Åh, de decentraliserede konsensus vidundere - drømmen om tilladelsesløse blockchains til at være censur-resistente, tillidsløse, kollaborative og ligeværdige for et potentielt globalt brugerfællesskab. Mens høje idealer er, er konsensus grundlæggende for hvert krypto-netværk, som skal være enige om det mest grundlæggende spørgsmål om, hvem der bestemmer hvad på netværket.
Decentraliseret konsensus i form af en proof-of-work-mekanisme var kernen i Satoshi Nakamotos innovation ved oprettelsen af Bitcoin - alle yderligere protokolelementer stammer fra PoW's evne til at nå konsensus vedrørende den digitale hovedbog gennem beregningsarbejdet af distribuerede individer.
I det årti, der er sket siden, har vi set nogle af manglerne ved proof-of-work, herunder dets høje energiomkostninger, en konsolidering af minedrift til få massive minepuljer og begrænset transaktionsbåndbredde. Som et resultat er der opstået nye mekanismer for decentraliseret konsensus, især proof-of-stake og hybride PoW/PoS-systemer. Selvom ulemperne ved PoW ikke har gjort meget for at påvirke Bitcoins dominans inden for industrien, har de ført til, at de fleste nye projekter har valgt det mere skalerbare og energieffektive proof-of-stake-system.
På trods af PoS's fremtræden, er det heller ikke en perfekt mekanisme, og det er værd at undersøge dens styrker, mangler og potentielle forbedringer mere i dybden.
Proof-of-stake: De mange smagsvarianter
Kernefunktionaliteten i et proof-of-stake-system tillader "validatorer" (i stedet for proof-of-work's minearbejdere) at satse deres aktiver for at foreslå og stemme om den næste blok (i modsætning til at løse PoW's kryptografiske funktion). Mens specifikke implementeringer generelt varierer, jo mere en validator har satset, jo større vægt har deres stemme og jo større er deres belønning - men også den større mængde kapital, der er underlagt straf, hvis han handler ondsindet.
Fra denne grundlæggende ramme er der opstået en række variationer inden for kryptoindustrien. Den mest grundlæggende mekanisme er en "rent bevis-på-indsats”-system, som Algorand bruger, der giver proportional afstemning og blokforslagsvægt til hver token-indehavers “indsats”. I modsætning til andre systemer kræver satsning i PPoS ikke, at en bruger gennemgår nogen speciel proces for at satse, men snarere satses alle tokens automatisk, hvilket giver alle token-indehavere mulighed for at deltage i styringen. Dette er ret lig en "bundet bevis-på-indsats”-system, som Ethereum 2.0 planlægger at vedtage, hvor brugere aktivt skal låse deres aktiver til spil, modtage proportional stemmestyrke og tåle “skærende” sanktioner, hvis de stemmer imod konsensus.
I det bonded proof-of-stake-system kan enhver med den passende mængde kapital bidrage til netværket, hvilket kan rejse to potentielle problemer. Hvis mængden af kapital er for høj, reducerer det i høj grad netværkets inklusivitet og koncentrerer magten. Men hvis det er for lavt, kan antallet af noder, der skal nå konsensus, være enormt, hvilket bremser netværket. En potentiel løsning på disse problemer er "delegeret bevis-på-indsats”-system, som f.eks. bruges af EOS-netværket. I DPoS stemmer indehavere af netværkstokener for et begrænset antal delegerede til at fungere som validatorer for netværket. Dette både øger inddragelsen af deltagelse og begrænser antallet af noder, der er nødvendige for konsensus, hvilket fører til EOS' høje transaktionshastighed på omkring 3,900 transaktioner i sekundet. Det betyder dog, at magten er koncentreret blandt EOS's 21 valgte Block Producers.
Endelig er der hybridmodellerne som Tezos "flydende bevis for indsats," som giver brugerne mulighed for at uddelegere deres stemme- og indsatsrettigheder eller udøve dem selv, og ligesom Decreds "hybrid bevis-på-indsats”-model, som kombinerer elementer af PoS og PoW med minearbejdere, der foreslår blokke og token-stakere, der fungerer som validatorer.
De forskellige iterationer, innovationer og hybridmodeller af konsensusmekanismer viser en åbenlys sandhed: Decentraliseret konsensus er svært. Det kræver koordinering af et fællesskab af rationelle aktører at handle på en måde, der først og fremmest er fordelagtig for fællesskabet, ikke individet. Dette kræver ekstremt stramme incitamentsstrukturer og en konstant balance mellem risiciene ved centralisering i form af sikkerhed og tillid med ineffektivitet omkring decentralisering.
Fordele og udfordringer med proof-of-stake
Den balancegang, der skal styres, kaldes ofte "skalerbarhedstrilemmaet", som hentyder til de afvejninger, som blockchain er forpligtet til at gøre, når man overvejer decentralisering, sikkerhed og skalerbarhed (svarende til det gamle "vælg to: søvn, venner, skole" på college ). PoS-modeller forsøger generelt at balancere alle tre faktorer mere end PoW, hvilket typisk lægger vægt på decentralisering og sikkerhed.
Forsøget på en mere generalistisk tilgang kommer med sit eget sæt af problemer, hvoraf nogle er blevet løst, og nogle fortsætter i dag.
