PoW vs PoS - Forskellen mellem bevis på arbejde og indsats

Hvad er PoW?

PoW eller proof of work er en speciel protokol, der har til formål at afskrække cyberangreb såsom DDoS (distribuerede denial-of-service-angreb), som kan bruge ressourcerne på en computerstamme ved hjælp af flere falske anmodninger. Den bruger et tillidsløst og distribueret konsensussystem.

PoW implementerer et decentraliseret system og fungerer uden behov for en central myndighed. PoW-konsensusmekanismen kan verificere transaktioner uden behov for en tredjepart. PoW gør dobbeltforbrug vanskeligt ved at bevise, at hver bruger har udført flere beregninger. Mange andre blockchain-projekter, der kopierede originalen Bitcoin koden følger også Proof of Work-modellen.

Hvad er PoS?

Proof of stake (PoS) er en type konsensusmekanisme, som bruges til at validere transaktioner på blockchain. Det virker ved at tillade ejere af kryptovalutaer at satse deres mønter. Dette giver dem ret til at verificere nye blokke af transaktioner på blockchain og tilføje dem til netværket.

Modellen for Proof of Stake eksisterer som en alternativ konsensusmekanisme. Få kryptovalutaer følger denne protokol, som erstatter minearbejdere med indsatser. Algoritmen vælger en af ​​disse stakers til at udgive den næste blok. To udviklere ved navn Scott Nadal og Sunny King skabte PoS og lagde mærke til fejlene i PoW i år 2012. Begrænset skalerbarhed og behov for meget elektricitet er ikke et problem i PoS-modellen.

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

Proof-of-Work	Proof-of-Stake
PoW eller proof of work er en speciel protokol, der har til formål at afskrække cyberangreb såsom DDoS (distribuerede denial-of-service-angreb).	Proof of stake (PoS) er en type konsensusmekanisme, som bruges til at validere transaktioner på blockchain.
Enhver hacker skal have mere end 50 % af den samlede regnekraft for at udføre et 51 % angreb.	Hackere skal eje mere end 50 % af alle kryptovalutaer på samme netværk, hvilket er umuligt.
Udvindingssandsynligheden afhænger af det udførte beregningsarbejde.	En ny bloks gyldighed afhænger af indsatsens størrelse.
Minearbejdere modtager belønninger for kompleks løsning af kryptografiske problemer.	Validatoren modtager ikke en blokbelønning. I stedet opkræver de kun netværksgebyrer som belønning.
Kræver kraftfuld og opdateret minehardware.	Kræver server-grade enhed for effektiv behandling.
PoW er den originale kryptografiske konsensusmekanisme, der stammer længe før PoS.	PoS blev afledt af PoW, men det kommer med flere forbedringer.
For at opnå mere skalerbarhed er alle noder i en transaktion involveret.	Hele netværket er ikke involveret i verifikationen af ​​hver transaktion.

Hvad er indsatsen?

Indsatte midler sættes til side og opbevares i en smart kontrakt af validatorer. Dette er kendt som staking-processen. Den, der har en større indsats, kan blive valgt til at verificere transaktioner og oprette blokke. Blokke, der således er smedet, bliver tilføjet til blockchain. Alle pos-mønter følger ikke det samme sæt regler, selvom begrebet validering er det samme. Hver kvalificeret validator markedsdeltager tjener en belønning baseret på ejerskab.

Hvordan virker PoS?

I teorien er PoS en "ideel" løsning til skaleringsproblemer inden for PoW-mekanismen. Ethereum 2.0 vil være 100 % bevis på indsatsen. Derfor vil det behandle sine transaktioner, NFT-transaktioner og udføre smarte kontrakttransaktioner. Man skal have et kraftigt computersystem og en tilstrækkelig størrelse pung. Det øger deres chancer for at tjene en proof-of-stake-belønning.

PoS-modellen håndterer opretholdelse af integritet i en blockchain. Det garanterer også, at kryptobrugere ikke kan præge mønter uden at tjene dem.

PoS-konsensusmekanismens koncept er baseret på følgende trin:

Trin 1) Brugere, der ejer native tokens af en blockchain, gemmer hele eller en del af den i staking-puljer sikkert.

Trin 2) Algoritmen vælger pseudo-tilfældigt den næste validator i rækken.

Trin 3) Den valgte validator skal foreslå en blok og antallet af transaktioner i den.

Trin 4) Andre deltagere skal godkende og verificere den foreslåede transaktion.

Trin 5) En ny blok tilføjes til blockchain.

Trin 6) Den valgte validator optjener et transaktionsgebyr.

Hvordan virker PoW?

Bevis for arbejde kræver en dyr computerberegning eller med andre ord minedriftsprocessen. Mining skal udføres for at skabe tillidsløse transaktioner på blockchain.

Trin 1) Transaktioner kompileres og bundtes sammen i form af en blok.

