Luis Buenaventura II: Proof-of-Work (PoW) vs. Proof-of-Stake (PoS)

Dieser Artikel wurde am Morgen des 24. Mai 2021 geschrieben.

Guten Morgen, Cryptofam! Chinas Ankündigung von „Crypto Mining Crackdowns“ am Freitagabend übt heute weiterhin Druck auf die Märkte aus, wobei BTC und ETH knapp über 35 USD bzw. 2 USD liegen.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass der Wochenendhandel in hohem Maße eine „Einzelhandelskunden“ -Angelegenheit ist - keiner der institutionellen Händler ist im Büro. Dies bedeutet, dass es tendenziell viel stärker von Hype oder FUD beeinflusst wird, daher der anhaltende Ausverkauf.

Heutige #crypto Beim Briefing geht es dann nicht um Neuigkeiten, da es nicht viel gibt (es sei denn, Sie interessieren sich für die UFO-Ankündigung des Pentagon). Wie versprochen werden wir Proof-of-Work-Blockchains ($ BTC, $ ETH) mit Proof-of-Stake-Blockchains ($ ADA, $ ETH2 usw.) vergleichen.

Wie Blockchains funktionieren

Wenn Sie nicht wissen, was diese Wörter bedeuten, finden Sie hier eine kurze Auffrischung: Blockchains funktionieren, indem sie Tausende von Kopien von sich selbst über Tausende von Teilnehmern hinweg verwalten. Wenn Sie nun so viele Live-Kopien haben, müssen Sie sicherstellen, dass alle übereinstimmen, welche Version die richtige ist. Diese Vereinbarung nennen wir "Konsens", und PoW und PoS sind Beispiele für "Konsensmechanismen", dh wie eine Blockchain entscheidet, welche Kopie korrekt ist. Wir verlassen uns auf den Konsens, um alles von BTC-Transaktionen über NFT-Prägungen bis hin zu DEX-Trades zu bestimmen. Es ist das Herzstück jeder Blockchain.

Das Erste, was Sie über die Debatte zwischen PoW und PoS verstehen müssen, ist, dass sie schon immer andauert. Die erste Münze, die den PoS-Mechanismus verwendet - Peercoin - ist nur drei Jahre jünger als Bitcoin, daher ist dies keine schrecklich neue Idee. Ethereum 2 wird beim Start die bislang größte und bekannteste Implementierung sein.

Als Begleiter dieses Beitrags habe ich eine einfache Infografik erstellt, in der einige der Unterschiede zwischen PoW und PoS aufgeführt sind. Schauen Sie sich das also auf den Fotos an und teilen Sie es Ihren eigenen FB-Gruppen mit. Ich werde hier nicht über jeden dieser Unterschiede schreiben, sondern auf zwei Teile der Debatte eingehen, die ich für am kritischsten halte.

Ist PoS weniger sicher als PoW?

Da PoS häufig als Ersatz für PoW vermarktet wird, müssen wir uns fragen, ob es mindestens so sicher ist wie das, was es ersetzt. Was verstehen wir hier unter "sicher"? Im Wesentlichen geht es darum, wie widerstandsfähig es gegen externe und interne Angriffe ist.

Leider hängt die Antwort auf diese Frage stark davon ab, wie sehr Sie die Dezentralisierung schätzen. Zur Veranschaulichung hier eine Schlüsselsituation, die den Unterschied zwischen PoW und PoS hervorhebt:

Was passiert, wenn ein neuer Teilnehmer in das Netzwerk aufgenommen wird? In PoW ist es unkompliziert. Der neue Teilnehmer sucht nur nach der längsten Kopie der Blockchain (buchstäblich durch Zählen der Anzahl der Blöcke) und weiß, dass dies die richtige Kopie ist. Dies liegt daran, dass PoW die Richtigkeit anhand der Länge der Kette bestimmt. Eine längere Kette bedeutet, dass mehr Arbeit hineingesteckt wurde (daher der Spitzname „Arbeitsnachweis“), daher ist es die richtige. Die energieintensive Natur von PoW macht es sehr kostspielig, eine gefälschte Kopie zu erstellen, die mehr Blöcke enthält. Zumindest in Bitcoin ist dies äußerst unwahrscheinlich.

