מדוע הוכחת עבודה היא מנגנון קונצנזוס מעולה עבור ביטקוין

ההוכחה נמצאת בפודינג בכל הנוגע למנגנון הוכחת העבודה של ביטקוין לעומת ויכוח על מנגנון קונצנזוס של הוכחת סיכון.

היו אינספור ויכוחים סביב הוכחת העבודה (PoW) וגם הוכחת ההימור (PoS) כאמצעי להשגת קונצנזוס על רשת בלוקצ'יין.

אנשים רבים שאלו את עצמם מי מהם עדיף, ולמה? במאמר זה, אעבור על כמה מהיתרונות והחסרונות העיקריים של כל מנגנון קונצנזוס.

בואו לצלול פנימה.

מהי הוכחת עבודה (PoW)?

הוכחת עבודה היא מנגנון קונצנזוס מבוזר שהוצג לראשונה על ידי ביטקוין (BTC). נשתמש ברשת הביטקוין כדוגמה כדי להבין את מנגנון הקונצנזוס של הוכחת עבודה.

רשת הביטקוין בעצם דורשת מחברים לתרום כוח מחשוב, כמו יחידות עיבוד גרפיות, כדי לפתור חידות מתמטיות שרירותיות, ולמנוע מאף אחד להשיג שליטה או לתפעל את המערכת.

כל עסקה שמתרחשת מאומתת לפני שהיא מתווספת לבלוקצ'יין. לאחר מכן, כל בלוק מקבל תוקף על ידי הכורים, שמקבלים אסימוני BTC מתוגמלים כאשר הם הכניסו את "העבודה" דרך יחידות העיבוד שלהם. לפיכך, זה נקרא הוכחת עבודה.

מנגנון הקונצנזוס של הוכחת עבודה עמד במבחן הזמן. מנגנון הסכמה זה אימת בהצלחה מיליארדי עסקאות בבלוקצ'יין הביטקוין במשך שנים ושמר על האותנטיות והאמינות שלו כמנגנון הקונצנזוס המאובטח והמבוזר ביותר שנוצר עד היום.

מהי הוכחת הימור (PoS)?

הוכחת הימור (PoS) הוא מנגנון קונצנזוס המשמש ברשתות בלוקצ'יין שנוצרו כחלופה לשיטת PoW לאימות עסקאות.

במנגנון זה, בעלי מטבעות קריפטוגרפיים יכולים לאמת עסקאות חסימה על סמך מספר המטבעות שהמאמת מחזיק (במקום שכורים יאמתו אותם). לפיכך, זה נקרא הוכחת הימור (PoS).

המאמתים ב-PoS נבחרים באקראי. כדי להפוך לאמת, צריך להעמיד כמות מסוימת של אסימון מטבעות קריפטוגרפיים הנדרשים על ידי הבלוקצ'יין הספציפי הזה.

ישנן וריאציות מרובות של PoS, כגון Delegated-proof-of-stake (DPoS) וכו'. אלה פותחו והוטמעו ברשתות בלוקצ'יין שונות, אך כולן פועלות לרוב בצורה דומה.

כאשר בלוק של עסקאות מוכן לעיבוד, הפרוטוקול של המטבע הקריפטוגרפי בוחר מאמת שיבדוק את החסימה. לאחר מכן המאמת בודק אם העסקאות בבלוק מדויקות במלואן, ואם הן עוברות את הבדיקות, הבלוק מתווסף לבלוקצ'יין.

בתמורה לכך, המאמת מקבל תגמול בצורת אסימוני מטבעות קריפטוגרפיים על תרומתם.

עם זאת, אם מאמת בסופו של דבר מציע חסימה עם מידע שאינו מדויק, הוא מאבד חלק מהאסימונים שלו כעונש. זה יכול לקרות ב-PoS מכיוון שאין חומרה שפותרת חידות קריפטוגרפיות (שלא כמו במקרה של PoW).

איזה מנגנון קונצנזוס עדיף ומדוע?

