Töötõestus vs. panuse tõendamine: mis vahe on?

Proof-of-Work ja Proof-of-stake on konsensusmehhanismid või algoritmid, mis võimaldavad plokiahelatel turvaliselt töötada. Need konsensusmehhanismid hoiavad plokiahelaid turvalisena, lubades ainult ehtsatel kasutajatel uusi tehinguid lisada.

Nad panevad osaleda soovijaid tõestama, et nad on plokiahelale pühendanud mingisuguse ressursi, näiteks raha või energia. See aitab välja filtreerida need, kes ei pruugi olla ehtsad või võrgustikule pühendunud. Peamine erinevus töö tõendamise ja panuse tõendamise vahel seisneb selles, kuidas nad valivad, kes saab ahelasse tehinguid lisada.

Quick faktid:

• Töötõestus ja panuse tõendamine on algoritmid, mida tuntakse ka konsensusmehhanismidena ja mis aitavad plokiahelatel säilitada andmete sünkroonimist ja olla turvalised.
• Need algoritmid määravad kindlaks, milline võrgusõlm (arvuti) saab ahelasse lisada järgmise tehingute ploki.
• Mõlemad mehhanismid on osutunud edukaks plokiahelate säilitamisel, kuigi mõlemal on kompromissid.

Mis on töö tõend?

Proof-of-work on süsteem, kus arvutid võistlevad üksteisega, et lahendada esimesena keerulised mõistatused. 

Seda protsessi nimetatakse tavaliselt kaevandamiseks, kuna mõistatuse täitmiseks vajalikku energiat ja ressursse võib pidada digitaalseks ekvivalendiks reaalsele väärismetallide kaevandamise protsessile maast. 

Nathaniel Popperi oma raamat, Digitaalne kuld, kasutab Bitcoini süsteemis töötõenduse kirjeldamiseks suurepärast analoogiat:

"... on suhteliselt lihtne paberi ja pliiatsi abil korrutada 2,903 3,571 ja 10,366,613 XNUMX, kuid palju-palju raskem on aru saada, millised kaks arvu saab kokku korrutada, et saada XNUMX XNUMX XNUMX."

Seda analoogiat kasutades võime ette kujutada, et Bitcoini võrgus olev kaevur peab välja mõtlema, milliseid kahte arvu saab korrutada 10,366,613 2,903 3,571-ni, arvates numbrikombinatsioone, kuni see tabab õige vastuse. Kui arvuti tuvastab, et 10,366,613 2,903 saab korrutada 3,571 10,366,613-ga, et saada XNUMX XNUMX XNUMX, esitab ta selle teistele võrgus olevatele arvutitele, mis saavad hõlpsalt kontrollida, et XNUMX XNUMX ja XNUMX XNUMX annavad korrutamisel XNUMX XNUMX XNUMX. 

Kui kaevandaja lahendab selle "mõistatuse" enne teisi kaevureid, on neil lubatud luua uus plokk (tehingute rühmitus) ja edastada see sõlmede võrku, mis seejärel teostab individuaalselt olemasoleva pearaamatu ja uue ploki auditeid. Kui kõik on kontrollitud, aheldatakse uus plokk eelmise ploki külge, luues tehingute kronoloogilise ahela. Seejärel premeeritakse kaevandajat oma ressursside (energia) tarnimise eest bitcoinidega.

Töötõend, kaevandamine ja turvalisus

Kaevandamine nõuab palju elektrit ja tagab võrgu turvalisuse, tagades, et ainult need, kes suudavad tõestada, et on ressursse kulutanud, saavad õiguse lisada plokiahelasse uus tehingute komplekt.

Seetõttu on sellise töötõenduse süsteemi nagu Bitcoini ründamine keeruline, aeganõudev ja kulukas. Ründajad peaksid ostma ja seadistama kaevandusseadmed ning maksma seadmete käitamiseks vajaliku elektrienergia eest. Seejärel võistlevad nad mõistatuse lahendamise nimel ja proovivad lisada ahelasse võltsitud bitcoine sisaldava tehinguploki.

