PoW срещу PoS – Разлика между доказателство за работа и залог

Какво е PoW?

PoW или доказателство за работа е специален протокол, който има за цел да възпира кибератаки като DDoS (разпределени атаки за отказ на услуга), които могат да използват ресурсите на компютърен ствол с помощта на множество фалшиви заявки. Той използва безнадеждна и разпределена консенсусна система.

PoW прилага децентрализирана система и работи без нужда от централен орган. Механизмът за консенсус на PoW може да проверява транзакции, без да е необходима трета страна. PoW прави двойното харчене трудно, като доказва, че всеки потребител е направил няколко изчисления. Много други блокчейн проекти, които копират оригинала Bitcoin кодът също следва модела на доказателство за работа.

Какво е PoS?

Доказателството за залог (PoS) е вид консенсусен механизъм, който се използва за валидиране на транзакции в блокчейна. Той работи, като позволява на собствениците на криптовалута да залагат своите монети. Това им дава правото да проверяват нови блокове транзакции в блокчейна и да ги добавят към мрежата.

Моделът на Proof of Stake съществува като алтернативен консенсусен механизъм. Малко криптовалути следват този протокол, който замества миньорите със залози. Алгоритъмът избира който и да е от тези играчи, за да публикува следващия блок. Двама разработчици на име Скот Надал и Съни Кинг създадоха PoS, забелязвайки недостатъците в PoW през 2012 г. Ограничената мащабируемост и необходимостта от много електричество не са проблем в PoS модела.

Proof-of-Work (PoW) срещу Proof-of-Stake (PoS)

Доказателство за безработица	Доказване на залога
PoW или доказателство за работа е специален протокол, който има за цел да възпира кибератаки като DDoS (разпределени атаки за отказ на услуга).	Доказателството за залог (PoS) е вид консенсусен механизъм, който се използва за валидиране на транзакции в блокчейна.
Всеки хакер трябва да получи повече от 50% от общата изчислителна мощност, за да извърши 51% атака.	Хакерите трябва да притежават повече от 50% от всички криптовалути в една и съща мрежа, което е невъзможно.
Вероятността за копаене зависи от извършената изчислителна работа.	Валидността на нов блок зависи от размера на залога.
Копачите получават награди за сложно решаване на криптографски проблеми.	Валидаторът не получава награда за блок. Вместо това те събират само мрежови такси като своя награда.
Изисква мощен и актуален хардуер за копаене.	Изисква модул от сървърен клас за ефективна обработка.
PoW е ​​оригиналният криптографски консенсусен механизъм, произхождащ много преди PoS.	PoS е извлечен от PoW, но идва с няколко подобрения.
За постигане на по-голяма мащабируемост се включват всички възли в рамките на транзакция.	Цялата мрежа не участва в проверката на всяка транзакция.

Какво е залагане?

Заложените средства се заделят и съхраняват в интелигентен договор от валидатори. Това е известно като процес на залагане. Всеки, който има по-голям дял, може да бъде избран да проверява транзакции и да създава блокове. Така изкованите блокове се добавят към блокчейна. Всички POS монети не следват един и същ набор от правила, въпреки че концепцията за валидиране е една и съща. Всеки квалифициран участник на пазара на валидатор печели награда въз основа на собствеността.

Как работи PoS?

На теория PoS е „идеално“ решение за проблеми с мащабирането в рамките на PoW механизма. Ethereum 2.0 ще бъде 100% доказателство за участие. Следователно той ще обработва своите транзакции, NFT транзакции и ще изпълнява интелигентни договорни транзакции. Човек трябва да има мощна компютърна система и достатъчно голям портфейл. Това увеличава шансовете им да спечелят награда за доказателство за залог.

PoS моделът се справя с поддържането на целостта в блокчейн. Той също така гарантира, че крипто потребителите не могат да секат монети, без да ги спечелят.

Концепцията на консенсусния механизъм на PoS се основава на следните стъпки:

Стъпка 1) Потребителите, които притежават естествени токени на блокчейн, съхраняват безопасно всички или част от тях в пулове за залагане.

Стъпка 2) Алгоритъмът псевдослучайно избира следващия валидатор по ред.

Стъпка 3) Избраният валидатор трябва да предложи блок и броя на транзакциите в него.

Стъпка 4) Другите участници трябва да одобрят и потвърдят предложената транзакция.

Стъпка 5) Нов блок се добавя към блокчейна.

Стъпка 6) Избраният валидатор печели такса за транзакция.

Как работи PoW?

Доказателството за работа изисква скъпо компютърно изчисление или, с други думи, процесът на копаене. Копаенето трябва да се извърши, за да се създадат ненадеждни транзакции в блокчейна.