גם PoW וגם PoS נועדו לעזור לצמתים ברשת בלוקצ'יין לאמת את כל העסקאות המתרחשות.

ברגע שהצמתים מסכימים על תוקפו של בלוק של עסקאות, העסקאות מתווספות לבלוקצ'יין. שני הדגמים מציעים שיטות ייחודיות להשגת אותה תוצאה סופית.

עם זאת, הוכחת עבודה כמערכת לאימות עסקאות ואבטחת רשת הבלוקצ'יין עדיפה בהרבה על מודל הוכחת הימור (PoS), אבל יש לזה מחיר.

להלן, דנתי במה שהופך את PoW למנגנון קונצנזוס מעולה בהשוואה ל-PoS, והעלויות הקשורות אליו.

אבטחה ואותנטיות נתונים

PoW עדיף על PoS מנקודת מבט של אבטחה ואותנטיות נתונים. זאת בשל העובדה שב-PoW, הנתונים מחוברים להיסטוריה מוכחת של בחירות אנושיות, שאינה יכולה לרמות במערכת שמאמתת כל עסקה בודדת.

מערכת זו עובדת עם 0% אמון, ו-100% מהעסקאות מאומתות ונרשמות על ידי משתתפי הרשת בפנקס ציבורי.

PoW הוא גם מנגנון קונצנזוס מאובטח מאוד מכיוון שלאורך תקופה, הוא מקשה על הרשת יותר ויותר, עד כדי כך שהיא הופכת בלתי ניתנת לפריצה - מכיוון שהרשת מנוטרת כל הזמן על ידי המשתתפים בה. למשתתפים האלה יש כעת עור במשחק (כיוון שהם צריכים "לעבוד" כדי לפתור עסקאות). זה הופך את הרשת ליקרה מאוד לפריצה.

מצד שני, מנגנון הקונצנזוס של PoS פגיע יותר לפריצות והתקפות.

בתיאוריה, אם משתתף רשת (או קבוצת משתתפים) יגיע למצב של בעלות על 51% מהמטבעות בהימור, משתתף (או קבוצה) זו ברשת יוכל למעשה לשלוט בכל הבלוקצ'יין ולשנות אותו. זה נקרא א התקפה של 51%.

בעלות על רשת

בהתחשב בעיצוב של "כרייה" לקבלת תגמולים, מודל PoW מאפשר מבנה מבוזר.

ביטקוין הוא דוגמה מצוינת לכך. הרשת של ביטקוין מבוזרת לחלוטין. אף אדם, ישות או מדינה לא שולטים בו. הוא בבעלות ובשליטה של ​​אלפי צמתים המפעילים את הרשת, במערכת מבוזרת ומאובטחת, מגובה על ידי PoW.

מצד שני, PoS מאפשר מבנה מרכזי יותר. המשתתפים שיכולים להמר יותר (לעיתים קרובות העשירים), בתיאוריה, יכולים לצבור שליטה רבה יותר רק על ידי השקעה גדולה יותר.

זוהי הצעה מסוכנת מכיוון שאם קבוצת משתתפים תגיע בסופו של דבר ל-51% שליטה, הם יכולים לשנות את הבלוקצ'יין כדי להועיל לעצמם.

האם לא ראינו כבר את הבעיות במערכת מסוג זה? רק תפתחו את העיניים ותראו שאנחנו חיים במערכת הזו כבר זמן מה ותראו לאן היא הביאה אותנו.

יישור תמריצים והון עצמי

מודל PoW מתגמל כורים כאשר הם פותרים חידות מתמטיות מורכבות - תגמול בלוק וחלק מעמלות העסקה במקרים מסוימים. זה מעודד את ההתנהגות הנכונה שכן הצמתים מתחרים לפתור את החידה כדי לקבל את הפרס.

הרשת ממשיכה להיות קשוחה יותר ויותר, מה שמבטיח שפתרון חידות אלו דורש כוח מחשוב גדול יותר. זה בתורו הופך את הרשת כולה למאובטחת יותר ויקרה יותר לפריצה או לתקיפה.

