PoW vs PoS - Diferența dintre dovada muncii și miza

Ce este PoW?

PoW sau proof of work este un protocol special care are ca scop descurajarea atacurilor cibernetice, cum ar fi atacurile DDoS (distributed denial-of-service), care pot folosi resursele unui computer cu ajutorul multiplelor cereri false. Utilizează un sistem de consens distribuit și fără încredere.

PoW implementează un sistem descentralizat și funcționează fără a avea nevoie de o autoritate centrală. Mecanismul de consens PoW poate verifica tranzacțiile fără a avea nevoie de o terță parte. PoW îngreunează dublarea cheltuielilor, demonstrând că fiecare utilizator a făcut mai multe calcule. Multe alte proiecte blockchain care au copiat originalul Bitcoin codul urmează, de asemenea, modelul Proof of Work.

Ce este PoS?

Proof of Stake (PoS) este un tip de mecanism de consens care este utilizat pentru a valida tranzacțiile pe blockchain. Funcționează permițând proprietarilor de criptomonede să-și mizeze monedele. Acest lucru le oferă dreptul de a verifica noi blocuri de tranzacții pe blockchain și de a le adăuga în rețea.

Modelul Proof of Stake există ca un mecanism alternativ de consens. Puține criptomonede urmează acest protocol care înlocuiește minerii cu mize. Algoritmul alege oricare dintre acești stakers pentru a publica următorul bloc. Doi dezvoltatori pe nume Scott Nadal și Sunny King au creat PoS observând defectele din PoW în anul 2012. Scalabilitatea limitată și necesitatea de multă energie electrică nu reprezintă o problemă în modelul PoS.

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

Proof-of-Work	Dovada-de-stake
PoW sau dovada muncii este un protocol special care are ca scop descurajarea atacurilor cibernetice, cum ar fi DDoS (atacuri distribuite de refuz de serviciu).	Proof of Stake (PoS) este un tip de mecanism de consens care este utilizat pentru a valida tranzacțiile pe blockchain.
Orice hacker trebuie să câștige mai mult de 50% din puterea totală de calcul pentru a efectua un atac de 51%.	Hackerii trebuie să dețină mai mult de 50% din toate criptomonedele din aceeași rețea, ceea ce este imposibil.
Probabilitatea de exploatare depinde de munca de calcul efectuată.	Valabilitatea unui nou bloc depinde de mărimea mizei.
Minerii primesc recompense pentru rezolvarea complexă a problemelor criptografice.	Validatorul nu primește o recompensă de bloc. În schimb, ei colectează doar taxe de rețea ca recompensă.
Necesită hardware de minerit puternic și actualizat.	Necesită o unitate de calitate server pentru o procesare eficientă.
PoW este mecanismul de consens criptografic original care a apărut cu mult înainte de PoS.	PoS a fost derivat din PoW, dar vine cu mai multe îmbunătățiri.
Pentru a obține mai multă scalabilitate, sunt implicate toate nodurile dintr-o tranzacție.	Întreaga rețea nu este implicată în verificarea fiecărei tranzacții.

Ce este Staking?

Fondurile mizate sunt puse deoparte și stocate într-un contract inteligent de către validatori. Acesta este cunoscut sub numele de proces de mizare. Cine are o miză mai mare ar putea fi ales să verifice tranzacțiile și să creeze blocuri. Blocurile astfel falsificate sunt adăugate în blockchain. Toate monedele POS nu urmează același set de reguli, chiar dacă conceptul de validare este același. Fiecare participant calificat pe piață de validare câștigă o recompensă bazată pe proprietate.

Cum funcționează PoS?

În teorie, PoS este o soluție „ideală” pentru scalarea problemelor în cadrul mecanismului PoW. Ethereum 2.0 va fi 100% proof-of-stake. Prin urmare, își va procesa tranzacțiile, tranzacțiile NFT și va executa tranzacții cu contracte inteligente. Trebuie să aveți un sistem computerizat puternic și un portofel suficient de dimensionat. Le crește șansele de a câștiga o recompensă cu dovadă de miză.

Modelul PoS se ocupă de menținerea integrității în cadrul unui blockchain. De asemenea, garantează că utilizatorii cripto nu pot bate monede fără a le câștiga.

Conceptul de mecanism de consens PoS se bazează pe următorii pași:

Pas 1) Utilizatorii care dețin jetoane native ale unui blockchain stochează în siguranță toate sau o parte din acestea în staking pool-uri.

Pas 2) Algoritmul alege în mod pseudo-aleatoriu următorul validator în linie.

Pas 3) Validatorul ales trebuie să propună un bloc și numărul de tranzacții din acesta.

Pas 4) Alți participanți ajung să aprobe și să verifice tranzacția propusă.

Pas 5) Un nou bloc este adăugat în blockchain.

Pas 6) Validatorul selectat câștigă o taxă de tranzacție.

Cum funcționează PoW?

Dovada muncii necesită un calcul costisitor pe computer sau, cu alte cuvinte, procesul de minerit. Miningul trebuie efectuat pentru a crea tranzacții fără încredere în blockchain.

