Kakšna je razlika med proof of work in proof of stake?

Decentralizirana omrežja kriptovalut morajo zagotoviti, da nihče ne bo dvakrat porabil istega denarja brez pomoči osrednjega organa kot je recimo Visa. Da bi to dosegli, omrežja uporabljajo nekaj, kar se imenuje “mehanizem konsenza”, to je sistem, ki omogoča, da se vsi računalniki v kriptografskem omrežju dogovorijo o tem, katere transakcije so legitimne.

Danes obstajata dva glavna mehanizma konsenza, ki ju uporablja večina kriptovalut. Dokazilo o delu (proof of work) je starejši od obeh, ki ga uporabljajo Bitcoin, Ethereum 1.0 in številni drugi. Novejši mehanizem soglasja se imenuje dokazilo o deležu (proof of stake) in poganja Ethereum 2.0, Cardano, Tezos in druge (na splošno novejše) kriptovalute.

 

Kaj so glavne razlike med proof of work in proof of stake?

Pri dokazovanju dela (POW) rudarji kriptovalut med seboj tekmujejo pri reševanju zapletenega problema z uporabo zmogljivih računalnikov. Tisti, ki to storijo prvi, dobijo pooblastilo za dodajanje novega bloka transakcij, nato pa so za svoje delo nagrajeni z digitalno valuto. Ko je blok potrjen, se doda v verigo blokov.

Pri dokazovanju deleža (proof of stake – POS) morajo rudarji zastaviti “delež” digitalne valute, preden lahko potrdijo transakcije. Zmogljivost rudarja za potrjevanje blokov je odvisna od tega, koliko kovancev je zastavil za vložek in kako dolgo že potrjuje transakcije. Več kovancev kot imajo v lasti, večjo moč imajo za rudarjenje. Rudar, izbran za vsako transakcijo, je izbran naključno z algoritmom s ponderji, ki upošteva relativno moč rudarjev.

Dokazovanje dela zahteva vse hitrejše računalnike, uporabo znatnih energetskih virov in procese, ki sčasoma upočasnijo čas transakcij, ko omrežje kriptovalut raste. Dokazilo o deležu je bilo razvito kot alternativa dokazilu o delu zaradi zaskrbljenosti, koliko energije porabi dokazilo o delu, njegovega vpliva na okolje, ranljivosti za napade in vprašanj o njegovi skalabilnosti.

 

Kako PoW in POS delujta?

Modeli veriženja blokov z dokazom dela preverjajo transakcije z algoritmom soglasja, ki od rudarjev zahteva, da rešijo kriptografsko enačbo s poskusi in napakami. Za to so potrebni dragi računalniki, ki porabijo precej energije. Tisti, ki transakcijo preverijo prvi, prejmejo nadomestilo v obliki kovancev.

Dokazovanje deleža je algoritem soglasja, ki od rudarjev zahteva, da za potrditev transakcij vložijo vse ali del svojih kovancev. Rudarji so za preverjanje bloka izbrani naključno, vendar so v prednosti tisti, ki imajo večji vložek ali ga vlagajo že dlje časa. Izbrani rudarji se morajo vsi strinjati, da lahko preverijo transakcije. Ko preverijo blok, ga dodajo v verigo in prejmejo plačilo v obliki kriptovalut. Če ga ne preverijo pravilno, to vpliva na njihov lastni vložek in izgubijo del ali vse svoje kovance. To zagotavlja večjo varnost postopka, saj ni spodbude za goljufanje ali krajo kovancev.

Glavna prednost dokaza o delu je, da je zaupanja vreden in ima dolgo zgodovino, medtem ko je glavna prednost dokaza o deležu ta, da zahteva manj energije, je varnejši in je skalabilen. Vlagatelji morda poznajo protokole za dokazovanje dela in so precej vložili v rudarske operacije za dokazovanje dela, vendar bodo verjetno cenili nižje stroške rudarjenja pri dokazovanju deleža. Tudi uporabniki kriptovalut se bodo morda počutili bolj varne, če bodo uporabljali omrežja z dokazilom o deležu, in cenili manjši ekološki odtis. Zaradi sprejetja nižjega rudarskega odtisa z modeli dokazovanja deleža bi lahko kriptovalute sprejelo več ljudi, kar bi lahko pripomoglo k povečanju obsega obstoječih valut.

 

Poraba elektrike in vpliv na okolje

Kritiki kriptovalut pogosto opozarjajo na veliko porabo električne energije in emisije v tem sektorju. Te potrebe po energiji izhajajo predvsem iz modela konsenza “proof of work”, ki je postal pomemben porabnik električne energije po vsem svetu. Na primer, pri bitcoinu (BTC-USD) je strošek energije na transakcijo 830 kWh ali 130 MWh na leto, pri ethereumu (ETH-USD) pa je strošek energije na transakcijo 50 kWh ali 26 MWh na leto.

Zaradi dodatne porabe energije pri metodah dokazovanja dela rudarji, ki sledijo tem protokolom, težko dosežejo enak dobiček kot pri drugih modelih, saj stroški električne energije in računanja pogosto pomenijo, da njihovi stroški močno zmanjšajo njihove stopnje dobička. Projekti dokazovanja dela imajo tudi težave pri skaliranju svojih transakcij, kar vodi do upočasnitve časov transakcij. To je privedlo do predlogov za spremembe velikosti blokov in drugačnih kanalov transakcij zunaj verige. Vendar mnogi menijo, da bi bile te rešitve le začasne in bi privedle do večje centralizacije, česar mnogi v svetu kriptovalut ne bi radi videli.

To ne velja za dokazovanje deleža, kjer so potrjevalci naključno izbrani za vsak blok in potrjujejo vozlišče s konsenzom. To pospeši čas transakcij in zahteva veliko manjšo energetsko obremenitev, kar omogoča hitrejše in varnejše transakcije ter razširljivost omrežja.

 

Vidik varnosti

Dokaz o delu preprečuje napade, saj rudarji porabijo sredstva za medsebojno tekmovanje, da bi hitreje rešili kriptografske enačbe za potrditev vsakega bloka verige blokov. Zanaša se na rudarje, ki delujejo v dobri veri in upoštevajo pravila konsenza.

Ena od pomembnih groženj v omrežjih z dokazovanjem dela je napad večine. Takrat skupina pridobi nadzor nad več kot 50 % moči rudarjenja in lahko prepreči potrditev transakcij, dvakrat porabi kovance in ustvari vilice v verigi blokov, zaradi česar se alternativne različice verige blokov zdijo veljavne.

Ker dokazovanje deleža rudarjem omogoča potrjevanje blokov le, če so zagotovili “delež” ali varnostni polog, to motivira napadalce, da potrjujejo zakonite transakcije in se izogibajo t.i. forkom verige blokov, saj bi izgubili svoj delež. Iz tega razloga je lahko dokazovanje deleža učinkovit način za preprečevanje napadov na kriptovalute, saj napadalci nimajo nobene koristi od motenja verige blokov za krajo ali dvojno porabo kovancev.

Related Posts