Miks on töötõendamine Bitcoini jaoks parim konsensuse mehhanism?

Tõestus on puding, kui tegemist on Bitcoini töötõestamise mehhanismi ja panuse tõendamise konsensuse mehhanismi aruteluga.

Nii proof-of-work (PoW) kui ka proof-of-stake (PoS) ümber on olnud lugematu arv argumente kui vahendit plokiahela võrgus üksmeele saavutamiseks.

Paljud inimesed on endalt küsinud, kumb on parem ja miks? Selles artiklis käsitlen iga konsensusmehhanismi mõningaid peamisi eeliseid ja puudusi.

Vaatame sisse.

Mis on töötõend (PoW)?

Töö tõendamine on detsentraliseeritud konsensuse mehhanism, mille esmakordselt tutvustas Bitcoin (BTC). Töötõenduse konsensuse mehhanismi mõistmiseks kasutame näitena Bitcoini võrku.

Bitcoini võrk nõuab sisuliselt liikmetelt arvutusvõimsuse, näiteks graafikatöötlusseadmete panust, et lahendada suvalisi matemaatilisi mõistatusi ja takistada kellelgi süsteemi kontrolli alla saamast või sellega manipuleerimisest.

Iga toimuv tehing valideeritakse enne, kui see plokiahelasse lisatakse. Seejärel kinnitavad iga ploki kaevurid, kes saavad oma töötlemisüksuste kaudu tööd tehes BTC märgid. Seetõttu nimetatakse seda töötõendiks.

Töötõestuse konsensuse mehhanism on ajaproovile vastu pidanud. See konsensusmehhanism on aastaid edukalt kinnitanud miljardeid tehinguid Bitcoini plokiahelas ning säilitanud selle autentsuse ja usaldusväärsuse kui seni loodud kõige turvalisema ja detsentraliseeritud konsensusmehhanismi.

Mis on panuse tõestamine (PoS)?

Panuse tõestamine (PoS) on plokiahelavõrkudes kasutatav konsensusmehhanism, mis on loodud alternatiivina PoW-meetodile tehingute valideerimiseks.

Selle mehhanismi abil saavad krüptovaluuta omanikud kinnitada blokeeritud tehinguid valideerija panustatud müntide arvu alusel (selle asemel, et kaevandajad neid valideeriksid). Seetõttu nimetatakse seda panuse tõestamiseks (PoS).

PoS-i valideerijad valitakse juhuslikult. Validaatoriks saamiseks tuleb panustada teatud summa krüptovaluuta märgisse, mida see konkreetne plokiahela nõuab.

PoS-il on mitu varianti, näiteks delegeeritud panuse tõendamine (DPoS) jne. Neid on välja töötatud ja rakendatud erinevates plokiahelavõrkudes, kuid need kõik töötavad enamasti sarnaselt.

Kui tehinguplokk on töötlemiseks valmis, valib krüptovaluuta protokoll ploki ülevaatamiseks validaatori. Seejärel kontrollib validaator, kas ploki tehingud on täiesti täpsed ja kui need läbivad kontrolli, lisatakse plokk plokiahelasse.

Vastutasuks selle eest saab validaator oma panuse eest krüptovaluuta žetoonide kujul.

Kui aga valideerija teeb ebatäpse teabega blokeeringu ettepaneku, kaotab ta karistusena osa oma panustatud žetoonidest. See võib juhtuda PoS-is, kuna puudub riistvara, mis lahendaks krüptograafilisi mõistatusi (erinevalt PoW-st).

Milline konsensuse mehhanism on parem ja miks?

Nii PoW kui ka PoS on loodud selleks, et aidata plokiahela võrgu sõlmedel kontrollida kõiki toimuvaid tehinguid.

Kui sõlmed lepivad kokku tehinguploki kehtivuses, lisatakse tehingud plokiahelasse. Mõlemad mudelid pakuvad erilisi meetodeid sama lõpptulemuse saavutamiseks.

Töötõestus kui tehingute kinnitamise ja plokiahela võrgu turvamise süsteem on aga palju parem kui panuse tõendamise (PoS) mudel, kuid see on oma kuludega.

Allpool olen arutanud, mis teeb PoW-st PoS-iga võrreldes suurepärase konsensusmehhanismi, ja sellega seotud kulusid.

Turvalisus ja andmete autentsus

PoW on turvalisuse ja andmete autentsuse seisukohast parem kui PoS. Selle põhjuseks on asjaolu, et PoW-s on andmed ühendatud tõestatud inimeste valikute ajalooga, mis ei saa petta süsteemis, mis kontrollib iga tehingut.

See süsteem töötab 0% usaldusega ning 100% tehingutest kontrollivad ja salvestavad võrgus osalejad avalikku pearaamatusse.