Auf PoS-Systemen muss ein neuer Benutzer jedoch auswählen, welche Kopie er glauben möchte, und dann alle nachfolgenden Transaktionen auf dieser Kopie basieren. Sie können nicht nur die Anzahl der Blöcke zählen, da das Erstellen von Blöcken in einer PoS-Blockchain im Gegensatz zu PoW keine Kosten verursacht. Es ist daher für böswillige Teilnehmer möglich, unendlich viele unterschiedliche Kopien der Kette zu erstellen, um Transaktionen zu ihren Gunsten zu schwingen. Dies wird als "schwache Subjektivität" bezeichnet.

Der technische Weg, um diese beiden Onboarding-Methoden gegenüberzustellen, besteht darin, dass PoW vertrauenswürdig und objektiv ist, während PoS * etwas * Vertrauen erfordert und daher subjektiv ist.

In den meisten Fällen ist dies völlig harmlos und keineswegs böswillig: Wenn ein neuer ETH2-Teilnehmer dem Netzwerk beitritt, kann er die von der Ethereum Foundation oder Consensys ausgestrahlte Kopie nachschlagen und sicher sein, dass dies korrekt ist. Aber darin liegt Ihr Dezentralisierungsproblem. Wenn die Ethereum Foundation jemals von innen angegriffen wurde, bröckelt das Ganze. Und vielleicht mehr „großes Bild“: Wenn wir alle unsere Hauptbücher nur auf das stützen, was die Ethereum Foundation sagt, dann bauen wir einfach wieder Paypal auf, nicht wahr?

Dies ist kein unmögliches Problem, es gibt jedoch IMMER einen Kompromiss zwischen Sicherheit und Sicherheit. Zum Beispiel verwendet die ETH2 „Checkpoints“ im Leben ihrer Kette, um dies zu lösen:https://notes.ethereum.org/@adiasg/weak-subjectvity-eth2), was bis zu einem früheren Zeitpunkt in der Vergangenheit wie eine „garantierte“ korrekte Kopie ist. Dies verringert die Auswirkung einer schwachen Subjektivität, indem die Größe des fraglichen Datensatzes auf die letzten Blöcke reduziert wird, löst das Problem jedoch nicht vollständig.

Ist PoS also sicherer als PoW? Nicht im idealen dezentralen Sinne, aber wenn Sie bereit sind, sich auf freundliche Dritte zu verlassen, ist es wahrscheinlich gut. Nur die Zeit wird zeigen, ob es gut genug ist.

Macht PoS die Reichen reicher?

Schauen wir uns die primären Ressourcen an, die von PoW und PoS verwendet werden. In PoW kaufen Bergleute Maschinen, die sehr viel Strom verbrauchen, um die Blockchain zu schützen. PoW ist im Grunde ein Wettlauf um den billigsten Strom der Welt, weshalb in China, wo es einen Überschuss an Strom gibt, und umgekehrt in Afrika, weil es dort ein Defizit gibt, viel davon passiert. Es ist einfach, die Gesamtkosten von PoW als die Kapitalkosten der Maschinen + die laufenden Stromkosten zu beschreiben.

In PoS sind die Kosten undurchsichtig, da die primäre Ressource die Kryptowährung selbst ist. Die Funktionsweise von PoS besteht darin, dass die Teilnehmer einen Teil ihrer Krypto (ihren „Einsatz“) einzahlen, um Transaktionsgebühren zu verdienen. Die Idee dabei ist, dass sich ein Teilnehmer an einem Netzwerk wahrscheinlich in direktem Verhältnis zur Größe seines Anteils an dem Netzwerk um das Netzwerk kümmert. Wir bezeichnen dies oft als "Skin im Spiel" und es funktioniert normalerweise.