ככל שערך המטבע הקריפטוגרפי עולה, ערך התגמול עולה. לכל כורה ברשת יש הזדמנות שווה להרוויח את הפרס ובכך הם ממשיכים לאבטח את הרשת ולהפוך אותה לחזקה.

כל ההגדרה הזו מעודדת את ההתנהגות הנכונה ומרתיעה להתפצלות, שהיא יצירת בלוקצ'יין חלופי כאשר הפרוטוקול מתעדכן.

מצד שני, במודל PoS, התמריץ לקבל את התגמול הוא פשוט להמר יותר. זה מוביל לבעיית הריכוזיות כאשר המשתתפים משקיעים יותר, ואולי מקבלים שליטה רבה יותר בבלוקצ'יין. בבלוקצ'יין לא מפוקח, תמריץ זה מוביל לאיום אבטחה גדול יותר עם פחות ביזור ויותר רגישות להתקפות בעלות נמוכה.

מבחן הזמן

מודל PoW עמד במבחן הזמן. רשת הביטקוין היא דוגמה מצוינת לכך.

ב-13 השנים האחרונות, רשת הביטקוין מעולם לא נפרצה או נפגעה בשום צורה או צורה. זוהי הרשת החזקה ביותר בעולם ועמדה במבחן הזמן מנקודת מבט של אותנטיות, אמינות ואבטחה של הרשת.

מצד שני, המודלים של הוכחת סיכון הם חדשים יחסית ונשארים בשלבים הראשונים שלהם, הן באימוץ והן ביישום. כמו כן, קיימת רמה גבוהה יותר של בלבול סביב היתכנותם של חלק מהדגמים הללו מכיוון שיוצאות יותר ויותר וריאציות שלא נבדקו במלואן.

צריכת אנרגיה

היו טיעונים היסטוריים שדגמי PoW דורשים צריכת אנרגיה מופרזת, מה שמוביל לעלויות מוגברות ולהשפעות סביבתיות.

זה נכון. אכן, דגם PoW צורך הרבה יותר אנרגיה מדגם PoS.

זאת בשל העובדה שככל שהקושי של הרשת עולה, יש צורך בעוד ועוד כוח חישוב כדי לפתור את המורכבות. זוהי העלות של הפעלת רשת מאובטחת במיוחד.

רשת מוניטרית, שזקוקה לביטחון בליבה, אכן צורכת אנרגיה. ניקח לדוגמא מטבעות פיאט. מטבעות פיאט צורכים הרבה יותר אנרגיה ממודל PoW, כמו שרשת הביטקוין תשתמש.

הסיבה לכך היא שהבנקאות הקונבנציונלית המגובה במטבעות פיאט מסתמכת על כסף נייר, שדורש משאבים כדי לייצר אותם, וגורם לבזבוז רב. כאשר מביאים בחשבון את עלויות האנרגיה של בנקים, משרדים רבי קומות, כספות אבטחה, משאיות אבטחה והוצאות תקורה אחרות, המערכת הבנקאית המסורתית מוצג הרבה יותר מוריד אנרגיה מביטקוין.

מודל PoW, כמו רשת הביטקוין, אינו דורש משאבים פיזיים כדי לייצר, מלבד כוח החישוב הדרוש לתחזוקת הבלוקצ'יין. אז, בעוד שרשת הביטקוין צורכת אנרגיה, היא עדיין ידידותית יותר לסביבה מהבנקאות המסורתית ומערכת המטבעות פיאט שבה אנו משתמשים כיום. זה פתרון הרבה יותר טוב ושיפור של מקרה השימוש בצריכת האנרגיה ושדרוג למערכת הנוכחית.

במילים אחרות, העברת המערכת המוניטרית שלנו לרשת הביטקוין לא רק תהיה יעילה ומאובטחת יותר, אלא גם תהווה צעד חיוני במלחמה נגד ההתחממות הגלובלית.

PoW היא מערכת מעולה (כפי שדיברנו קודם) והיא מעודדת חדשנות ויצירתיות גם בתחום צריכת האנרגיה.

