalībnieki, kas izmanto lielu resursu daudzumu, lai nodrošinātu tīkla drošu un pareizu darbību. Starp citiem uzdevumiem kalnrači izveido un apstiprina darījumu blokus. Bet, lai sacenstos par tiesībām apstiprināt nākamo bloku, viņiem ir jāizmanto ļoti specializēta ieguves aparatūra, lai atrisinātu sarežģītas matemātiskas mīklas.
Pirmais kalnracis, kuram izdodas atrast derīgu risinājumu šīm matemātikas problēmām, nopelna tiesības pievienot savu bloku blokķēdei un saņemt to, ko mēs saucam par bloka atlīdzību. Bloku atlīdzības veido no jauna ģenerētas kriptovalūtas, kā arī darījumu maksas. Kriptogrāfijas apjoms bloka atlīdzībā atšķiras atkarībā no dažādiem tīkliem. Piemēram, Bitcoin blokķēdē veiksmīgs kalnracis var saņemt 6,25 BTC plus maksu no katra bloka atlīdzības (no 2021. gada decembra). Tomēr katrā blokā ģenerēto jauno BTC skaits tiek samazināts par 50% ik pēc 210 000 blokiem (apmēram ik pēc četriem gadiem), pateicoties mehānismam, kas pazīstams kā samazināšana uz pusi.
Ja vēlaties uzzināt vairāk par darba apliecinājuma modeli, skatiet šo rakstu Kas ir darba pierādījums (PoW)?.
Kas ir Proof of Stake (PoS) un kā tas darbojas?
Proof of Stake (PoS) ir vienprātības algoritms, kas tika ieviests 2011. gadā kā alternatīva Proof of Work. Tā mērķis ir pārvarēt PoW tīklu mērogojamības ierobežojumus. PoS ir otrs populārākais algoritms, ko izmanto kriptovalūtas, piemēram, Binance Coin (BNB), Solana (SOL) un Cardano (ADA).
Lai gan PoW un PoS ir viens un tas pats mērķis panākt vienprātību blokķēdē, PoS ir atšķirīgs veids, kā noteikt, kurš apstiprina darījumu bloku. PoS blokķēdēs nav kalnraču. Tā vietā, lai paļautos uz jaudīgiem datoriem, lai konkurētu par bloku validācijas tiesībām, PoS pārbaudītāji paļaujas uz saviem kriptovalūtu krājumiem.
Lai dalībniekiem būtu tiesības apstiprināt bloku, viņiem ir jābloķē noteikts monētu daudzums konkrētā viedā līgumā blokķēdē. Šis process ir pazīstams kā likšana. Pēc tam PoS protokols piešķirs dalībnieku, lai apstiprinātu nākamo bloku. Atkarībā no tīkla šo atlasi var veikt nejauši vai atkarībā no viņu līdzdalības (likmes). Atlasītais pārbaudītājs var saņemt transakcijas maksas no bloka, kuru tas ir apstiprinājis kā atlīdzību. Parasti, jo vairāk monētu tās bloķē, jo lielāka iespēja tikt izvēlētam.
Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, skatiet sadaļu Proof of Stake (PoS) Explained.
Atšķirības starp darba apliecinājumu un likmju pierādīšanu
Neskatoties uz to, ka abi ir vienprātības mehānismi, kas nodrošina blokķēdes tīkla drošību, starp tiem ir noteiktas atšķirības. Galvenā atšķirība, protams, ir tā, kā PoW un PoS nosaka, kurš dalībnieks apstiprina jaunos darījumus. Lai iegūtu skaidrāku izpratni, apskatīsim tabulu zemāk:
Vai likmes pierādījums ir labāks par darba apliecinājumu?