Kui pahatahtlik kaevur peaks kõigepealt mõistatuse lahendama, prooviksid nad uut tehinguplokki ülejäänud võrku edastada. Võrgu sõlmed viivad seejärel läbi auditi, et teha kindlaks ploki ja selles toimuvate tehingute legitiimsus.

Kuna sõlmed kontrollivad uut plokki pearaamatu eelmise versiooni suhtes, märkaksid nad võltsitud bitcoine ja konsensusreeglite alusel loetaks plokk kehtetuks. 

Töötõestus muudab bitcoini võltsimise võimatuks, välja arvatud juhul, kui mõni pahatahtlik kaevur kontrollib rohkem kui 50% kogu võrgust. See tähendab 51% nii kaevurite kumulatiivsest arvutusvõimsusest, mida nimetatakse hashrateks, kui ka võrgu sõlmedest. Nii võib halb näitleja edastada võrku halva ploki ja lasta nende sõlmedel ploki ketti vastu võtta. 

Arvestades, kui suureks on Bitcoini võrk kasvanud ja kui palju energiakaevurid töötõendite süsteemi panustavad, oleks selline rünnak tänapäeval peaaegu võimatu. 

Kui valitsus, ettevõte või muu üksus koguks piisavalt ressursse, et moodustada edukalt rohkem kui 50% võrgust, eesmärgiga seda rünnata, loovad võrgustiku tõelised osalejad tõenäoliselt ahela uue haru, mida tuntakse ka hargi nime all. , muutes eelmise ahela ja rünnaku selle vastu kasutuks.

Mis on panuse tõendamine?

Panuse tõestamise süsteemis valitakse validaatorid (kaevurite panuse tõestamise ekvivalent) ploki leidmiseks nende valduses olevate žetoonide arvu järgi, selle asemel et kaevurite vahel suvalises konkurentsis otsustada, milline sõlm saab lisada blokk. 

Selles süsteemis asendab "panuse" summa või kasutajale kuuluv krüptokogus kaevurite tööd töö tõendamisel. See kindlustab võrgu, sest keegi, kes soovib osaleda ja preemiaid teenida, peab ostma krüptovaluuta ja hoidma seda ploki moodustamiseks valimiseks. 

Osalejad peavad kulutama raha ja pühendama võrgule rahalisi ressursse, sarnaselt sellele, kuidas kaevurid peavad kulutama elektrit töötõendi süsteemis. Need, kes on nende hüvede teenimiseks müntide ostmiseks raha kulutanud, on võrgustiku jätkuva edu vastu oma huvides. 

Panusetõestus hoiab ära rünnakud ja võltsitud mündid sisuliselt sama mehhanismiga kui töötõestus. Selle asemel, et kontrollida 51% kaevandamise räsiraati ja sõlmedest nagu töötõendi puhul, peaksid panuse tõendamise süsteemi ründajad omama vähemalt 51% mündi varust ja kontrollima vähemalt 51% võrgu sõlmedest.

Töötõestuse ja panuse tõendamise plussid ja miinused

Töötõendamise plussid selgitasid

Tervislik konkurents ja taastuvenergia

Konkurents bitcoini kaevandamises on karm. Kaevandusettevõtted otsivad oma kulude vähendamiseks pidevalt kõige tõhusamaid kaevandamisviise. See protsess premeerib loomupäraselt neid, kes suudavad leida kõige odavamaid energiavorme ja tulla välja uuema tehnoloogiaga, et luua kaevandamiseks kiiremaid ja tõhusamaid kiipe. 

Lisaks krüptoraha kaevandamisest saadavale kasule võib kiibitootjate vaheline konkurents tuua kaasa läbimurdeid arvutiriistvaras, mis võib kanduda üle ka muudesse krüptokaevandamisest väljapoole jäävatesse tööstusharudesse.