PoW on ka väga turvaline konsensusmehhanism, kuna aja jooksul muudab see võrgu üha keerulisemaks, kuni muutub häkkimatuks - kuna selle osalejad jälgivad võrku pidevalt. Nendel osalejatel on nüüd mängus nahk (kuna nad peavad tehingute lahendamiseks "tööd" tegema). See muudab võrgu häkkimise äärmiselt kulukaks.

Teisest küljest on PoS-i konsensuse mehhanism häkkimise ja rünnakute suhtes haavatavam.

Teoreetiliselt, kui võrgus osaleja (või osalejate rühm) jõuab selleni, et omab 51% panustatud müntidest, saab see võrgus osaleja (või rühm) sisuliselt kontrollida kogu plokiahelat ja seda muuta. Seda nimetatakse a 51% rünnak.

Võrgu omand

Arvestades preemiate kaevandamise ülesehitust, võimaldab PoW mudel detsentraliseeritud struktuuri.

Bitcoin on selle suurepärane näide. Bitcoini võrk on täielikult detsentraliseeritud. Seda ei kontrolli ükski inimene, üksus ega riik. Seda omavad ja kontrollivad tuhanded võrku käitavad sõlmed detsentraliseeritud ja turvatud süsteemis, mida toetab PoW.

Teisest küljest võimaldab PoS tsentraliseeritud struktuuri. Osalejad, kes suudavad panustada rohkem (sageli rikkad), võivad teoreetiliselt koguda suurema kontrolli, pannes rohkem.

See on riskantne ettepanek, sest kui osalejate rühm saavutab lõpuks 51% kontrolli, saavad nad plokiahelat enda kasuks muutma.

Kas me pole seda tüüpi süsteemi probleeme juba näinud? Lihtsalt avage silmad ja te näete, et me oleme selles süsteemis juba mõnda aega elanud, ja vaadake, kuhu see meid on toonud.

Soodustuste ühtlustamine ja võrdsus

PoW-mudel premeerib kaevureid, kui nad lahendavad keerulisi matemaatilisi mõistatusi – plokipreemia ja mõnel juhul osa tehingutasudest. See stimuleerib õiget käitumist, kuna sõlmed võistlevad, et lahendada mõistatus, et saada tasu.

Võrk muutub aina karmimaks ja karmimaks, tagades, et nende mõistatuste lahendamine nõuab suuremat arvutusvõimsust. See omakorda muudab kogu võrgu turvalisemaks ning häkkimise või ründamise kulukamaks.

Kui krüptovaluuta väärtus tõuseb, tõuseb tasu väärtus. Igal võrgu kaevuril on võrdne võimalus tasu teenida ja seda tehes jätkavad nad võrgu turvalisust ja muudavad selle tugevaks.

Kogu see seadistus stimuleerib õiget käitumist ja takistab hargnemist, mis tähendab alternatiivse plokiahela loomist, kui protokolli värskendatakse.

Teisest küljest on PoS-mudeli puhul stiimul tasu saamiseks lihtsalt rohkem panustada. See toob kaasa tsentraliseerimisprobleemi, kus osalejad panustavad rohkem, et saada plokiahela üle suurem kontroll. Jälgimata plokiahelas toob see stiimul kaasa suurema turvaohu, väiksema detsentraliseerituse ja vastuvõtlikuma odavatele rünnakutele.

Aja test

PoW mudel on ajaproovile vastu pidanud. Bitcoini võrk on selle suurepärane näide.

Viimase 13 aasta jooksul ei ole Bitcoini võrku kunagi ühelgi viisil ega vormis häkitud ega ohustatud. See on maailma võimsaim võrk ja on võrgu autentsuse, töökindluse ja turvalisuse vaatenurgast ajaproovile vastu pidanud.

Teisest küljest on panuse tõendamise mudelid suhteliselt uuemad ja nii vastuvõtmisel kui ka rakendamisel alles algusjärgus. Samuti on mõnede nende mudelite teostatavuse ümber segaduse tase suurem, kuna välja tuleb üha rohkem variatsioone, mida pole täielikult testitud.

Energiakulu

Ajalooliselt on olnud argumendid, et PoW mudelid nõuavad liigset energiatarbimist, mis suurendab kulusid ja keskkonnamõjusid.

See on tõsi. Tõepoolest, PoW-mudel tarbib palju rohkem energiat kui PoS-mudel.

See on tingitud asjaolust, et võrgu keerukuse kasvades on keerukuse lahendamiseks vaja üha rohkem arvutusvõimsust. See on väga turvalise võrgu käitamise hind.

Rahavõrk, mille keskmes on turvalisus, tarbib energiat. Võtame näiteks fiati valuutad. Fiati valuutad kasutavad palju rohkem energiat kui PoW mudel, nagu Bitcoini võrk kasutaks.

