PoW Vs. PoS: En sammenligning mellom to Blockchain Consensus Algorithms

Bitcoin og Ether, de to mest berømte kryptovalutaene, bruker for øyeblikket PoW-konsensusalgoritmen. Imidlertid har Ethereum en plan for overgang til PoS-algoritmen. Dette vil være en betydelig endring og kryptosamfunnet diskuterer ivrig POW vs. POS, for f.eks. som gir høyere sikkerhet, og som vil være bedre på sikt.

“Hvorfor er konsensusalgoritme viktig?”

Før du går inn i POW vs PoS-debatten, er det viktig å forstå hvorfor en konsensusalgoritme er viktig i blockchain. De to sentrale premissene for blockchain er desentralisering og uforanderlige poster, og konsensusmekanismen sørger for disse.

Blockchain er et desentralisert nettverk, der datamaskiner på nettverket, kalt ‘noder’, vedlikeholder en distribuert database på en delt måte. Alle kan bli med i en tillatelsesfri blockchain, og hver node har fullstendig oversikt over alle transaksjoner i en blockchain. Effektivt er at hver node er en hovedbok for alle transaksjoner, derfor kalles blockchain også ‘distribuert hovedboksteknologi’ (DLT).

Transaksjoner er gruppert i blokkposter, som også kalles ‘blokker’. Blokkene er koblet sammen via et forhåndsbestemt protokollprogram. Den eneste måten å oppdatere en blockchain på er å legge til en ny blokk siden ingen eksisterende blokkering kan endres eller slettes. Enhver node kan legge til en ny blokk, uten inngrep fra noen sentral autoritet.

Siden hver node kan legge til en ny blokk, er det viktig for dataintegriteten å opprettholde en riktig rekkefølge av transaksjoner. Hvis en node kan legge til en blokk med transaksjoner som resten av samfunnet er uenig i, vil ikke den nye blokken anses som gyldig av flertallet. Hvis noden som la til den nye blokken fortsetter med den, ved å opprette nyere blokker på toppen av den, mens du fortsetter å se bort fra fellesskapsstandardene, vil resten av samfunnet bli tvunget til å dele nettverket, slik at de kan ta staten av nettverket før tvisten, og fortsett å jobbe med det. Dette krever en ‘hard gaffel’, og hyppige forekomster av en slik splittelse er ikke bra for stabiliteten til blockchain. Det kreves en konsensusmekanisme for å forhindre disse.

Dessuten kan en ondsinnet node overmanne nettverket med ‘distribuerte denial of service’ (DDoS) -angrep, og skape falske transaksjoner, for f.eks. ‘Dobbeltbruk’. dvs. bruke det samme kryptotoken to ganger. En konsensusmekanisme er nødvendig for å validere hver transaksjon.

Mens det er flere konsensusalgoritmer, er POW den vanligste og brukes av de fleste offentlige blokkjeder. Sammenlignende er PoS nytt.

“Hva er POW-algoritme?”

Konseptet med POW-algoritmen ble først publisert av Cynthia Dwork og Moni Naor i en artikkel fra 1993, og begrepet ble laget av Markus Jakobsson i 1999. Bitcoin-nettverk, oppfunnet av Satoshi Nakamoto, er den mest berømte implementeringen av POW, og vi ‘ Jeg bruker eksempler fra den for å utdype POW.

I Bitcoin blockchain grupperes transaksjoner i en minnepool, kalt ‘mempool’, og en blokk opprettes hvert 10. minutt. For å bli inkludert i neste blokkering, må hver transaksjon i mempoolen verifiseres av ‘gruvearbeidere’, dvs. brukere som verifiserer transaksjonen og bruker spesialdesignet programvare og spesialmaskinvare for sitt arbeid.

Transaksjonsbekreftelsesprosessen, også kalt ‘mining’, krever at gruvearbeiderne løser et kryptografisk puslespill. Det er en konkurranseprosess siden den vellykkede gruvearbeideren får en brøkdel av kryptovalutaen som genereres som en del av transaksjonen.

Bitcoin-brukeren som ba om transaksjonen, gir transaksjonsdata til gruvearbeideren, og det er den enkle delen. Minearbeideren må imidlertid også kjenne den kryptografiske hashen til den sist registrerte blokken. Hashet til den sist registrerte blokken er referansen til den blokken og må henvises til når den nye blokken er opprettet, for å opprettholde kjedenes hellighet. Det er den vanskelige delen.

Den kryptografiske hasjen til den siste registrerte blokken er ikke kjent for noen gruvearbeidere, og de må prøve det ene tallet etter det andre i høy hastighet for å finne ut av det. Det er ingen ferdigheter involvert i dette, bare brute kraft med høy datakraft er nødvendig. Minearbeideren som knekker dette massive matematiske puslespillet kunngjør det til nettverket. Alle andre gruvearbeidere kan se bevisene på den enorme antallet knusing, som er roten til navnet ‘bevis på arbeid’. Den vellykkede gruvearbeideren oppretter den nye blokken, der transaksjonene fra mempool nå blir registrert.

Det kryptografiske puslespillet er asymmetrisk, dvs. det er moderat vanskelig for gruvearbeiderne, men det er veldig enkelt å se bevisene på nettverket. Over tid blir puslespillet litt for enkelt, og blokkeringsgenereringstiden har en tendens til å redusere til mindre enn 10 minutter. Derfor blir puslespillet oppdatert hver 14. dag og vanskeliggjort. På denne måten fortsetter puslespillet å bli mer komplekst, og datakraften som kreves for å løse det må øke.