צריכת האנרגיה PoW עברה אופטימיזציה רבה במהלך השנים האחרונות ומשתמשת באנרגיה מתחדשת, ובאנרגיה שאחרת הייתה מבוזבזת.

ניקח לדוגמא את רשת הביטקוין. על פי נתוני כריית ביטקוין גלובליים ברבעון השלישי, רוב הכרייה שנעשית בביטקוין היא באמצעות אנרגיה מתחדשת.

למעשה, השימוש באנרגיה לכריית ביטקוין הוא רק 0.122% בהשוואה לאנרגיה הכוללת בעולם. על פי הדו"ח, ברבעון השלישי של 3, יעילות הכרייה עלתה ב-2021%, ותמהיל החשמל בר-קיימא גדל ב-23%.

למעשה, כריית ביטקוין עלתה פי 43 ביעילות בשבע השנים האחרונות. במילים אחרות, הכרייה שלו יעילה כעת ב-4,237% מאשר לפני שבע שנים.

דו"ח זה מגיע למסקנה כי מועצת הכרייה של ביטקוין העריכה שיפור של פי 3 ו-2 ביעילות הכרייה במהלך ארבע השנים הבאות ובארבע השנים הבאות.

אז לא רק שזה השימוש היעיל ביותר באנרגיה כיום (ליישום של מערכת מוניטרית), מובטח שהוא יהיה יעיל יותר באופן דרמטי בטווח של שמונה השנים הבאות.

התגמול עבור כריית ביטקוין הוא גבוה, מה שממריץ כורים לחפש מקורות אנרגיה חלופיים, מה שמוביל לחידושים באנרגיה מתחדשת. מכיוון שרוב העלות של כריית ביטקוין מגיעה לחשמל, הכורים מונעים למצוא את המקור הזול והנקי ביותר האפשרי כדי למקסם את הרווחים.

למעשה, ניתן לומר שכריית ביטקוין היא אחת מהן הירוק ביותר תעשיות בקנה מידה גדול ברחבי העולם. רוב תלבושות הכרייה הגדולות ביותר ממוקמות באזורים שבהם יש חשמל מתחדש בשפע. מקורות אנרגיה מתחדשים הופכים פופולריים יותר ויותר, מכיוון שהם נקיים וזולים יותר מצורות אנרגיה מסורתיות.

מומחים רבים מאמינים כי עתיד האנרגיה המתחדשת הוא מזהיר ובסופו של דבר יעקוף את צורות האנרגיה הקונבנציונליות. כריית ביטקוין מובילה את המטען הזה.

צריכת האנרגיה של ביטקוין היא מחיר קטן לשלם, בהתחשב בערך הכלכלי והחברתי שהוא מספק. ביטקוין שווה כל פיסת אנרגיה הדרושה כדי להמשיך.

סיכום

כאשר אתה מסתכל על כל היתרונות והעלויות של דגם PoW, אתה מבין שהיתרונות של מודל PoW עולים בהרבה על העלויות.

PoW היא מערכת מעולה בשל העובדה שהיא הוגנת, מאובטחת, ומבטיחה תמריצים התואמים את המטרה של רשת הבלוקצ'יין, לאבטח כל עסקה.

צריכת האנרגיה של PoW עברה אופטימיזציה רבה במהלך השנים האחרונות ומשתמשת באנרגיה מתחדשת או באנרגיה שאחרת הייתה מבוזבזת.

הביטקוין מגובה במנגנון הקונצנזוס של PoW ועמד במבחן הזמן ב-13 השנים האחרונות. זה לבדו הוא הוכחה למידת היעילות והעוצמה של מודל הקונצנזוס של PoW.

רשת הבנויה על הון עצמי, אבטחה, ביזור ומנגנון קונצנזוס של הוכחת עבודה מתוכננת כדי לשגשג.

זהו פוסט אורח מאת Mir Quadri. הדעות המובעות הן לגמרי שלהן ואינן משקפות בהכרח את הדעות של BTC Inc או מגזין Bitcoin.

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