PoW vs PoS – różnica między dowodem pracy a stawką

Co to jest PoW?

PoW, czyli dowód pracy, to specjalny protokół, którego celem jest powstrzymywanie cyberataków, takich jak DDoS (rozproszone ataki typu „odmowa usługi”), które mogą zużywać zasoby pnia komputera za pomocą wielu fałszywych żądań. Wykorzystuje pozbawiony zaufania i rozproszony system konsensusu.

PoW implementuje zdecentralizowany system i działa bez potrzeby centralnego organu. Mechanizm konsensusu PoW może weryfikować transakcje bez potrzeby udziału strony trzeciej. PoW utrudnia podwójne wydawanie, udowadniając, że każdy użytkownik wykonał kilka obliczeń. Wiele innych projektów blockchain, które skopiowały oryginał Bitcoin kod również jest zgodny z modelem Proof of Work.

Co to jest PoS?

Proof of stake (PoS) to rodzaj mechanizmu konsensusu, który służy do walidacji transakcji na blockchainie. Działa on poprzez umożliwienie właścicielom kryptowaluty obstawiania swoich monet. Daje im to prawo do weryfikacji nowych bloków transakcji na blockchainie i dodawania ich do sieci.

Model Proof of Stake istnieje jako alternatywny mechanizm konsensusu. Niewiele kryptowalut stosuje się do tego protokołu, który zastępuje górników stawkami. Algorytm wybiera dowolnego z tych znaczników, aby opublikować następny blok. Dwóch programistów, Scott Nadal i Sunny King, stworzyło PoS, zauważając wady PoW w 2012 roku. Ograniczona skalowalność i zapotrzebowanie na dużo energii elektrycznej nie stanowią problemu w modelu PoS.

Dowód pracy (PoW) a dowód stawki (PoS)

Dowód pracy	Dowód na stopę
PoW, czyli dowód pracy, to specjalny protokół, którego celem jest odstraszanie cyberataków takich jak DDoS (rozproszone ataki typu „odmowa usługi”.).	Proof of Stake (PoS) to rodzaj mechanizmu konsensusu, który służy do sprawdzania poprawności transakcji w łańcuchu bloków.
Każdy haker musi uzyskać ponad 50% całkowitej mocy obliczeniowej, aby przeprowadzić atak 51%.	Hakerzy muszą posiadać ponad 50% wszystkich kryptowalut w tej samej sieci, co jest niemożliwe.
Prawdopodobieństwo wydobycia zależy od wykonanej pracy obliczeniowej.	Ważność nowego bloku zależy od wielkości stawki.
Górnicy otrzymują nagrody za rozwiązywanie skomplikowanych problemów kryptograficznych.	Walidator nie otrzymuje nagrody za blok. Zamiast tego pobierają jedynie opłaty sieciowe jako nagrodę.
Wymaga wydajnego i aktualnego sprzętu wydobywczego.	Do wydajnego przetwarzania wymaga jednostki klasy serwerowej.
PoW to oryginalny mechanizm konsensusu kryptograficznego powstały na długo przed PoS.	PoS wywodzi się z PoW, ale zawiera kilka ulepszeń.
Aby osiągnąć większą skalowalność, zaangażowane są wszystkie węzły w transakcji.	W weryfikację każdej transakcji nie jest zaangażowana cała sieć.

Co to jest Staking?

Założone środki są odkładane i przechowywane w inteligentnym kontenerzetracprzez walidatorów. Proces ten nazywa się stakingiem. Ten, kto ma większy udział, może zostać wybrany do weryfikacji transakcji i tworzenia bloków. Sfałszowane w ten sposób bloki są dodawane do blockchaina. Wszystkie monety POS nie podlegają tym samym zasadom, mimo że koncepcja walidacji jest taka sama. Każdy kwalifikowany uczestnik rynku walidatorów otrzymuje nagrodę zależną od własności.

Jak działa PoS?