Trin 2) Minearbejdere verificerer derefter transaktioner inden for hver blok og kontrollerer, om de er legitime.

Trin 3) Minearbejdere løser derefter et matematisk puslespil, der er kendt som et bevis på arbejdet, for at fortsætte. Alle minearbejdere skal konkurrere.

Trin 4) Den første minearbejder, der løser hvert blokproblem, bliver belønnet.

Trin 5) De verificerede transaktioner gemmes derefter på blockchain.

Fordele ved PoW

Nogle vigtige fordele/fordele ved bevis for arbejde er:

• Proof-of-Work blev opfundet for at stoppe dobbeltudgiftsforsøg.
• Det er en af ​​de mest sikre konsensusmekanismer.
• Kryptoer baseret på PoW har mere minedrift og er mere sikre.
• Minedrift tjener belønninger i en typisk PoW-model.
• Bevis for arbejde er tilfældigt, men retfærdigt.

Fordele ved PoS

Nogle vigtige fordele/fordele ved Proof of Stake er:

• PoS-mekanismen er sikker mod 51 % af angrebene.
• Proof-of-stake behøver ikke dyr hardware til behandling.
• Transaktioner er hurtigere og relativt billige.
• Forarbejdning i tilfælde af PoS bruger ikke meget energi.
• Stakes fungerer som en økonomisk motivator i PoS-modellen.

Ulemper ved PoW

Nogle vigtige risici/ulemper ved bevis for arbejde er:

• Minedrift kræver ekstremt kraftfuld hardware.
• Ikke overkommelig for enhver markedsdeltager.
• Energiforbruget på grund af ekstremt høj minedeltagelse ligger uden for diagrammet.
• Størstedelen af ​​minepuljer kontrolleres af enkelte enheder.
• PoW-modellen er tilbøjelig til 51% angreb

Ulemper ved PoS

Nogle vigtige risici/ulemper ved bevis for indsats er:

• PoS-modeller er ikke blevet implementeret på en omfattende blockchain.
• Det er nemt at fange kontrol over netværket, da det afhænger af kapital.
• PoS går glip af mange PoW-fordele, såsom minedriftsbelønninger.
• Centraliserede trusler som dobbeltforbrug er eksekverbare.
• PoS har styringsproblemer, hvilket betyder, at brugere med flere tokens kan ændre reglerne for netværket.

Bevis for arbejdseksempler

Proof of work-model har eksisteret i lang tid, så lad os gennemgå nogle eksempler på PoW.

Emails

Det første eksempel, vi skal undersøge, er e-mails vedhæftet med et langt stykke tekst. Almindelige computere kan sende millioner af e-mails om dagen, men at udføre andre opgaver og modtage en masse spam kan påvirke effektiviteten og reducere behandlingsomkostningerne. PoW bruges til at sænke behandlingscyklusser ved at give komplekse beregningsproblemer, som øger sikkerheden.

Cryptocurrencies

Et af de mest kendte eksempler på PoW er minedrift af en kryptovaluta. PoW-modellen sikrer, at minearbejdere har direkte autoritet inden for netværket. Det forhindrer også dobbeltforbrugsangreb i at forekomme. Minearbejdere har en fast indkomst, fordi PoW inkluderer nok overskrifter i nye blokke.

DDoS

Et andet eksempel på PoW er migrerende DDoS-angreb, der forårsager besvær og forstyrrelser. PoW-algoritmen løser komplekse matematiske problemer ved at få en kollektiv løsning. PoW hjælper med at løse problemer på en distribueret måde. På denne måde kan selv et lille antal deltagere løse komplekse problemer.

Eksempler på bevis for indsats

Proof-of-Stake er den såkaldte bedre måde at løse kryptografiske problemer på. Følgende er et par kryptovalutaer, der bruger PoS-modellen, der er hurtigere og mere sikker end PoW.

Tezos:

Det decentraliserede netværk af Tezos inkluderer en incitamentsmekanisme, der belønner validatorer. For at vedligeholde og sikre netværket modtager validatorer nyoprettede tokens. Indsatsen stiger, efterhånden som nye deltagere kommer ind i netværket og bliver aktive. PoS-systemet i Tezos beskytter også belønninger og blockchain-data mod manipulation.

Ethereum 2.0:

Medstifteren af Ethereum, Vitalik Buterin, foreslog den Ethereum Forbedringsforslag i 2016. Det bruger en modificeret version af PoW-algoritmen kaldet Sharding. Konceptet Sharding kan forbedre netværkets ydeevne ved at holde mere hash-kraft. Sharding ville også øge antallet af transaktioner i en blok.

Kosmos:

Cosmos er populært til at implementere et PoS-netværk til udbredt brug (mere end Bitcoin). Ved at sikre millioner af brugere håber projektet at blive den største PoS-baserede mønt. Dens målgruppe omfatter personer, der ikke har adgang til banksystemet.