Proof of Stake atbalstītāji apgalvo, ka PoS ir dažas priekšrocības salīdzinājumā ar PoW, īpaši attiecībā uz mērogojamību un darījumu ātrumu. Ir arī teikts, ka PoS monētas ir mazāk kaitīgas videi, salīdzinot ar PoW. Turpretim daudzi PoW atbalstītāji apgalvo, ka PoS kā jaunākai tehnoloģijai vēl jāpierāda savs potenciāls tīkla drošības ziņā. Fakts, ka PoW tīkliem ir nepieciešami ievērojami resursi (ieguves aparatūra, elektrība utt.), uzbrukums tiem ir dārgāks. Tas jo īpaši attiecas uz Bitcoin kā lielāko PoW blokķēdi.
Kā minēts, ir paredzēts, ka Ethereum (ETH) pārslēgsies no PoW uz PoS Ethereum 2.0 jauninājumā. ETH 2.0 ir ilgi gaidīts Ethereum tīkla jauninājums, lai uzlabotu tā veiktspēju un risinātu mērogojamības problēmu. Pēc PoS ieviešanas vietnē Ethereum ikviens, kuram ir vismaz 32 ETH, varēs piedalīties likmēšanā, lai kļūtu par pārbaudītāju un saņemtu atlīdzību.
Vai PoS ir labāks par PoW? Kas liek otrajai lielākajai kriptovalūtai pēc tirgus kapitalizācijas pieņemt jaunu vienprātības mehānismu?
Centralizācijas risks
Darba pierādījuma blokķēdēs ieguve ietver skaitļošanas jaudas izmantošanu, lai jauktu bloka datus, līdz tiek atrasts derīgs risinājums. Mūsdienās lielākajām kriptovalūtām risinājumu atrašana kļūst arvien grūtāka, un liela apjoma jaucēju uzminēšanas process var būt dārgs aparatūras un elektrības ziņā.
Tāpēc daži kalnrači dod priekšroku uzkrāt savus ieguves resursus ieguves baseinos, lai iegūtu lielāku iespēju iegūt bloka atlīdzību. Daži lieli ieguves baseini iegulda miljoniem dolāru un kontrolē tūkstošiem ASIC ieguves aparatūras, lai radītu pēc iespējas lielāku jaukšanas jaudu.
2021. gada decembrī četri labākie ieguves baseini kopā kontrolē aptuveni 50% no kopējās Bitcoin jaukšanas jaudas. Ieguves fondu dominēšana atsevišķiem kriptovalūtu entuziastiem padara bloka ieguvi pašiem grūtāk.
Bet cik decentralizēta tad ir ieguve? No vienas puses, joprojām nav nevienas vienības, kas varētu kontrolēt apstiprinājumus tīklā. Ja tas notiktu, būtu iespējams 51% uzbrukums un tīkls zaudētu savu vērtību. Daži varētu iebilst, ka, lai gan ieguve joprojām ir decentralizēta, tā vairs nav ļoti decentralizēta. Atsevišķas jomas, kalnrūpniecības iekārtu ražotāji un enerģijas ražotāji joprojām dominē kalnrūpniecībā un samazina vispārējo decentralizāciju, lai pierādītu, ka darbojas blokķēdes.
Vienprātības mehānismam Proof of Stake tiek izmantota cita pieeja, un tas aizstāj ieguves jaudu likšanai. Šis mehānisms pazemina šķēršļus, lai indivīds varētu apstiprināt darījumus, samazinot uzsvaru uz atrašanās vietu, aprīkojumu un citiem faktoriem. Jūsu likmi vienkārši nosaka jūsu rīcībā esošo žetonu daudzums.
Tomēr lielākajā daļā PoS tīklu ir nepieciešams palaist validatora mezglu, lai sāktu darījumu apstiprināšanu. To ekspluatācija var būt dārga, bet ne tik daudz kā vairāku kalnrūpniecības iekārtu. Pēc tam lietotāji ieliek savus marķierus aiz noteiktiem pārbaudītājiem, sniedzot mums līdzīgu modeli ieguves baseiniem. Tātad, lai gan Proof of Stake ir vieglāk piedalīties vidusmēra lietotājam, tas joprojām ir pakļauts tādai pašai centralizācijas problēmai kā ieguves pūli.