Teoretycznie PoS jest „idealnym” rozwiązaniem problemów skalowania w ramach mechanizmu PoW. Ethereum Wersja 2.0 będzie w 100% oparta na zasadzie proof-of-stake. Będzie zatem przetwarzać transakcje, transakcje NFT i wykonywać inteligentne oszustwa.tracTransakcje t. Wymagany jest wydajny system komputerowy i portfel o odpowiedniej pojemności. Zwiększa to szanse na zdobycie nagrody w ramach proof-of-stake.

Model PoS obsługuje utrzymanie integralności w obrębie łańcucha bloków. Gwarantuje również, że użytkownicy kryptowalut nie mogą bić monet bez ich zarobienia.

Koncepcja mechanizmu konsensusu PoS opiera się na następujących krokach:

Krok 1) Użytkownicy posiadający natywne tokeny blockchaina bezpiecznie przechowują całość lub jego część w pulach stakingowych.

Krok 2) Algorytm pseudolosowo wybiera kolejny walidator w kolejce.

Krok 3) Wybrany walidator musi zaproponować blok i liczbę zawartych w nim transakcji.

Krok 4) Pozostali uczestnicy mogą zatwierdzić i zweryfikować proponowaną transakcję.

Krok 5) Do łańcucha bloków dodawany jest nowy blok.

Krok 6) Wybrany walidator pobiera opłatę transakcyjną.

Jak działa PoW?

Dowód pracy wymaga kosztownych obliczeń komputerowych, czyli innymi słowy procesu wydobycia. Aby utworzyć transakcje bez zaufania w łańcuchu blokowym, należy przeprowadzić eksplorację.

Krok 1) Transakcje są kompilowane i grupowane w formie bloku.

Krok 2) Następnie górnicy weryfikują transakcje w każdym bloku, sprawdzając, czy są one legalne.

Krok 3) Następnie górnicy rozwiązują zagadkę matematyczną znaną jako problem dowodu pracy, aby kontynuować. Wszyscy górnicy muszą konkurować.

Krok 4) Pierwszy górnik, który rozwiąże każdy problem blokowy, zostaje nagrodzony.

Krok 5) Zweryfikowane transakcje są następnie przechowywane na blockchainie.

Zalety PoW

Niektóre ważne zalety/zalety Proof of Work to:

• Proof-of-Work został wynaleziony w celu uniemożliwienia podwójnego wydania pieniędzy.
• Jest to jeden z najbezpieczniejszych mechanizmów konsensusu.
• Krypty oparte na PoW mają większą moc wydobywczą i są bezpieczniejsze.
• Wydobywanie przynosi nagrody w typowym modelu PoW.
• Dowód pracy jest przypadkowy, ale uczciwy.

Zalety PoS

Niektóre ważne zalety/zalety dowodu stawki to:

• Mechanizm PoS jest zabezpieczony przed 51% ataków.
• Dowód stawki nie wymaga drogiego sprzętu do przetwarzania.
• Transakcje są szybsze i stosunkowo niedrogie.
• Przetwarzanie w przypadku PoS nie zużywa dużo energii.
• Stawki pełnią rolę motywatora finansowego w modelu PoS.

Wady PoW

Oto kilka ważnych zagrożeń/wad związanych z dowodem pracy:

• Wydobywanie wymaga niezwykle wydajnego sprzętu.
• Niedostępne dla każdego uczestnika rynku.
• Zużycie energii ze względu na wyjątkowo wysoki udział górnictwa jest poza skalą.
• Większość koncernów wydobywczych kontrolowana jest przez pojedyncze podmioty.
• Model PoW jest podatny na 51% ataków

Wady PoS

Oto kilka ważnych zagrożeń/wad związanych z dowodem stawki:

• Modele PoS nie zostały zaimplementowane na skomplikowanym blockchainie.
• Przejęcie kontroli nad siecią jest łatwe, gdyż zależy od kapitału.
• PoS traci wiele korzyści PoW, takich jak nagrody za wydobycie.
• Scentralizowane zagrożenia, takie jak podwójne wydatkowanie, są wykonalne.
• PoS ma problemy z zarządzaniem, co oznacza, że ​​użytkownicy posiadający więcej tokenów mogą zmieniać zasady sieci.

Dowód przykładów pracy

Model Proof of Work istnieje już od dawna, więc przeanalizujmy kilka przykładów PoW.

