PoW vs. PoS: o comparație între două algoritmi de consens blockchain

Bitcoin și Ether, cele mai faimoase două criptomonede, utilizează în prezent algoritmul consens al dovezii de lucru (PoW). Cu toate acestea, Ethereum are un plan de tranziție la algoritmul de dovadă a mizei (PoS). Aceasta va fi o schimbare semnificativă, iar comunitatea criptografică dezbate cu nerăbdare POW vs. POS, de ex. care oferă o securitate mai mare și care va fi mai bună pe termen lung.

„De ce este important algoritmul consensului?”

Înainte de a vă cufunda în dezbaterea POW vs. PoS, este important să înțelegeți de ce este important un algoritm de consens în blockchain. Cele două premise centrale ale blockchain-ului sunt descentralizarea și înregistrările imuabile, iar mecanismul consensului le prevede.

Blockchain-ul este o rețea descentralizată, unde computerele din rețea, numite „noduri”, mențin o bază de date distribuită într-o manieră partajată. Oricine se poate alătura unui blockchain fără permisiuni și fiecare nod are înregistrarea completă a tuturor tranzacțiilor dintr-un blockchain. Efectiv, fiecare nod este un registru al tuturor tranzacțiilor, prin urmare blockchain-ul este numit și „tehnologie de registru distribuit” (DLT).

Tranzacțiile sunt grupate în înregistrări de blocuri, care sunt, de asemenea, numite „blocuri”. Blocurile sunt legate printr-un program de protocol predeterminat. Singura modalitate de a actualiza un blockchain este să adăugați un bloc nou, deoarece niciun bloc existent nu poate fi modificat sau șters. Orice nod poate adăuga un bloc nou, fără intervenția unei autorități centralizate.

Deoarece fiecare nod poate adăuga un bloc nou, menținerea unei ordine corecte a tranzacțiilor este importantă pentru integritatea datelor. Dacă un nod poate adăuga un bloc cu tranzacții cu care restul comunității nu este de acord, noul bloc nu va fi considerat valid de majoritate. Dacă nodul care a adăugat noul bloc persistă, creând blocuri mai noi deasupra acestuia, în timp ce continuă să ignore standardele comunității, atunci restul comunității va fi forțat să împartă rețeaua, astfel încât să poată lua statul a rețelei înainte de dispută și continuați să lucrați cu aceasta. Acest lucru necesită un „hard fork”, iar aparițiile frecvente ale unei astfel de împărțiri nu sunt bune pentru stabilitatea blockchain-ului. Este necesar un mecanism de consens pentru a preveni acestea.

De asemenea, un nod rău intenționat poate suprasolicita rețeaua cu atacuri de „negare distribuită a serviciului” (DDoS) și poate crea tranzacții false, de ex. „Cheltui dublu”. adică cheltuirea aceluiași token criptografic de două ori. Este necesar un mecanism de consens pentru a valida fiecare tranzacție.

Deși există mai mulți algoritmi de consens, POW este cel mai comun și utilizat de majoritatea blockchain-urilor publice. Comparativ, PoS este nou.

„Ce este algoritmul POW?”

Conceptul algoritmului POW a fost publicat pentru prima dată de Cynthia Dwork și Moni Naor într-un articol din 1993, iar termenul a fost inventat de Markus Jakobsson în 1999. Rețeaua Bitcoin, inventată de Satoshi Nakamoto, este cea mai faimoasă implementare a POW, iar noi ‘ Voi folosi exemple din acesta pentru a elabora POW.

În blockchain-ul Bitcoin, tranzacțiile sunt grupate într-un pool de memorie, numit „mempool”, iar un bloc este creat la fiecare 10 minute. Pentru a fi inclus în blocul următor, fiecare tranzacție din mempool trebuie verificată de „mineri”, adică utilizatorii care verifică tranzacția și utilizează software special conceput și hardware special pentru munca lor.

Procesul de verificare a tranzacțiilor, numit și „minerit”, cere minerii să rezolve un puzzle criptografic. Este un proces competitiv, deoarece minerul de succes primește o fracțiune din criptomoneda generată ca parte a tranzacției.

Utilizatorul Bitcoin care a solicitat tranzacția furnizează datele tranzacției către miner și aceasta este partea ușoară. Cu toate acestea, minerul trebuie să cunoască și hashul criptografic al ultimului bloc înregistrat. Hash-ul ultimului bloc înregistrat este referința la acel bloc și trebuie menționat atunci când este creat noul bloc, pentru a menține sfințenia lanțului. Aceasta este partea dificilă.


Niciun miner nu cunoaște hashul criptografic al ultimului bloc înregistrat și trebuie să încerce un număr după altul la viteză mare pentru a-și da seama. Nu există nici o abilitate implicată în acest lucru, este necesară doar forța brută de mare putere de calcul. Minerul care sparge acest puzzle matematic masiv îl anunță în rețea. Toți ceilalți mineri pot vedea dovezile masivei scăderi ale numărului, care este rădăcina numelui „dovadă a muncii”. Minerul de succes creează noul bloc, unde tranzacțiile din mempool sunt acum înregistrate.

Puzzle-ul criptografic este asimetric, adică este moderat de greu pentru mineri, dar este foarte ușor să vedeți dovezile în rețea. În timp, puzzle-ul devine puțin prea ușor, iar timpul de generare a blocurilor tinde să se reducă la mai puțin de 10 minute. Prin urmare, puzzle-ul este actualizat la fiecare 14 zile și este mai dificil. În acest fel, puzzle-ul continuă să devină mai complex și puterea de calcul necesară rezolvării acestuia trebuie să crească.