Lõksus energia 

Krüptokaevandamine võimaldab piirkondadel oma lõksu jäänud energiat kasutada ja muuta see mingiks väärtuseks, mida saab seejärel üle kanda või kasutada muude projektide rahastamiseks, tekitades lõpuks majandustegevust kaugemates piirkondades.

Selle tegelik näide on Hiina Sichuani ja Yunnani provintsid. Nendes provintsides on intensiivsed niisked aastaajad, mis võivad toota tohutul hulgal taastuvat hüdroelektrienergiat. Kahjuks ei ole provintsidel võimalust seda energiat teistesse piirkondadesse transportida ja müüa.

Lõpuks hakkasid provintsid bitcoine kaevandama, et kasutada üleliigset energiat ja muuta see mingil kujul kaubeldavaks väärtuseks. 2019. aasta septembris oli Hiina vastutav nende odavate toiteallikate tõttu üle 70% Bitcoini hashratest. Hiina keelustas hiljem krüptokaevandamise, kuna püüdis luua oma fiat digitaalset valuutat. The liikuma sundis kaevurite massilist väljarännet teistesse piirkondadesse, kus elekter on odav. Tulemusena, Kasahstan sai Iraani ja USA kõrval kaevanduste levialaks.

TURVALISUS

Siiani on töö tõendamine olnud enim tõestatud viis konsensuse ja turvalisuse säilitamiseks hajutatud avalikus võrgus. Selle põhjuseks on asjaolu, et töö tõendamine nõuab osalemiseks esialgseid riistvarakulusid ja jooksvaid ressursside kulutamist, mitte ühte ettemaksu.

Bitcoin toodi turule 2009. aastal ja sellel on olnud üle 99.98%. töö kestvus. Kirjutamise seisuga on seisakuid esinenud vaid kahel korral: üks kord 2010. aasta augustis ja teine ​​2013. aasta märtsis. Need kaks juhtumit lahendati sõlmede tarkvarauuendustega – kuna tänu konsensusmehhanismile otsustasid võrgus osalejad kõik need uuendused olid kollektiivse võrgu huvides.

Töötõestuse miinused selgitatud

Energiakulu

Bitcoin ja muud tööd tõendavad plokiahelad, nagu Ethereum, tarbivad selle turvamudeli oma võrkudele pakkumiseks märkimisväärses koguses energiat. Bitcoin tarbib rohkem energiat kui Rahvaste nagu Ukraina, Norra ja teised. Keskkonnakaitsjatel on vaidlesid et see on täiesti raiskav ja mittevajalik. 

Ümberlükkamine: Kuigi need süsteemid tarbivad tohutul hulgal energiat, ei suuda paljud kriitikud hinnata kaevandamiseks kasutatavaid energiatüüpe ja võrdsustavad selle suure energiatarbimise suure keskkonnajalajäljega. Uuringud on aga näidanud, et bitcoini kaevandajad kasutavad oma tegevuses erinevaid energiaallikaid. Mõned hinnangud on näidanud, et taastuvenergia on domineeriv kasutatav vorm, ulatudes vahemikus 50% üle 70% kasutatud koguvõimsusest. 

Oluline on märkida, et paljud neist uuringutest kajastavad ainult kaevandusettevõtteid ja muid tegevusi, mis soovivad uuringutes osaleda.

E-jäätmed

Elektroonikajäätmed võivad olla kõige õigem kriitika bitcoini võrgustiku ressursside tarbimise kohta. Töötõenduse kaevurid töötavad üldiselt täisvõimsusel 24/7. Mõnikord mõjutavad halvad tingimused, nagu niiskus, kõrge temperatuur ja ebapiisav ventilatsioon, kaevandusrajatisi ja lühendavad seadmete eluiga.