E-maile

Pierwszym przykładem, który omówimy, są wiadomości e-mail z dołączonym długim fragmentem tekstu. Zwykłe komputery mogą wysyłać miliony wiadomości e-mail dziennie, ale wykonywanie innych zadań i otrzymywanie dużej ilości spamu może wpłynąć na wydajność i obniżyć koszty przetwarzania. PoW jest używany do obniżania cykli przetwarzania poprzez dostarczanie złożonych problemów obliczeniowych, które zwiększają bezpieczeństwo.

Kryptowaluty

Jednym z najsłynniejszych przykładów PoW jest wydobywanie kryptowaluty. Model PoW zapewnia, że ​​górnicy mają bezpośredni autorytet w sieci. Zapobiega również atakom podwójnego wydatkowania. Górnicy mają stały dochód, ponieważ PoW obejmuje wystarczającą liczbę nagłówków w nowych blokach.

DDoS

Innym przykładem PoW jest migracja ataków DDoS, które powodują niedogodności i zakłócenia. Algorytm PoW rozwiązuje złożone problemy matematyczne, uzyskując zbiorowe rozwiązanie. PoW pomaga rozwiązywać problemy w sposób rozproszony. W ten sposób nawet niewielka liczba uczestników może rozwiązywać złożone problemy.

Przykłady dowodu stawki

Proof-of-Stake to tak zwany lepszy sposób rozwiązywania problemów kryptograficznych. Poniżej znajduje się kilka kryptowalut, które wykorzystują model PoS, który jest szybszy i bezpieczniejszy niż PoW.

tezo:

Zdecentralizowana sieć Tezos zawiera mechanizm motywacyjny, który nagradza walidatorów. W celu utrzymania i zabezpieczenia sieci walidatorzy otrzymują nowo utworzone tokeny. Stawka wzrasta, gdy nowi uczestnicy wchodzą do sieci i stają się aktywni. System PoS w Tezos chroni również nagrody i dane blockchain przed manipulacją.

Ethereum 2.0:

Współzałożyciel Ethereum, Vitalik Buterin, zaproponował Ethereum Propozycja ulepszenia w 2016 r. Wykorzystuje zmodyfikowaną wersję algorytmu PoW o nazwie Sharding. Koncepcja fragmentowania może poprawić wydajność sieci, utrzymując większą moc mieszania. Sharding zwiększyłby również liczbę transakcji w bloku.

Kosmos:

Cosmos jest popularny w zakresie wdrażania sieci PoS do powszechnego użytku (ponad Bitcoin). Zabezpieczając miliony użytkowników, projekt ma nadzieję stać się największą monetą opartą na PoS. Jej grupą docelową są osoby, które nie mają dostępu do systemu bankowego.

Jak weryfikowane są transakcje: PoW

Zrozumienie, jak działają weryfikacje transakcji w PoW, może być trudne bez przykładu. Spójrzmy na Bitcoinmodelka.

Krok 1) Mniej więcej co 10 minut tworzony jest nowy blok. Potwierdzenie zajmuje mniej więcej tyle samo czasu Bitcoin transakcje za ważne.

Krok 2) Każdy blok zawiera różne transakcje wymagające weryfikacji. W systemie zdecentralizowanym weryfikacja każdej transakcji staje się trudna i energochłonna.

Krok 3) Proof-of-Work oferuje ogromną moc obliczeniową do rozwiązania algorytmu kryptograficznego. Uniemożliwia to uczestnikom sieci posiadającym mniejsze zasoby uzyskanie lepszych nagród.

Krok 4) Po zweryfikowaniu wszystkich transakcji w bloku są one dodawane do publicznego łańcucha bloków, gdzie inni użytkownicy mogą je zobaczyć.