Стъпка 1) Транзакциите се компилират и обединяват заедно под формата на блок.

Стъпка 2) След това миньорите проверяват транзакциите във всеки блок, като проверяват дали са легитимни.

Стъпка 3) След това миньорите решават математически пъзел, известен като проблем с доказателство за работа, за да продължат. Всички миньори трябва да се състезават.

Стъпка 4) Първият миньор, който реши всеки проблем с блока, се награждава.

Стъпка 5) След това проверените транзакции се съхраняват в блокчейна.

Предимства на PoW

Някои важни предимства/плюсове на доказателството за работа са:

• Proof-of-Work е изобретен, за да спре опитите за двойно харчене.
• Това е един от най-сигурните механизми за консенсус.
• Криптовалутите, базирани на PoW, имат повече мощност за копаене и са по-сигурни.
• Копаенето печели награди в типичен PoW модел.
• Доказателството за работа е произволно, но справедливо.

Предимства на PoS

Някои важни предимства/плюсове на Proof of Stake са:

• PoS механизмът е защитен от 51% от атаките.
• Proof-of-stake не се нуждае от скъп хардуер за обработка.
• Транзакциите са по-бързи и сравнително евтини.
• Обработката в случай на PoS не използва много енергия.
• Залозите действат като финансов мотиватор в PoS модела.

Недостатъци на PoW

Някои важни рискове/минуси на доказателството за работа са:

• Майнингът изисква изключително мощен хардуер.
• Не е достъпно за всеки пазарен участник.
• Консумацията на енергия, дължаща се на изключително голямото участие в копаене, е извън класациите.
• По-голямата част от майнинг пуловете се контролират от единични субекти.
• PoW моделът е склонен към 51% атаки

Недостатъци на PoS

Някои важни рискове/минуси на Proof of Stake са:

• PoS моделите не са внедрени в сложна блокова верига.
• Улавянето на контрол върху мрежата е лесно, тъй като зависи от капитала.
• PoS пропуска много предимства на PoW, като награди за копаене.
• Централизирани заплахи като двойно харчене са изпълними.
• PoS има проблеми с управлението, което означава, че потребителите с повече токени могат да променят правилата на мрежата.

Примери за доказателство за работа

Моделът на доказателство за работа съществува от дълго време, така че нека прегледаме някои примери за PoW.

Имейли

Първият пример, който ще разгледаме, са имейли, прикачени с дълъг текст. Обикновените компютри могат да изпращат милиони имейли на ден, но изпълнението на други задачи и получаването на много спам може да повлияе на тяхната ефективност и да намали разходите за обработка. PoW се използва за намаляване на циклите на обработка чрез предоставяне на сложни изчислителни проблеми, които повишават сигурността.

Cryptocurrencies

Един от най-известните използвани примери за PoW е ​​копаене на криптовалута. Моделът PoW гарантира, че миньорите имат пряка власт в мрежата. Освен това предотвратява появата на атаки с двойно харчене. Копачите имат фиксиран доход, защото PoW включва достатъчно хедъри в нови блокове.

DDoS

Друг пример за PoW са мигриращите DDoS атаки, които причиняват неудобства и смущения. Алгоритъмът PoW решава сложни математически проблеми, като получава колективно решение. PoW помага за решаване на проблеми по разпределен начин. По този начин дори малък брой участници могат да решават сложни проблеми.

Примери за доказателство за залог

Proof-of-Stake е така нареченият по-добър начин за решаване на криптографски проблеми. Следват няколко криптовалути, които използват PoS модела, който е по-бърз и по-сигурен от PoW.

Тезос:

Децентрализираната мрежа на Tezos включва механизъм за стимулиране, който възнаграждава валидаторите. За поддържане и защита на мрежата валидаторите получават новосъздадени токени. Залозите се увеличават, когато нови участници влизат в мрежата и стават активни. PoS системата в Tezos също защитава наградите и блокчейн данните от подправяне.

Ethereum 2.0:

Съоснователят на Ethereum, Виталик Бутерин, предложи Ethereum Предложение за подобрение през 2016 г. Използва модифицирана версия на PoW алгоритъма, наречен Sharding. Концепцията за Sharding може да подобри производителността на мрежата чрез задържане на повече хеш мощност. Шардингът също би увеличил броя на транзакциите в блок.

Космос:

Cosmos е популярен за разгръщане на PoS мрежа за широко използване (повече от Bitcoin). Осигурявайки милиони потребители, проектът се надява да стане най-голямата монета, базирана на PoS. Целевата му аудитория включва хора, които нямат достъп до банковата система.