Lisaks arendavad ASIC-kiibi tootjad pidevalt uuemaid ja tõhusamaid kiipe. Kui see uuendus ilmneb, muutuvad vanad žetoonid plokkide võitmisel vähem tõhusaks kui uuemad. Lõpuks eemaldatakse vanemad kiibid järk-järgult ja muutuvad e-jäätmeteks. 

Ümberlükkamine: Praegused ASIC-kaevanduskiibid kestavad tavaliselt kolm kuni viis aastat. Ja kuigi uued kiibid asendavad lõpuks vanemad kiibid, kestavad need tõenäoliselt kauem, kuna need muutuvad tõhusamaks ja vastupidavamaks kõrgetele temperatuuridele ja pikaajalisele räsimisele.

Jälgitavus

Üks krüptokaevandamisega seotud probleeme on see, et see võib olla tsensuurile vastuvõtlik. Seda on juba juhtunud sellistes kohtades nagu Hiina, kus krüptoraha kaevandamine keelati. Tohutut voolutarbimist saab tuvastada elektrinäitude või isegi termokaamerate abil. See krüptokaevandamise asukoha jälgimise võimalus võimaldab krüptovastastel režiimidel seda praktikat piirata. 

Kui riik lubaks kaevandamist ainult neile, kes on saanud teatud tüüpi litsentsi, võib see kahjustada detsentraliseerimist, kuna ei luba võrgul olla täiesti avalik.

Ümberlükkamine: Väljaspool Hiinat tunduvad riigid üle kogu maailma mingil määral krüpto pooldavat. Mõned riigid võivad püüda reguleerida kaevandamist nii, et selleks on vaja litsentse. Kuid seni, kuni äärealadel on veel kaevureid, kes seda praktikat jätkavad, peaks see aitama vältida monopoliseerimist ja tsensuuri.

Panuse tõestamise plussid selgitasid

Efektiivsus

Panusetõestussüsteemid on oluliselt energiasäästlikumad kui töötõestussüsteemid. Paljude panusetõendite süsteemide riistvaranõuded on samaväärsed tänapäeva turu keskmiste või keskmisest madalamate sülearvutitega. Validaatoritarkvara ei ole ka enamiku panuse tõendamise süsteemide puhul kuigi nõudlik. 

Suurenenud läbilaskevõime

Panuse tõestamisel valitakse valideerijad ploki leidmiseks nende käes oleva žetoonide arvu järgi, mitte aga kaevurite vahel mõistatuse lahendamiseks. Aeg, mis kulub panuse tõendamise algoritmil validaatori valimiseks, on oluliselt kiirem kui töö tõestamise võistlusel, mis võimaldab suurendada tehingukiirust.

Kuigi see on tõsi, aeglustab kõiki plokiahelaid, olenemata sellest, kas need on panuse tõendid või mitte, sõlmede demokraatliku konsensuse saavutamise protsess pärast seda, kui validaator edastab neile äsja leitud ploki. 

Tsensuuritakistus

Erinevalt töötõendist, mis nõuab palju energiat ja märkimisväärset füüsilist kohalolekut, võivad panuse tõendamise validaatorid töötada väikestes sülearvutites. See tähendab, et kohvipoe nurgas võiks olla valideerija, mis juhib kolmandikku ülemaailmselt hajutatud rahavõrgust, mitte ladu, mis on täis tuhandeid sumisevaid arvuteid.

Madalam sisenemisbarjäär

Panuse tõendamise kinnitajad peavad osalemiseks kulutama raha vaid üks kord. Kõik, mida nad peavad tegema, on ostma piisavalt žetoone, et võita panuse tõestamise mudelis plokke. Seevastu töötõendi süsteemis olev kaevandaja peab ostma kaevandusseadmed ja hoidma seda lõputult töös, tekitades energiakulusid, mis võivad kõikuda. See võimaldab osaleda rohkematel inimestel, kes muidu ei saaks.