I de tidlige dage af PoS-implementering var der to primære indvendinger mod mekanismen vs. PoW, der drejede sig om det faktum, at stakers faktisk ikke havde noget på spil (“nothing-at-stake”-problemet), hvilket betød, at de kunne støtte en alternativ version af blockchain uden omkostninger (problemet med "langrækkende angreb"). Problemet med intet på spil rejste spørgsmålet om, at hvis der var en gaffel i kæden, ville en validators optimale strategi være at validere på hver kæde for at modtage deres belønning uanset gaflens udfald. Langdistanceangrebsproblemet ligner et 51% angreb, men angriberen omskriver blockchain fra genesis-blokken, hvilket er muligt i PoS, fordi der ikke er behov for arbejde for at omskrive en meget lang kæde. Disse problemer blev løst med konceptet "slashing", som straffer en validator for at understøtte en forkert version af blockchain.
Disse sanktioner kan dog have den bivirkning, at de begrænser antallet af deltagere, afhængigt af deres risikoprofil og tekniske muligheder. Målet med en blockchain er selvfølgelig at have så mange brugere som muligt til at satse og deltage i netværket. Dette kan dog også introducere problemet med "nulholdende ligevægt", som er, når ingen brugere nogensinde ønsker at holde tokens uden for indsatsen på grund af inflationen af netværkets tokens, og derved begrænser faktisk brug og transaktioner.
Afvejninger og afvejninger hele vejen ned, kan det virke - selvom mange kun er teoretiske på dette tidspunkt. I naturen er det måske mest udbredte praktiske problem med PoS-systemer faktisk delt med PoW-systemer: en konsolidering af magt og kapital til et begrænset antal store aktører og en feedback-loop, der tillader dem med mest magt at få mere. Dette er sandt i forhold til deres styringskraft inden for netværket, såvel som deres balance i den bredere verden - hvilket gør det muligt for de velhavende og magtfulde at blive mere velhavende og mere magtfulde.
I PoW ser vi dette med de store minepuljer, som er i stand til at få mere og mere hashkraft til trinvise omkostninger. I PoS ser vi dette ofte med seed-investorer, der modtager store mængder af nedsatte tokens, hvilket oversættes til mere magt og højere indsatsbelønninger. Så selvom flere mennesker kan deltage i staking sammenlignet med minedrift, er der stadig en betydelig ulighed.
Mulige løsninger
Mange af de førnævnte udfordringer, især dem blot omkring incitamenttilpasning, er blevet løst med innovationer såsom slashing, ofte skabt af Ethereum Foundation og Casper. Spørgsmål om centralisering og magtkoncentration ser ud til at være sværere at løse for en platform som Ethereum, der har en koncentration af hvaler på grund af sin lange historie og tidlige indsats inden for blockchain.
Systemer som delegeret proof-of-stake er en interessant potentiel løsning til både at maksimere deltagelse og effektivitet, selvom resultatet kan føles ret centraliseret på trods af dets demokratiske karakter. Hybride systemer som dem, der anvendes af Tezos og Decred, er også interessante eksperimenter, der kan vise sig effektive til at begrænse monopolisering af magt ved at have flere interessentgrupper og øget brugeragentur.
Mens disse typer af innovation, eksperimenter og opfindsomhed er nødvendige for økosystemets udvikling, er vi ofte tilbøjelige til at skabe mere komplekse løsninger end nødvendigt. Historisk set kommer meget af centraliseringen af PoS-systemer ikke fra en teknisk eller incitamentsmekaniker, men fra arten af den indledende distribution. Store token-indehavere og institutioner modtager ofte brorparten af en indledende distribution, hvilket cementerer deres status som centrale magtpunkter og potentielt fejl i netværket. En løsning ville derfor være at demokratisere adgangen til tokendistribution fra det tidligst mulige øjeblik.
Dette er i øjeblikket den tilgang, der tages i et partnerskab mellem CasperLabs, som bygger en tilladelsesfri, højtydende PoS blockchain og handelsplatform for digitale aktiver BitMax.io gennem deres nye fælles løsning: et udvekslingsvalideringstilbud eller EVO. I stedet for at tilbyde tokens til institutionelle investorer, går CasperLabs og BitMax sammen om at give detailinvestorer mulighed for at være de første til at modtage tokendistribution, således at de vil fungere som validatorer gennem BitMax, når netværket går live. Elimineringen af hvaleffekten i den indledende distribution kan i høj grad reducere enhver fremtidig monopolisering af magten i netværket.
På trods af de mange udfordringer med decentraliseret konsensus (fra en pre-lancering blockchain hele vejen til Bitcoin), er det opmuntrende at se fortsat innovation og eksperimentering i dette område, især som forbliver tro mod de grundlæggende idealer om tillidsløshed, sikkerhed og decentralisering.
Ansvarsfraskrivelse. Cointelegraph støtter ikke noget indhold eller produkt på denne side. Mens vi tilstræber at give dig alle vigtige oplysninger, vi kunne få, bør læsere selv lave deres egen forskning inden de tager nogen handlinger i forbindelse med virksomheden og har det fulde ansvar for deres beslutninger, og denne artikel kan ikke betragtes som investeringsrådgivning.
Kilde: https://cointelegraph.com/news/staking-consensus-and-the-pursuit-of-decentralization