Drošības riski
Papildus centralizācijas riskam fakts, ka četriem labākajiem ieguves baseiniem ir lielākā Bitcoin tīkla jaukšanas jauda, potenciāli var palielināt 51% uzbrukuma risku. 51% uzbrukums attiecas uz iespējamu uzbrukumu blokķēdes sistēmas drošībai, ko veic ļaunprātīgs dalībnieks vai organizācija, kas spēj kontrolēt vairāk nekā 50% no kopējā tīkla jaukšanas jaudas. Uzbrucējs var ignorēt blokķēdes konsensa algoritmu un veikt ļaunprātīgas darbības, lai gūtu labumu sev, piemēram, dubultot tēriņus, noraidīt vai mainīt darījumu ierakstus vai neļaut citiem veikt ieguvi. Tomēr maz ticams, ka tas notiks Bitcoin tā tīkla lieluma dēļ.
Turpretim, ja kāds uzbruktu PoS blokķēdei, viņam vajadzētu piederēt vairāk nekā 50% tīklā esošo monētu. Tas izraisītu pieprasījuma pieaugumu tirgū un monētu cenas pieaugumu, kas varētu izmaksāt desmitiem miljardu dolāru. Pat ja viņi veiktu 51% uzbrukumu, viņu likto monētu vērtība krasi samazinātos, jo tīkls tiek apdraudēts. Tāpēc ir maz ticams, ka 51% uzbrukums notiks kriptovalūtai, kas izmanto PoS konsensu, it īpaši, ja tā ir liela tirgus kapitalizācija.
Likmes pierādīšanas trūkumi
Daudzi uzskata, ka Proof of Stake ir labāka alternatīva Proof of Work, taču ir vērts atzīmēt, ka PoS algoritmā ir arī trūkumi. Pateicoties atlīdzības sadales mehānismam, pārbaudītāji, kuriem ir vairāk aktīvu, var palielināt savas iespējas apstiprināt nākamo bloku. Jo vairāk monētu validators uzkrāj, jo vairāk monētu viņš var likt un nopelnīt, ko daži cilvēki kritizē kā “bagātnieku padarīšanu bagātāku”. Šie “bagātīgākie” pārbaudītāji var ietekmēt arī balsošanu tīklā, jo PoS blokķēdes bieži piešķir validatoriem pārvaldības tiesības.
Vēl viena problēma ir drošības riski mazāka tirgus kapitalizācijai, kas izmanto PoS. Kā minēts, nav ļoti iespējams, ka 51% uzbrukums notiktu populārākajām kriptovalūtām, piemēram, ETH vai BNB. Tomēr mazāki digitālie līdzekļi ar zemāku vērtību ir neaizsargātāki pret uzbrukumiem. Uzbrucēji potenciāli varētu iegūt pietiekami daudz monētu, lai iegūtu priekšrocības pret citiem pārbaudītājiem. Viņi varētu izmantot PoS sistēmu, bieži tiekot izvēlēti par apstiprinātājiem. Pēc tam viņu nopelnītās balvas var izmantot turpmākai likmju veikšanai un palielināt viņu izredzes tikt izvēlētiem nākamajā kārtā.
Noslēguma domas
Gan Proof of Work, gan Proof of Stake ir sava vieta šifrēšanas ekosistēmā, un ir grūti droši pateikt, kurš konsensa protokols darbojas labāk. PoW varētu tikt kritizēts par augstu oglekļa emisiju radīšanu ieguves laikā, taču tas ir pierādījis sevi kā drošs algoritms blokķēdes tīklu aizsardzībai. Tomēr, Ethereum pārejot no PoW uz PoS, Proof of Stake sistēma nākotnē varētu tikt vairāk atbalstīta jaunos projektos.