Nehmen wir an, der Gesamtbetrag der gesetzten ETH betrug 1,000,000, und Ihr persönlicher Einsatz betrug 10,000 ETH. Sie haben eine 1% ige Chance, die Transaktionsgebühren für jeden Block zu erhalten. Die aktuelle Schätzung für ETH2 liegt bei 7% annualisierten Renditen Ihrer gesetzten Münzen, obwohl diese Zahl natürlich abnimmt, wenn sich mehr Staker anschließen. ((https://launchpad.ethereum.org/en/)

Wenn nun jeder Teilnehmer des Netzwerks 10,000 ETH einsetzen würde, wäre alles in Ordnung. Es ist ein völlig faires System, bei dem jeweils 100 Personen eine Chance von 1% haben, Transaktionsgebühren zu verdienen. Aber in der Praxis ist das natürlich unmöglich. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass 80% der abgesteckten ETH nur 20% der Teilnehmer gehören, was einem bekannten wirtschaftlichen Phänomen entspricht, das als Pareto-Prinzip.

Warum ist das so schlimm? Nun, wenn diese wohlhabende Minderheit eine kombinierte 80% ige Chance hat, im Lotto zu gewinnen, entsteht ein ungesunder Zyklus. Sie könnten ihre Einnahmen weiterhin in das Netzwerk zurückfließen lassen und ihren Einsatz noch weiter erhöhen, was ihre Chancen auf einen Lottogewinn noch weiter erhöhen würde, und so weiter bis ins Unendliche. (EOS-Erfinder Dan Larimer beschreibt das Problem hier ausführlicher:https://bytemaster.medium.com/decentralizing-in-spite-of-pareto-principle-eda86bb8228b 

Abgesehen davon gilt das gleiche Argument „reich werden immer reicher“ auch für PoW, zumindest in dem Sinne, dass Sie auch erhebliches Kapital benötigen, damit es funktioniert. Die Bitcoin-Bergbauindustrie ist jedoch viel unternehmerischer, da es in diesem Bereich viele Innovationen gibt, die clevere Wege finden, um sie nachhaltiger zu gestalten (siehe Unternehmen wie UpstreamData.com zum Beispiel).

Mit PoS-Systemen müssen Sie im Grunde nur reich sein, um weiterzukommen.

TLDR; Ist PoS besser als PoW?

Unweigerlich wird mich jemand fragen, welche davon (PoW oder PoS) ich bevorzuge, und ich werde meine Antwort nicht beantworten. Ich denke, dass Satoshi mit PoW eine elegante Lösung für ein unmögliches Problem gefunden hat, und elf Jahre später scheint es unser bester verfügbarer Konsensmechanismus zu sein, der die Chance hat, wirklich dezentralisiert zu werden.

Ich glaube nicht, dass dies derzeit bei PoS der Fall ist. Mir sind Diagramme bekannt, die darauf hinweisen, dass die ETH2-Absteckung derzeit viel dezentraler aussieht als das oben beschriebene 80/20-Pareto-Szenario, aber (1) ETH2 ist noch nicht transaktionsfähig und (2) der Grund, warum es Pareto heißt * Prinzip * ist, dass Systeme zu diesem Verhältnis tendieren, selbst wenn die Teilnehmer sich dessen bewusst sind.

Nachdem alles gesagt und getan ist, kann es durchaus vorkommen, dass der einzige Weg, den Energieverbrauch von PoW zu senken, darin besteht, ihn durch die allzu menschliche Ressource zu ersetzen, die über PoS als „Vertrauen“ bezeichnet wird. Das ist nicht unbedingt eine schlechte Sache, und ich gehe davon aus, dass viele Menschen durchaus bereit sein werden, diesen Kompromiss einzugehen.

Blühen

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Weiterführende Literatur:

Dieser Artikel wurde ursprünglich als Facebook-Beitrag veröffentlicht und mit Genehmigung von BitPinas erneut veröffentlicht: Luis Buenaventura II: Proof-of-Work (PoW) vs. Proof-of-Stake (PoS)

Quelle: https://bitpinas.com/feature/luis-buenaventura-ii-proof-of-work-pow-vs-proof-of-stake-pos/