PoW Vs. PoS: Сравнение между два алгоритма за консенсус на блокчейн

Биткойн и етер, двете най-известни криптовалути, в момента използват алгоритъма за консенсус за доказателство за работа (PoW). Въпреки това, Ethereum има план за преход към алгоритъма за доказателство за залог (PoS). Това ще бъде значителна промяна и крипто общността с нетърпение обсъжда POW срещу POS, за напр. което осигурява по-висока сигурност и което в дългосрочен план ще бъде по-добро.

„Защо е важен алгоритъмът за консенсус?“

Преди да се потопите в дебата POW срещу PoS, е важно да разберете защо е важен консенсус алгоритъм в блокчейна. Двете централни предпоставки на блокчейн са децентрализацията и неизменните записи и механизмът на консенсус ги осигурява.

Блокчейнът е децентрализирана мрежа, където компютрите в мрежата, наречени „възли“, поддържат разпределена база данни по споделен начин. Всеки може да се присъедини към блокчейн без разрешение и всеки възел има пълния запис на всички транзакции в блокчейн. На практика всеки възел е книга на всички транзакции, поради което блокчейнът се нарича още „технология на разпределена книга“ (DLT).

Транзакциите се групират в блокови записи, които също се наричат ​​„блокове“. Блоковете са свързани чрез предварително определена програма за протокол. Единственият начин да актуализирате блокчейн е да добавите нов блок, тъй като нито един съществуващ блок не може да бъде модифициран или изтрит. Всеки възел може да добави нов блок, без намесата на централизиран орган.

Тъй като всеки възел може да добави нов блок, поддържането на правилен ред на транзакциите е важно за целостта на данните. Ако възел може да добави блок с транзакции, с които останалата част от общността не е съгласна, новият блок няма да се счита за валиден от мнозинството. Ако възелът, който е добавил новия блок, продължава с него, като създава по-нови блокове отгоре му, като същевременно продължава да пренебрегва стандартите на общността, тогава останалата част от общността ще бъде принудена да раздели мрежата, за да може да вземе държавата на мрежата преди спора и продължете да работите с това. Това изисква „хард форк“ и честите случаи на подобно разделяне не са добри за стабилността на блокчейна. За предотвратяването им е необходим консенсусен механизъм.

Също така злонамерен възел може да надвие мрежата с атаки на „разпределено отказване на услуга“ (DDoS) и да създаде фалшиви транзакции, напр. ‘Двойно харчене’. т.е. харчене на един и същ крипто токен два пъти. Необходим е консенсусен механизъм за валидиране на всяка транзакция.

Въпреки че има няколко консенсусни алгоритма, POW е най-често срещаният и използван от повечето публични блокчейн. Сравнително PoS е нов.

„Какво представлява алгоритъмът за военнопленни?“

Концепцията за алгоритъма POW е публикувана за първи път от Cynthia Dwork и Moni Naor в статия от 1993 г., а терминът е въведен от Markus Jakobsson през 1999 г. Биткойн мрежата, измислена от Satoshi Nakamoto, е най-известната реализация на POW и ние ‘ Ще използвам примери от него, за да разгледам POW.

В блокчейн биткойн транзакциите се групират в пул памет, наречен ‘mempool’ и се създава блок на всеки 10 минути. За да бъде включен в следващия блок, всяка транзакция в mempool трябва да бъде проверена от „майнери“, т.е. потребители, които проверяват транзакцията и използват специално разработен софтуер и хардуер със специално предназначение за своята работа.

Процесът на проверка на транзакцията, наричан още „добив“, изисква от миньорите да решат криптографски пъзел. Това е състезателен процес, тъй като успешният майнер получава част от криптовалутата, генерирана като част от транзакцията.

Потребителят на биткойн, който е поискал транзакцията, предоставя данните за транзакциите на майнера и това е най-лесната част. Майньорът обаче трябва да знае и криптографския хеш на последния записан блок. Хешът на последния записан блок е препратката към този блок и към него трябва да се препраща при създаването на новия блок, за да се запази светостта на веригата. Това е трудната част.


Криптографският хеш на последния записан блок не е известен на никой майнер и те трябва да пробват едно число след друго с висока скорост, за да разберат това. В това не участват умения, необходима е само груба сила с висока изчислителна мощ. Миньорът, който пробие този масивен математически пъзел, го съобщава на мрежата. Всички останали миньори могат да видят доказателствата за масовото смачкване на числа, което е в основата на името „доказателство за работа“. Успешният майнер създава новия блок, където транзакциите от mempool вече се записват.

Криптографският пъзел е асиметричен, т.е. това е умерено трудно за миньорите, но е много лесно да се видят доказателствата в мрежата. С течение на времето пъзелът става малко прекалено лесен и времето за генериране на блокове обикновено намалява до по-малко от 10 минути. Следователно пъзелът се актуализира на всеки 14 дни и се затруднява. По този начин пъзелът продължава да става по-сложен и изчислителната мощност, необходима за решаването му, трябва да се увеличава.