Pas 1) Tranzacțiile sunt compilate și grupate împreună sub forma unui bloc.

Pas 2) Minerii verifică apoi tranzacțiile din fiecare bloc, verificând dacă sunt legitime.

Pas 3) Minerii rezolvă apoi un puzzle matematic cunoscut ca o problemă de dovadă a muncii pentru a continua. Toți minerii trebuie să concureze.

Pas 4) Primul miner care rezolvă fiecare problemă de bloc este recompensat.

Pas 5) Tranzacțiile verificate sunt apoi stocate pe blockchain.

Avantajele PoW

Câteva beneficii / avantaje importante ale dovezii de muncă sunt:

• Proof-of-Work a fost inventat pentru a opri încercările de cheltuire dublă.
• Este unul dintre cele mai sigure mecanisme de consens.
• Crypto-urile bazate pe PoW au mai multă putere de minerit și sunt mai sigure.
• Miningul câștigă recompense într-un model tipic PoW.
• Dovada muncii este aleatorie, dar corectă.

Avantajele PoS

Câteva beneficii/avantaje importante ale Proof of Stake sunt:

• Mecanismul PoS este ferit de 51% din atacuri.
• Proof-of-stake nu are nevoie de hardware scump pentru procesare.
• Tranzacțiile sunt mai rapide și relativ ieftine.
• Procesarea în cazul PoS nu consumă multă energie.
• Mizele acționează ca un motivator financiar în modelul PoS.

Dezavantajele PoW

Câteva riscuri/dezavantaje importante ale dovezii de muncă sunt:

• Mineritul necesită hardware extrem de puternic.
• Nu este accesibil pentru fiecare participant pe piață.
• Consumul de energie din cauza participării extrem de ridicate la minerit este neconform.
• Majoritatea piscinelor miniere sunt controlate de entități individuale.
• Modelul PoW este predispus la atacuri de 51%.

Dezavantajele PoS

Câteva riscuri/dezavantaje importante ale Proof of Stake sunt:

• Modelele PoS nu au fost implementate pe un blockchain elaborat.
• Captarea controlului rețelei este ușoară deoarece depinde de capital.
• PoS pierde multe beneficii PoW, cum ar fi recompensele miniere.
• Amenințările centralizate, cum ar fi cheltuielile duble, sunt executabile.
• PoS are probleme de guvernare, ceea ce înseamnă că utilizatorii cu mai multe jetoane pot schimba regulile rețelei.

Exemple de dovezi de lucru

Modelul de dovadă a muncii există de mult timp, așa că haideți să trecem prin câteva exemple de PoW.

E-mailuri

Primul exemplu pe care îl vom explora sunt e-mailurile atașate cu o bucată lungă de text. Calculatoarele obișnuite pot trimite milioane de e-mailuri pe zi, dar executarea altor sarcini și primirea multor spam îi poate afecta eficiența și poate reduce costurile de procesare. PoW este folosit pentru a reduce ciclurile de procesare prin furnizarea de probleme complexe de calcul care sporesc securitatea.

Cryptocurrencies

Unul dintre cele mai cunoscute exemple utilizate de PoW este extragerea unei criptomonede. Modelul PoW asigură că minerii au autoritate directă în cadrul rețelei. De asemenea, previne apariția atacurilor cu cheltuieli duble. Minerii au un venit fix deoarece PoW include suficiente antete în blocuri noi.

DDoS

Un alt exemplu de PoW este migrarea atacurilor DDoS care cauzează inconveniente și întreruperi. Algoritmul PoW rezolvă probleme matematice complexe obținând o soluție colectivă. PoW ajută la rezolvarea problemelor într-un fel distribuit. În acest fel, chiar și un număr mic de participanți poate rezolva probleme complexe.

Exemple de dovadă a mizei

Proof-of-Stake este așa-numita modalitate mai bună de a rezolva problemele criptografice. Mai jos sunt câteva criptomonede care folosesc modelul PoS, care este mai rapid și mai sigur decât PoW.

Tezos:

Rețeaua descentralizată a Tezos include un mecanism de stimulare care recompensează validatorii. Pentru întreținerea și securizarea rețelei, validatorii primesc jetoane nou create. Mizele cresc pe măsură ce noii participanți intră în rețea și devin activi. Sistemul PoS din Tezos protejează, de asemenea, recompensele și datele blockchain de falsificare.

Ethereum 2.0:

Co-fondator al Ethereum, Vitalik Buterin, a propus Ethereum Propunere de îmbunătățire în 2016. Utilizează o versiune modificată a algoritmului PoW numită Sharding. Conceptul de Sharding poate îmbunătăți performanța rețelei deținând mai multă putere hash. Sharding ar crește, de asemenea, numărul de tranzacții dintr-un bloc.

Cosmos:

Cosmos este popular pentru implementarea unei rețele PoS pentru utilizare pe scară largă (mai mult de Bitcoin). Prin securizarea milioanelor de utilizatori, proiectul speră să devină cea mai mare monedă bazată pe PoS. Publicul său țintă include persoane care nu au acces la sistemul bancar.