Panuse tõendamise miinused selgitatud 

Suures mahus tõestamata

Veel ei ole vaja panuse tõendamise süsteemi, mis skaleeritaks millegi nagu Bitcoin või Ethereum suurusele. Sel põhjusel ei ole panuse tõendamise süsteemid veel nii detsentraliseeritud ega turvalised kui juhtivad töötõestamise süsteemid.

Ümberlükkamine: Kuigi panuse tõendamise süsteemid ei ole veel Bitcoini laadsete võrkude suuruseks muutunud, pole põhjust, miks nad aja jooksul ei saaks. Panusetõestussüsteemidel võib olla potentsiaali ulatuda kaugemale sellest, mida töötõendamissüsteemid suudavad, arvestades, et turule sisenemise barjäär on madalam ja nende käitamiseks pole vaja spetsiaalset riistvara.

Müntide konsolideerimine

Müntide koondamine vaid mõne valideerija hulgas on kõige levinum argument panuse tõendamise süsteemide vastu. Panuse tõendamise olemus stimuleerib müntide kogumist, et suurendada ploki võitmise ja preemia saamise võimalust. 

Tokenite turud võivad nurka suruda ka sügavate taskutega üksus, mis võimaldab neil koguda suurema osa žetoonidest. Enamik panuse tõendamise süsteeme võimaldab üksikutel üksustel luua suvalise arvu validaatoreid ja kuna validaatorite loomine on väike, võib keegi, kes kontrollib enamikku žetoonidest, juhtida suuremat osa kogu võrgust.

See muudab panuse tõestamise müntide esialgse jaotuse äärmiselt oluliseks. Mõned uuemad panust tõendavad mündid müüvad žetoone investoritele enne, kui need on avalikult kättesaadavad. Mõnel juhul on need žetoonide müügid moodustanud 40% või rohkem maksimaalsest žetoonide tarnetest, mis annab riskikapitaliettevõtetele ja teistele varajastele investoritele võrguhüvede teenimisel teiste ees märkimisväärse eelise.

Vastuväide: On tõsi, et panuse tõestamine valib plokkide loojad peamiselt nende panuse suuruse järgi, kuid mõned plokiahelad on juba hakanud rakendama meetodeid selle tsentraliseerimise riski vähendamiseks. Mõned neist hõlmavad "mündi vanuse" või panuse hoidmise aja lisamist ja algoritmi randomiseerimist. See tagab, et panuse suurus ei ole ainus tegur ploki moodustamise määramisel ja et väiksematel valideerijatel on võimalus võita. 

Mõned plokiahelad on teinud ka nii, et teatud müntide künnist ületavad validaatorid hakkavad saama üha vähem preemiaid. See motiveerib huvilisi delegeerima oma osalust väiksematele valideerijatele, aidates levitada märke rohkemate valideerijate vahel, suurendades detsentraliseerimist ja turvalisust.

Vähem tugev turvalisus

Nagu eespool mainitud, võib võrgus osalejate sisenemisbarjääri vähendamine aidata suurendada valideerijate arvu ja seeläbi ka detsentraliseerimist, kuid võrgu osaks saamise hõlbustamine võib samuti vähendada selle turvalisust. 

Kui halb tegutseja peaks püüdma rünnata töötõendi võrku, peaks ta ostma piisavalt riistvara, et esindada enamikku võrgust, ja seejärel peaksid nad maksma selle kõige käitamise eest. Kahekordne turvasüsteem, mis hõlmab seadmete esialgset maksumust ja jooksvaid energiakulusid, muudab võrgu ründamise vähem realistlikuks. Panuse tõendamise süsteemidel on osalemiseks ainult esialgsed kulud, mis jätab need rünnakutele avatumaks.