Å iscenesette et DDoS-angrep for å fange opp flertallet, dvs. 51% av datakraften i et slikt nettverk er kostnadskrevende. Den potensielle hackeren vil sannsynligvis bruke mer penger enn han kunne tjene på hacking, for eksempel et nettverk. POW gjør blockchain-nettverket veldig sikkert.

En slik høy sikkerhet koster imidlertid høye kostnader. For eksempel:

  • Energikravene ved Bitcoin-gruvedrift er så høye at innen 2018 avsluttes, vil Bitcoin-gruvedriften på Island ha forbrukes mer energi som hele landets innenlandske energiforbruk! Den resulterende miljøbelastningen gir Bitcoin en negativ omtale. En slik høy energiregning betales med fiat-valuta, noe som vil ha en dominoeffekt av å presse prisen på Bitcoin
  • Kontinuerlig oppgradering av datakraft og energibestemmelser er ikke lett for individuelle gruvearbeidere, og Bitcoin-gruvedrift blir stadig mer sentralisert med organiserte operatører som kjører gigantiske gruvedrift, for bedre stordriftsfordel. En slik indirekte sentralisering strider mot den grunnleggende forutsetningen for desentralisering i blockchain.
  • ‘Cryptojacking’, dvs. cyberangripere som kaprer intetanende brukere datamaskiner for kryptodrift, er ferd med å bli stadig vanligere fordi skruppelløse gruvearbeidere bruker uetiske midler for å forbedre sjansene for suksess i et miljø med avtagende ‘avkastning på investeringen’ (RoI). Regelmessig oppdatering av programvare og operativsystem (OS) kan bidra til å beskytte mot Cryptojacking.

“Hvordan er PoS forskjellig?”

Et blockchain-nettverk med PoS-algoritme har spesifikke noder med transaksjonsvalideringsansvar. Disse nodene setter deres kryptotoken i bruk og kalles ‘stakers’. Dette innebærer “skin in the game”, i motsetning til Bitcoin-nettverk der gruvearbeiderne ikke engang eier Bitcoin selv, enn si å sette Bitcoins for transaksjonsvalidering.

Jo høyere beløpet som står på spill, og jo lengre varigheten av innsatsen er, desto høyere er sannsynligheten for at en staker vil få flere sjanser for transaksjonsvalidering. Alle kryptotokener er allerede opprettet tidligere, det er ingen ny mynt for preging, og belønningen for staker er transaksjonsgebyret. Jo høyere omdømme, jo mer er inntjeningspotensialet for staker.

Siden det ikke er et komplekst kryptografisk puslespill å løse, krever PoS-algoritme mindre energi. Transaksjonsvalideringsprosessen kalles “smiing”, og siden alle noder ikke trenger å være involvert i valideringsprosessen, har nettverket høyere skalerbarhet.

Å eliminere involveringen av hele nettverket i transaksjonsvalideringsprosessen tillater implementering av en annen skaleringsløsning kalt ‘sharding’. Det er et konsept hentet fra databaseadministrasjon, der horisontale deler av databasen lagres i separate serverforekomster, og forbedrer dermed effektiviteten. I blockchain vil en gruppe noder opprettholde en horisontal del av blockchain, ha sin egen staker og gi bedre skalerbarhet til nettverket.

Det er fallgruver med PoS, og ekspertene formulerer løsninger. For eksempel:

  • En ondsinnet spiller kan skaffe seg et veldig stort antall kryptotokener, bli en staker og overmanne alle andre stakers. Imidlertid beskytter markedsøkonomi mot slike trekk, fordi en slik plutselig stor kjøpskamp vil presse prisen på mynten betydelig opp, og dermed vil hackeren frarådes.
  • En staker kan gå useriøst og validere ondsinnede transaksjoner. Ethereum-prosjektgruppen jobber med sin nye ‘Casper’ -protokoll som en del av planen for overgang til PoS, og den nye protokollen vil sikre at slike stakere mister myntene sine, og er forhindret fra å satse i fremtiden.

POW vs. PoS: hvilken som vil eie fremtiden?

Mens POW absolutt gir bedre desentralisert sikkerhet til blockchain-nettverket og har blitt testet mye i mange kryptovaluta-prosjekter, tiltrekker de enorme energikostnadene og miljøbelastningen fra gruvedrift av digitale valutaer som ikke støttes av noen materielle eiendeler betydelig negativ mediedekning. Effekten av en slik bekymring er allerede synlig, for f.eks. Kina er offisielt forbud Bitcoin gruvedrift.

Mens PoS er relativt nytt, har adopsjonen begynt å ta seg opp, for f.eks. den velkjente cryptocurrencyDASH bruker den allerede. Hvis velgerne av PoS kan forsikre det bredere kryptosamfunnet om algoritmens evne til å beskytte nettverket tilstrekkelig, kan det vippe skalaen til sin fordel. Hvis det velrenommerte Ethereum-prosjektet viser en vellykket overgang til PoS, vil det være et stort løft for algoritmen. De neste månedene vil fortelle hvilken algoritme som blir standardbærer.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
map