Załóżmy, że suma matematyczna wynosi 4+8, korzystając z dowodu pracy. Teraz wiemy, że odpowiedź brzmi 12. Ale w tym modelu ten, kto pierwszy zdobędzie odpowiedź, wygrywa nagrodę za wydobycie. Wyobraź sobie, że górnik 1 i górnik 2 konkurują w rozwiązaniu tego problemu. Wyniki byłyby następujące;

Górnik 1

Próba 1: 4+8 = 11 *Niepoprawne*

Próba 2: 4+8 = 9 *Niepoprawne*

Próba 3: 4+8 = 10 *Niepoprawne*

Górnik 2

Próba 1: 4+8 = 13 *Niepoprawne*

Próba 2: 4+8 = 12 *Poprawnie*

Próba 3: 4+8 = 14 *Niepoprawne*

Jak widać, górnik 2 odgadł poprawną odpowiedź przy drugiej próbie i otrzymał nagrodę górnika. Ale w rzeczywistości komputery mogą wykonywać miliony kombinacji na sekundę.

W dowolnym momencie wiele urządzeń sprzętowych próbuje rozwiązać równania kryptograficzne. To prawie jak wyścig o dotarcie do mety jako pierwszy i zdobycie nagrody za wydobycie.

Proces jest nieco inny w przypadku dowolnej monety PoW innej niż Bitcoin, zgodnie z oczekiwaniami po projektach kryptowalut drugiej, a nawet trzeciej generacji opracowanych w celu rozwiązania problemów występujących w Bitcoin.

Jak weryfikowane są transakcje: PoS

W porównaniu do modelu Proof of Work, model Proof of Stake wykorzystuje różne procesy potwierdzania transakcji i osiągania konsensusu. Chociaż wykorzystuje również algorytm kryptograficzny, cel jest zupełnie inny.

W przypadku Proof of Stake utworzenie kolejnego bloku opiera się na indywidualnej stawce. Stawka opiera się na liczbie monet, które użytkownik posiada dla konkretnego łańcucha bloków, który próbuje wydobyć.

Technicznie rzecz biorąc, uczestnicy nie wydobywają tutaj, ale „kują”, ponieważ nie ma nagrody za blok do zdobycia. w odróżnieniu Bitcoin, kryptowaluty korzystające z PoS nagradzają uczestników, nagradzając ich opłatą transakcyjną.

Aby rozpocząć proces stakingu, użytkownicy muszą najpierw zdeponować monety w określonym portfelu, który je zamraża, umożliwiając ich wykorzystanie do stakingu sieci. Większość blockchainów PoS ma minimalne wymagania dotyczące monet, aby rozpocząć proces stakingu, co wiąże się ze znaczną początkową inwestycją.

Przykład weryfikacji PoS

Aby lepiej wyjaśnić proces PoS, weźmy przykład Dash(DASH). Minimalne wymaganie to 1000 DASH, co w pewnym momencie (grudzień 2017 r.) stanowiłoby równowartość 1.5 miliona dolarów.

Krok 1) Najpierw musisz zdecydować, ile monet chcesz postawić, aby wygenerować nagrody z PoS.

Krok 2) Sprawdź całkowitą liczbę monet w obiegu w łańcuchu bloków. W naszym przykładzie ma 1000 monet w obiegu.

Krok 3) Następnie musisz kupić i postawić 100 monet, co stanowi 10% monet w obiegu.

Krok 4) Jesteś teraz gotowy na otrzymanie nagród za stakowanie. Według tego przykładu masz dziesięć procent szans na wygranie każdej nagrody na stronie blockchain,.

Proof of Stake lepszy niż Proof of Work? Przyczyny

Model Proof-of-Work stał się niesprawiedliwym systemem, w którym zwykli uczestnicy nie mają szans na zdobycie nagród za wydobycie. Ale to samo nie dotyczy proof-of-stake, w którym każdy ma równe szanse na zostanie fałszerzem i otrzymanie nagród.

Ze względu na wymienione powyżej zalety, Ethereum przygotowuje się do konwersji na PoS w wersji 2.0. Premiera ETH 2.0 ma nastąpić w przyszłym roku.

Ethereum programiści i społeczności zawsze wspierali zdecentralizowany i przejrzysty ekosystem. Widząc, jak potencjalni hakerzy wykorzystują model proof-of-work, jasne jest, dlaczego Ethereum i inne projekty kryptograficzne preferują mechanizm dowodu stawki.