Bitcoini praegune räsimäär on ligi 200 miljonit tera räsi sekundis. Bitmaini tipptasemel ASIC-kaevur, S19J, suudab teha 88 tera räsi sekundis. Selle meetme järgi kuluks umbes 1.2 miljonit neist kiibidest, et moodustada vaid pool Bitcoini võrgust. Selle ASIC-i praegune hind on 10,390 12.5 dollarit ühiku kohta, mis tähendab, et kuluks ligikaudu XNUMX miljardit dollarit, et osta piisavalt kaevureid, et moodustada pool Bitcoini võrgust, et siis maksta tohutuid tasusid masinate käitamise eest. 

Seevastu, kui pahatahtlik näitleja sooviks rünnata panuse tõestamise ketti, näiteks Avalanche'i, peaks ta ostma üle poole žetoonidest (praegushindades ligikaudu 19 miljardit dollarit) ja seadistama piisavalt validaatoreid, et moodustada üle poole. võrk (630 validaatorit Avalanche'i praeguses validaatoris loe). Kuna panuse tõendamise validaatorid ei vaja käitamiseks tingimata kallist riistvara või tonni energiat, kannavad ründajad vaid žetoonide ostmise kulusid, mitte jooksvaid energiakulusid. 

Vastuväide: Piisava suurusega panuste tõestamise võrgustiku ründamise esialgne kulu on muutumas piisavalt suureks, nii et jooksvate kulude puudumise küsimus muutub aeglaselt ebaoluliseks. Näiteks Avalanche'i enamusosaluseks saamine nõuab tänaste hindade juures juba ligi 20 miljardit dollarit. Mida populaarsemaks need plokiahelad muutuvad ja mida rohkem on panuse tõestamise võrgustiku mündi omanikke, seda raskem on seda rünnata. 

Korduma kippuvad küsimused 

Mis on töötõestus? 

Proof-of-Work on tööriist, mis kindlustab plokiahela ja aitab sellel säilitada täpset teavet (tehinguid). See kasutab arvutite vahelist võidujooksu, et näha, kes suudab keerulise mõistatuse esimesena lahendada. Selle võistluse võitjad saavad seejärel lisada ahelasse uue tehinguploki. Selle mõistatuse lahendamiseks kulub palju energiat, mis tagab, et osalejad on tõenäolisemalt ehtsad. Võitjaid premeeritakse bitcoiniga.

Mis on bitcoini kaevandaja? 

Bitcoini kaevandaja on arvuti, mis osaleb töötõenduse plokiahelate mõistatuste lahendamise võistlusel. Nad kasutavad selles protsessis suurel hulgal energiat ja saavad preemiaks bitcoiniga, kui nad mõistatuse lahendamisel võidavad kõiki teisi. Seda nimetatakse kaevandamiseks, kuna vajaminevat energiat ja ressursse võib pidada digitaalseks ekvivalendiks reaalses maailmas toimuva väärismetallide kaevandamise protsessile.

Mis on panuse tõendamine?

Proof-of-Stake on tööriist plokiahela kindlustamiseks ja täpse teabe säilitamiseks. See kasutab algoritmi, mis valib, kes saab ahelasse järgmise tehinguploki lisada, lähtudes sellest, kui palju žetoone hoitakse.  

Mis on panuse tõendamise validaator?

Valideerija on kaevuri panuse tõestamise ekvivalent töötõendis. Validaatorid on plokiahela võrgu sõlmed, mis panustavad või panevad oma märgid võrku. Validaatorid valitakse uute tehinguplokkide loomiseks selle alusel, kui palju märke neil on. Teised žetoonide omanikud, kes ei ole valideerijad, saavad delegeerida oma osaluse validaatorile, et saada osa preemiatest, mille valideerija teenib, kui nad valitakse uue tehinguploki loomiseks.

Postitus Töötõestus vs. panuse tõendamine: mis vahe on? ilmus esmalt Plokitööd.

• Münditark. Euroopa parim Bitcoini ja krüptobörs.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. TASUTA PÄÄS.
• CryptoHawk. Altcoini radar. Tasuta prooviversioon.
• Allikas: https://blockworks.co/proof-of-work-vs-proof-of-stake-whats-the-difference/