Pentru a organiza un atac DDoS pentru a captura majoritatea, adică 51% din puterea de calcul într-o astfel de rețea este prohibitivă din punct de vedere al costurilor. Este posibil ca hackerul potențial să cheltuiască mai mulți bani decât ar putea câștiga prin hacking, cum ar fi o rețea. POW face ca rețeaua blockchain să fie foarte sigură.

O securitate atât de mare are însă un cost ridicat. De exemplu:

  • Cerințele de energie ale mineritului Bitcoin sunt atât de mari, încât până la sfârșitul anului 2018, operațiunile miniere Bitcoin din Islanda vor avea consumat mai multă energie decât întregul consum de energie intern al țării! Tulpina de mediu rezultată oferă o publicitate adversă Bitcoin. O astfel de factură ridicată a energiei este plătită cu monedă fiduciară, care va avea un efect domino de a împinge prețul Bitcoin
  • Actualizarea continuă a puterii de calcul și a aprovizionării cu energie nu este ușoară pentru minerii individuali, iar extracția Bitcoin devine din ce în ce mai centralizată, cu operatori organizați care rulează platforme miniere gigantice, pentru o economie de scară mai bună. O astfel de centralizare indirectă se opune premisei de bază a descentralizării în blockchain.
  • „Cryptojacking”, adică atacatorii cibernetici care deturnează computerele utilizatorilor nebănuși pentru minele de criptare, este devenind din ce în ce mai frecvente, deoarece minerii fără scrupule folosesc mijloace lipsite de etică pentru a-și îmbunătăți șansele de succes într-un mediu de „rentabilitate a investiției” (RoI) diminuată. Software-ul de corecție regulat și sistemul de operare (SO) pot ajuta la prevenirea împotriva Cryptojacking-ului.

„În ce este diferit PoS?”

O rețea blockchain cu algoritm PoS are noduri specifice cu responsabilitate de validare a tranzacțiilor. Aceste noduri își plasează jetoanele criptografice și sunt numite „stakers”. Acest lucru implică „apariția jocului”, spre deosebire de rețeaua Bitcoin în care minerii pot să nu dețină nici măcar Bitcoin ei înșiși, darămite să își mizeze Bitcoin-urile pentru validarea tranzacțiilor.

Cu cât valoarea mizei este mai mare și cu cât durata mizei este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea ca un jucător să aibă mai multe șanse de validare a tranzacției. Toate jetoanele criptografice au fost deja create mai devreme, nu există o monedă nouă pentru monedă, iar recompensa pentru jucător este taxa de tranzacție. Cu cât reputația este mai mare, cu atât este mai mare potențialul de câștig pentru jucător.

Deoarece nu există un puzzle criptografic complex de rezolvat, algoritmul PoS necesită mai puțină energie. Procesul de validare a tranzacțiilor se numește „falsificare” și, din moment ce nu este necesar ca toate nodurile să fie implicate în procesul de validare, rețeaua are o scalabilitate mai mare.

Eliminarea implicării întregii rețele în procesul de validare a tranzacțiilor permite implementarea unei alte soluții de scalare numită „sharding”. Este un concept preluat din gestionarea bazei de date, unde porțiuni orizontale ale bazei de date sunt stocate în instanțe separate ale serverului, îmbunătățind astfel eficiența. În blockchain, un grup de noduri va menține o porțiune orizontală a blockchain-ului, va avea propriul staker și va oferi o scalabilitate mai bună rețelei.

Există capcane ale PoS, iar experții formulează soluții. De exemplu:

  • Un jucător rău intenționat poate procura un număr foarte mare de jetoane criptografice, poate deveni un jucător și poate învinge pe toți ceilalți jucători. Cu toate acestea, economia de piață protejează împotriva unor astfel de mișcări, deoarece o astfel de cumpărare bruscă și mare va împinge semnificativ prețul monedei, astfel hackerul va fi descurajat.
  • Un jucător poate să devină necinstit și să valideze tranzacțiile rău intenționate. Echipa proiectului Ethereum lucrează la noul lor protocol „Casper” ca parte a planului lor de tranziție la PoS, iar noul protocol va asigura că astfel de jucători își pierd monedele și li se va interzice miza în viitor.

POW vs. PoS: care va deține viitorul?

În timp ce POW oferă cu siguranță o securitate mai bine descentralizată rețelei blockchain și a fost testat pe scară largă în multe proiecte de criptomonede, costul energetic masiv și tensiunea de mediu provenită din mineritul monedelor digitale care nu sunt susținute de active tangibile atrag o acoperire semnificativă negativă a mass-media. Efectul unei astfel de îngrijorări este deja vizibil, de ex. China este oficial interzicerea Minarea Bitcoin.

În timp ce PoS este relativ nou, adoptarea a început să se ridice, de ex. binecunoscuta criptomonedă DASH o folosește deja. Dacă votanții PoS pot asigura comunității cripto mai largi despre capacitatea algoritmului de a proteja în mod adecvat rețeaua, aceasta ar putea înclina scara în favoarea sa. Dacă renumitul proiect Ethereum demonstrează o tranziție de succes către PoS, acesta va fi un mare impuls pentru algoritm. Următoarele câteva luni vor spune care algoritm va deveni suportul standard.

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