Selle põhjuseks on asjaolu, et tavapärane pangandus, mida toetavad fiat-valuutad, tugineb paberrahale, mille tootmiseks on vaja ressursse ja mille tulemuseks on palju raiskamist. Kui arvestada pankade, kõrghoonete büroopindade, turvahoidlate, turvaveokite ja muude üldkuludega, on traditsiooniline pangandussüsteem näidatakse olevat palju energiat kahandavam kui Bitcoin.

PoW-mudel, nagu Bitcoini võrk, ei vaja tootmiseks füüsilisi ressursse, peale plokiahela säilitamiseks vajaliku arvutusvõimsuse. Ehkki Bitcoini võrk tarbib energiat, on see siiski keskkonnasõbralikum kui traditsiooniline pangandus ja tänapäeval kasutatav fiat valuutasüsteem. See on palju parem lahendus ja energiatarbimise kasutusjuhtumi parandamine ning praeguse süsteemi uuendamine.

Teisisõnu, meie rahasüsteemi viimine Bitcoini võrku ei ole mitte ainult tõhusam ja turvalisem, vaid on ka oluline samm globaalse soojenemise vastu võitlemisel.

PoW on suurepärane süsteem (nagu me varem arutasime) ja see stimuleerib innovatsiooni ja loovust ka energiatarbimise valdkonnas.

PoW energiatarbimist on viimastel aastatel oluliselt optimeeritud ja see kasutab taastuvenergiat ja energiat, mis muidu oleks raisatud.

Võtame näiteks Bitcoini võrgu. Vastavalt 3. kvartali globaalsed Bitcoini kaevandamise andmed, suurem osa Bitcoini kaevandamisest toimub taastuvenergia abil.

Tegelikult on Bitcoini kaevandamise energiakasutus vaid 0.122%, võrreldes maailma koguenergiaga. Aruande kohaselt kasvas 3. aasta kolmandas kvartalis kaevandamise efektiivsus 2021% ja säästev elektrienergia kombinatsioon 23%.

Tegelikult on Bitcoini kaevandamine viimase seitsme aasta jooksul tõhustanud 43 korda. Teisisõnu on selle kaevandamine praegu 4,237% tõhusam kui seitse aastat tagasi.

Selles aruandes jõutakse järeldusele, et Bitcoini kaevandamisnõukogu hinnangul paraneb kaevandamise efektiivsus järgmise nelja ja järgneva nelja aasta jooksul kolm korda ja kaks korda.

Seega pole see mitte ainult kõige tõhusam energiakasutus tänapäeval (rahasüsteemi rakendamisel), vaid on ka järgmise kaheksa aasta jooksul märkimisväärselt tõhusam.

Bitcoini kaevandamise tasu on kõrge, mis motiveerib kaevureid otsima alternatiivseid energiaallikaid, mis viib uuendusteni taastuvate energiaallikate vallas. Kuna suurem osa Bitcoini kaevandamise kuludest läheb elektrile, peavad kaevurid kasumi maksimeerimiseks leidma odavaima ja puhtaima allika.

Tegelikult võib öelda, et Bitcoini kaevandamine on üks neist rohelisem suurtööstused kogu maailmas. Suurem osa suurimatest kaevandusseadmetest asub piirkondades, kus taastuvenergia on külluslik. Taastuvad energiaallikad muutuvad üha populaarsemaks, kuna need on puhtamad ja odavamad kui traditsioonilised energiaallikad.

Paljud eksperdid usuvad, et taastuvenergia tulevik on helge ja möödub lõpuks tavapärastest energialiikidest. Bitcoini kaevandamine juhib seda tasu.

Bitcoini energiatarbimine on selle pakutavat majanduslikku ja sotsiaalset väärtust arvestades väike hind. Bitcoin on väärt iga selle jätkamiseks kuluvat energiat.

Järeldus

Kui vaatate kõiki PoW mudeli eeliseid ja kulusid, saate aru, et PoW mudeli eelised kaaluvad palju üles kulud.

PoW on parem süsteem, kuna see on õiglane, turvaline ja tagab iga tehingu turvalisuse tagamiseks stiimulid, mis on kooskõlas plokiahela võrgu eesmärgiga.

PoW energiatarbimist on viimastel aastatel oluliselt optimeeritud ja see kasutab taastuvenergiat või energiat, mis muidu oleks raisatud.

Bitcoini toetab PoW konsensusmehhanism ja see on viimase 13 aasta jooksul ajaproovile vastu pidanud. Ainuüksi see tõestab, kui tõhus ja võimas PoW konsensusmudel on.

Võrk, mis on üles ehitatud võrdsele kapitalile, turvalisusele, detsentraliseerimisele ja konsensusmehhanismile töö tõendamise kohta, on loodud arenema.

See on Mir Quadri külalispostitus. Avaldatud arvamused on täielikult nende omad ja ei pruugi kajastada BTC Inc või Bitcoin ajakiri.

Allikas: https://bitcoinmagazine.com/technical/proof-of-work-superior-for-bitcoin