Hvordan verificeres transaktioner: PoW

Det kan være svært at forstå, hvordan transaktionsbekræftelser fungerer i PoW uden et eksempel. Lad os se på Bitcoin's model.

Trin 1) Inden for hvert 10. minut eller deromkring oprettes en ny blok. Det tager omtrent samme tid at bekræfte Bitcoin transaktioner som gyldige.

Trin 2) Hver enkelt blok indeholder forskellige transaktioner, der kræver verifikation. Inden for et decentraliseret system bliver det svært og energikrævende at verificere enhver transaktion.

Trin 3) Proof-of-Work tilbyder en enorm mængde beregningskraft til at løse den kryptografiske algoritme. Det gør det umuligt for netværksdeltagere, der har færre ressourcer, at få bedre belønninger.

Trin 4) Når alle transaktioner inden for en blok er verificeret, føjes de til den offentlige blockchain, hvor andre brugere kan se dem.

Lad os antage den matematiske sum 4+8 ved at bruge bevis for arbejde. Nu ved vi, at svaret er 12. Men i denne model vinder den, der først kommer til svaret, minedriftsbelønningen. Forestil dig, at minearbejder 1 og minearbejder 2 konkurrerer om at løse dette problem. Resultaterne ville være som følger;

Minearbejder 1

Forsøg 1: 4+8 = 11 *Forkert*

Forsøg 2: 4+8 = 9 *Forkert*

Forsøg 3: 4+8 = 10 *Forkert*

Minearbejder 2

Forsøg 1: 4+8 = 13 *Forkert*

Forsøg 2: 4+8 = 12 *Korrekt*

Forsøg 3: 4+8 = 14 *Forkert*

Så du kan se, at miner 2 gættede det rigtige svar på 2. forsøg, så den får miner-belønningen. Men i virkeligheden kan computere udføre millioner af kombinationer hvert sekund.

På ethvert bestemt tidspunkt forsøger mange hardwareenheder at løse kryptografiske ligninger. Det er næsten som et kapløb om at være den første til at nå målstregen og få minedriftsbelønningen.

Processen er lidt anderledes i tilfælde af enhver anden PoW-mønt end Bitcoin, som forventet fra anden og endda tredje generations cryptocurrency-projekter udviklet til at løse problemerne i Bitcoin.

Hvordan verificeres transaktioner: PoS

Sammenlignet med Proof of Work-modellen bruger Proof of Stake-modellen forskellige processer til transaktionsbekræftelse og opnåelse af konsensus. Selvom det også bruger en kryptografisk algoritme, er målet et helt andet.

I tilfælde af Proof of Stake, er oprettelsen af ​​den næste blok baseret på, hvor meget en individuel indsats. Indsatsen er baseret på antallet af mønter, en bruger besidder for den specifikke blockchain, de forsøger at mine.

Teknisk set er deltagerne ikke minedrift her, men "smeder", da der ikke er en blokbelønning at opnå. I modsætning til Bitcoin, kryptovalutaer, der bruger PoS, belønner deltagerne ved at belønne dem med transaktionsgebyret.

For at begynde satsningsprocessen skal brugerne først indsætte mønter i en specifik tegnebog, som fryser mønterne, så de kan bruges til at satse netværket. De fleste PoS-blockchains har et minimumskrav til mønt for at starte indsatsprocessen, hvilket involverer betydelige forudgående investeringer.

Eksempel på PoS-verifikation

For bedre at forklare PoS-processen, lad os tage eksemplet med Dash(DASH). Minimumskravet er 1000 DASH, hvilket på et tidspunkt (december 2017) ville have svaret til 1.5 millioner dollars.

Trin 1) Først skal du bestemme antallet af mønter, du vil satse for at generere nogle belønninger fra PoS.

Trin 2) Find ud af det samlede antal mønter n cirkulation i blockchain. I vores eksempel har den 1000 mønter i omløb.

Trin 3) Du skal derefter købe og satse 100 mønter, hvilket er 10 % af de mønter, der er i omløb.

Trin 4) Du er nu klar til at modtage indsatsbelønningen. Ifølge dette eksempel har du ti procents chance for at vinde hver belønning på blockchain.

Bevis på indsats bedre end bevis på arbejde? Årsager hvorfor

Proof-of-Work-modellen er blevet et uretfærdigt system, hvor almindelige deltagere ikke har nogen chance for at få minedriftsbelønningerne. Men det samme gælder ikke for proof-of-stake, hvor alle får lige mulighed for at blive falsknere og få belønninger.

På grund af de ovennævnte fordele, Ethereum forbereder at konvertere til PoS i sin 2.0 version. Udgivelsen af ​​ETH 2.0 kommer til næste år.

Ethereum udviklere og samfund har altid støttet et decentraliseret og gennemsigtigt økosystem. Når man ser, hvordan potentielle hackere drager fordel af proof-of-work-modellen, er det klart hvorfor Ethereum og andre kryptoprojekter favoriserer proof-of-stake-mekanismen.