Cum sunt verificate tranzacțiile: PoW

Înțelegerea modului în care funcționează verificările tranzacțiilor în PoW poate fi dificilă fără un exemplu. Să ne uităm la Bitcoinmodelul lui.

Pas 1) În aproximativ 10 minute, se creează un nou bloc. Este nevoie de aproximativ aceeași perioadă de timp pentru a confirma Bitcoin tranzacțiile ca fiind valabile.

Pas 2) Fiecare bloc conține diferite tranzacții care necesită verificare. În cadrul unui sistem descentralizat, devine dificil și consumator de energie să verifici fiecare tranzacție.

Pas 3) Proof-of-Work oferă o cantitate imensă de putere de calcul pentru a rezolva algoritmul criptografic. Face imposibil ca participanții la rețea care au mai puține resurse să obțină recompense mai bune.

Pas 4) Odată ce toate tranzacțiile dintr-un bloc sunt verificate, acestea sunt adăugate în blockchain-ul public, unde alți utilizatori le pot vedea.

Să presupunem suma matematică 4+8 folosind Proof of Work. Acum știm că răspunsul este 12. Dar în acest model, oricine ajunge primul la răspuns câștigă recompensa de minerit. Imaginează-ți minerul 1 și minerul 2 concurând pentru a rezolva această problemă. Rezultatele ar fi următoarele;

Miner 1.

Încercarea 1: 4+8 = 11 *Incorect*

Încercarea 2: 4+8 = 9 *Incorect*

Încercarea 3: 4+8 = 10 *Incorect*

Miner 2.

Încercarea 1: 4+8 = 13 *Incorect*

Încercarea 2: 4+8 = 12 *Corect*

Încercarea 3: 4+8 = 14 *Incorect*

Deci puteți vedea că minerul 2 a ghicit răspunsul corect la a doua încercare, astfel încât să primească recompensa minerului. Dar, în realitate, computerele pot executa milioane de combinații în fiecare secundă.

În orice moment, multe dispozitive hardware încearcă să rezolve ecuații criptografice. Este aproape ca o cursă să fii primul care ajunge la linia de sosire și să obții recompensa minieră.

Procesul este puțin diferit în cazul oricărei monede PoW, altele decât Bitcoin, așa cum era de așteptat de la proiectele de criptomonede de a doua și chiar a treia generație dezvoltate pentru a remedia problemele prezente în Bitcoin.

Cum sunt verificate tranzacțiile: PoS

În comparație cu modelul Proof of Work, modelul Proof of Stake utilizează diferite procese pentru confirmarea tranzacției și pentru a ajunge la consens. Deși folosește și un algoritm criptografic, obiectivul este destul de diferit.

În cazul Proof of Stake, crearea următorului bloc se bazează pe cât miză un individ. Miza se bazează pe numărul de monede pe care un utilizator le deține pentru blockchain-ul specific pe care încearcă să îl extragă.

Tehnic vorbind, participanții nu mine aici, ci „forjează”, deoarece nu există o recompensă bloc de atins. Spre deosebire de Bitcoin, criptomonedele care folosesc PoS răsplătesc participanții recompensându-i cu taxa de tranzacție.

Pentru a începe procesul de miză, utilizatorii trebuie mai întâi să depună monede într-un portofel specific, care îngheață monedele, permițându-le să fie folosite pentru a miza rețeaua. Majoritatea blockchain-urilor PoS au o cerință minimă de monedă pentru a începe procesul de miză, care implică investiții inițiale substanțiale.

Exemplu de verificare PoS

Pentru a explica mai bine procesul PoS, să luăm exemplul Dash(DASH). Cerința minimă este 1000 DASH, care, la un moment dat (decembrie 2017) ar fi echivalat cu 1.5 milioane USD.

Pas 1) În primul rând, trebuie să decideți numărul de monede pe care doriți să le mizați pentru a genera niște recompense din PoS.

Pas 2) Aflați numărul total de monede în circulație în blockchain. În exemplul nostru, are 1000 de monede în circulație.

Pas 3) Apoi trebuie să cumpărați și să mizați 100 de monede, adică 10% din monedele în circulație.

Pas 4) Acum sunteți gata să primiți recompensele de miză. Conform acestui exemplu, aveți șanse de zece la sută să câștigați fiecare recompensă pe blockchain.

Dovada de miză mai bună decât dovada de muncă? Motivele pentru care

Modelul Proof-of-Work a devenit un sistem inechitabil în care participanții obișnuiți nu au nicio șansă de a obține recompensele miniere. Dar nu același lucru este valabil și pentru proof-of-stake, în care toată lumea are șanse egale de a deveni falsificator și de a obține recompense.

Datorita avantajelor mentionate mai sus, Ethereum se pregătește să se transforme în PoS în versiunea sa 2.0. Lansarea ETH 2.0 va avea loc anul viitor.

Ethereum Dezvoltatorii și comunitățile au susținut întotdeauna un ecosistem descentralizat și transparent. Văzând cum potențialii hackeri profită de modelul proof-of-work, este clar de ce Ethereum și alte proiecte cripto favorizează mecanismul proof-of-stake.