Поставянето на DDoS атака за улавяне на по-голямата част, т.е. 51% от изчислителната мощност в такава мрежа е прекалено скъпо. Потенциалният хакер вероятно ще похарчи повече пари, отколкото би могъл да спечели от хакване като мрежа. POW прави блокчейн мрежата много сигурна.

Такава висока сигурност обаче има висока цена. Например:

  • Енергийните изисквания при добива на биткойни са толкова високи, че до края на 2018 г. операциите по добив на биткойни в Исландия ще имат консумирани повече енергия, отколкото цялото вътрешно потребление на енергия в страната! Полученият щам на околната среда дава неблагоприятна публичност на биткойните. Такава висока сметка за енергия се плаща с фиатна валута, което ще има домино ефект, като натиска цената на биткойн
  • Непрекъснатото надграждане на изчислителната мощност и енергийните разпоредби не е лесно за отделните миньори и добивът на биткойни все повече се централизира с организирани оператори, управляващи гигантски майнинг платформи, за по-добра икономия от мащаба. Такава непряка централизация противоречи на основната предпоставка за децентрализация в блокчейна.
  • „Cryptojacking“, т.е. кибернападателите, които отвличат нищо неподозиращите потребители компютри за крипто копаене, е ставане все по-често, тъй като недобросъвестните миньори използват неетични средства, за да подобрят шансовете си за успех в среда на намаляваща „възвръщаемост на инвестициите“ (RoI). Редовното поправяне на софтуер и операционна система (OS) може да помогне за предпазване от Cryptojacking.

„Как е различен PoS?“

Блочната верига с PoS алгоритъм има специфични възли с отговорност за валидиране на транзакции. Тези възли залагат своите крипто жетони и се наричат ​​„стакери“. Това предполага „кожа в играта“, за разлика от биткойн мрежата, където майньорите дори не могат сами да притежават биткойни, камо ли да залагат своите биткойни за валидиране на транзакции.

Колкото по-висока е заложената сума и колкото по-голяма е продължителността на залагането, толкова по-голяма е вероятността залагащият да получи повече шансове за валидиране на транзакцията. Всички крипто токени вече са създадени по-рано, няма нова монета за сечене, а наградата за залагащия е таксата за транзакция. Колкото по-висока е репутацията, толкова повече е потенциалът за печалба за залагащия.

Тъй като няма сложен криптографски пъзел за решаване, PoS алгоритъмът изисква по-малко енергия. Процесът на валидиране на транзакциите се нарича „коване“ и тъй като не е необходимо всички възли да участват в процеса на валидиране, мрежата има по-голяма скалируемост.

Елиминирането на участието на цялата мрежа в процеса на валидиране на транзакциите позволява прилагането на друго решение за мащабиране, наречено ‘sharding’. Това е концепция, взета от управлението на база данни, където хоризонталните части от базата данни се съхраняват в отделни екземпляри на сървъра, като по този начин се подобрява ефективността. В блокчейн група възли ще поддържа хоризонтална част от блокчейна, ще има свой собствен залагащ и ще предоставя по-добра мащабируемост на мрежата.

В PoS има клопки и експертите формулират решения. Например:

  • Злонамерен играч може да закупи много голям брой крипто токени, да стане залагащ и да надвие всички останали залагащи. Пазарната икономика обаче се предпазва от подобни ходове, тъй като такова внезапно голямо купуване ще тласне значително цената на монетата, като по този начин хакерът ще бъде разубеден.
  • Залагащият може да измами и да потвърди злонамерени транзакции. Екипът на проекта Ethereum работи по новия си протокол ‘Casper’ като част от техния план за преход към PoS, а новият протокол ще гарантира, че такива залагащи губят своите монети и им е забранено да залагат в бъдеще.

POW срещу PoS: кой ще притежава бъдещето?

Докато POW със сигурност осигурява по-децентрализирана сигурност на блокчейн мрежата и е широко тестван в много проекти за криптовалута, огромните енергийни разходи и екологичното напрежение от добива на цифрови валути, които не са подкрепени от материални активи, привличат значително негативно медийно отразяване. Ефектът от такова безпокойство вече е видим, тъй като напр. Китай е официално забрана Биткойн копаене.

Докато PoS е сравнително нов, осиновяването започна да се засилва, напр. добре познатата криптовалутаDASH вече я използва. Ако авторите на PoS могат да осигурят на по-широката крипто общност за способността на алгоритъма да защитава мрежата адекватно, това може да наклони скалата в нейна полза. Ако известният проект Ethereum демонстрира успешен преход към PoS, това ще бъде голям тласък на алгоритъма. Следващите няколко месеца ще покажат кой алгоритъм ще стане носител на знамето.

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