Как се проверяват транзакциите: PoW

Разбирането как работят проверките на транзакциите в PoW може да бъде трудно без пример. Нека да разгледаме Bitcoinмодел на.

Стъпка 1) В рамките на всеки около 10 минути се създава нов блок. Отнема приблизително същото време за потвърждение Bitcoin сделки като валидни.

Стъпка 2) Всеки отделен блок съдържа различни транзакции, които изискват проверка. В рамките на една децентрализирана система става трудно и отнема много енергия за проверка на всяка транзакция.

Стъпка 3) Proof-of-Work предлага огромно количество изчислителна мощност за решаване на криптографския алгоритъм. Това прави невъзможно участниците в мрежата, които имат по-малко ресурси, да получат по-добри награди.

Стъпка 4) След като всички транзакции в рамките на блок бъдат проверени, те се добавят към публичната блокова верига, където другите потребители могат да ги видят.

Да предположим, че математическата сума е 4+8, използвайки доказателство за работа. Сега знаем, че отговорът е 12. Но в този модел всеки, който пръв стигне до отговора, печели наградата за копаене. Представете си миньор 1 и миньор 2, които се състезават за решаване на този проблем. Резултатите биха били както следва;

Миньор 1

Опит 1: 4+8 = 11 *Неправилно*

Опит 2: 4+8 = 9 *Неправилно*

Опит 3: 4+8 = 10 *Неправилно*

Миньор 2

Опит 1: 4+8 = 13 *Неправилно*

Опит 2: 4+8 = 12 *Правилно*

Опит 3: 4+8 = 14 *Неправилно*

Така че можете да видите, че миньор 2 е познал правилния отговор при втория опит, така че ще получи наградата за миньор. Но в действителност компютрите могат да изпълняват милиони комбинации всяка секунда.

Във всеки конкретен момент много хардуерни устройства се опитват да решат криптографски уравнения. Това е почти като състезание да стигнеш пръв до финала и да получиш наградата за копаене.

Процесът е малко по-различен в случай на всяка PoW монета, различна от Bitcoin, както се очаква от проекти за криптовалута от второ и дори трето поколение, разработени за отстраняване на проблемите, присъстващи в Bitcoin.

Как се проверяват транзакциите: PoS

В сравнение с модела Proof of Work, моделът Proof of Stake използва различни процеси за потвърждаване на транзакцията и постигане на консенсус. Въпреки че използва и криптографски алгоритъм, целта е съвсем различна.

В случай на доказателство за залог, създаването на следващия блок се основава на това колко залага дадено лице. Залогът се основава на броя монети, които даден потребител притежава за конкретния блокчейн, който се опитва да копае.

Технически погледнато, участниците не копаят тук, а „коваят“, тъй като няма награда за блок, която да бъде постигната. За разлика от Bitcoin, криптовалутите, които използват PoS, възнаграждават участниците, като ги възнаграждават с таксата за транзакция.

За да започнат процеса на залагане, потребителите трябва първо да депозират монети в конкретен портфейл, който замразява монетите, позволявайки им да бъдат използвани за залагане в мрежата. Повечето PoS блокчейни имат минимално изискване за монети, за да започнат процеса на залагане, което включва значителна предварителна инвестиция.

Пример за проверка на PoS

За да обясним по-добре процеса на PoS, нека вземем примера с Dash(DASH). Минималното изискване е 1000 DASH, което в даден момент (декември 2017 г.) би било еквивалентно на 1.5 милиона долара.

Стъпка 1) Първо, трябва да решите броя монети, които искате да заложите, за да генерирате някои награди от PoS.

Стъпка 2) Разберете общия брой монети n в обращение в блокчейна. В нашия пример той има 1000 монети в обращение.

Стъпка 3) След това трябва да закупите и заложите 100 монети, което е 10% от монетите в обращение.

Стъпка 4) Вече сте готови да получите наградите за залагане. Според този пример имате десет процента шанс да спечелите всяка награда на blockchain.

Доказателството за залог по-добро от доказателството за работа? Причини защо

Моделът Proof-of-Work се превърна в нечестна система, при която обикновените участници нямат шанс да получат наградите за копаене. Но същото не важи за доказателството за участие, където всеки получава еднаква възможност да стане фалшификатор и да получи награди.

Поради горепосочените предимства, Ethereum се готви да преобразува в PoS във версия 2.0. Пускането на ETH 2.0 предстои през следващата година.

Ethereum разработчиците и общностите винаги са поддържали децентрализирана и прозрачна екосистема. Виждайки как потенциалните хакери се възползват от модела за доказване на работа, е ясно защо Ethereum и други крипто проекти предпочитат механизма за доказване на залог.