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

Denne artikkelen ble skrevet om morgenen 24. mai 2021.

God morgen, cryptofam! Kinas fredag ​​kveld kunngjøring om "kryptominnbrudd" fortsetter å legge ned press på markedene i dag, med $ BTC og $ ETH som svever like over henholdsvis $ 35k og $ 2k.

Det er viktig å huske at handel i helgene i stor grad er en "detaljistkunde" -affære - ingen av de institusjonelle handelsmennene er på kontoret. Dette betyr at det har en tendens til å bli påvirket av enten hype eller FUD i mye større grad, derav den fortsatte utsalget.

Dagens #crypto orientering handler ikke om nyhetene da det ikke er mye (med mindre du er interessert i Pentagons UFO-kunngjøring). Som lovet, skal vi sammenligne Proof-of-Work ($ BTC, $ ETH) vs Proof-of-Stake ($ ADA, $ ETH2 osv.).

Hvordan Blockchains fungerer

Hvis du ikke vet hva disse ordene betyr, er det en rask oppdatering: blokkjeder fungerer ved å opprettholde tusenvis av eksemplarer av seg selv på tvers av tusenvis av deltakere. Nå hvis du har så mange live-eksemplarer, må du sørge for at de alle er enige om hvilken versjon som er riktig. Den avtalen er det vi kaller "konsensus", og PoW og PoS er eksempler på "konsensusmekanismer", dvs. hvordan en blockchain bestemmer hvilken kopi som er riktig. Vi stoler på konsensus for å bestemme alt fra BTC-transaksjoner til NFT-preging til DEX-handler; det er hjertet i hver blockchain.

Det første du må forstå om PoW vs PoS-debatten er at den har pågått for alltid. Den første mynten som bruker PoS-mekanismen - Peercoin - er bare tre år yngre enn Bitcoin, så det er ikke veldig ny ide. Ethereum 2 vil være den største og mest profilerte implementeringen hittil når den lanseres.

Som ledsager til dette innlegget opprettet jeg en enkel infografikk som viser noen av forskjellene mellom PoW og PoS, så sjekk det ut på bildene, og del det gjerne på dine egne FB-grupper. Jeg skal ikke skrive om hver av disse forskjellene her, men i stedet vil jeg nullstille to deler av debatten som jeg synes er mest kritisk.

Er PoS mindre sikker enn PoW?

Fordi PoS ofte markedsføres som erstatning for PoW, må vi spørre om det er minst like sikkert som det det erstatter. Hva mener vi med "sikker" her? I hovedsak snakker vi om hvor motstandsdyktig det er mot angrep både eksterne og interne.

Dessverre avhenger svaret på det spørsmålet sterkt på hvor mye du verdsetter desentralisering. For å illustrere, her er en nøkkelsituasjon som fremhever forskjellen mellom PoW og PoS:

Hva skjer når en ny deltaker kommer ombord på nettverket? I PoW er det greit. Den nye deltakeren ser bare opp hva den lengste kopien av blockchain er (bokstavelig talt ved å telle antall blokker på den), og VET at det er riktig kopi. Dette er fordi PoW bestemmer korrektheten etter kjedens lengde. En lengre kjede betyr at det ble lagt ned mer arbeid (derav "beviset på arbeid"), derfor er det riktig. PoWs energiintensive natur gjør det veldig kostbart å lage en falsk kopi som har flere blokker. I Bitcoin er det i det minste ekstremt usannsynlig.

På PoS-systemer må en ny bruker imidlertid VELGE hvilken kopi som skal tro, og deretter basere alle sine påfølgende transaksjoner på den kopien. De kan ikke bare telle antall blokker, for i motsetning til i PoW koster det ikke å lage blokker i en PoS-blokkjede. Det er derfor mulig for ondsinnede deltakere å lage et uendelig antall avvikende kopier av kjeden i et forsøk på å svinge transaksjoner til deres fordel. Dette blir referert til som "Svak subjektivitet" -problemet.

Den tekniske måten å kontrastere disse to ombordstigningsmetodene på er at PoW er pålitelig og objektiv, mens PoS krever * litt * tillit og derfor er subjektiv.

Nå, i de fleste tilfeller, er dette helt godartet og slett ikke ondsinnet: Hvis en ny ETH2-deltaker blir med i nettverket, kan de slå opp kopien som sendes av Ethereum Foundation eller Consensys, og være trygg på at det er riktig. Men der ligger ditt desentraliseringsproblem. Hvis Ethereum Foundation noen gang ble angrepet innenfra, smuldrer det hele. Og kanskje mer "stort bilde", hvis vi alle bare baserer hovedbøkene våre på hva Ethereum Foundation sier, så bygger vi bare Paypal igjen, ikke sant?

Dette er ikke et umulig problem, men det er ALLTID en sikkerhetsavveining. For eksempel bruker ETH2 "sjekkpunkter" i kjedens levetid som en måte å løse dette på: (https://notes.ethereum.org/@adiasg/weak-subjectvity-eth2), som er som en “garantert” riktig kopi frem til et nylig øyeblikk. Dette reduserer effekten av svak subjektivitet ved å redusere størrelsen på det tvilsomme datasettet til bare de siste blokkene, men det løser ikke problemet helt.

Så er PoS sikrere enn PoW? Ikke i ideell desentralisert forstand, men hvis du er villig til å stole på vennlige tredjeparter, er det sannsynligvis bra. Bare tiden vil vise om det er bra nok.

Gjør PoS de rike rikere?

La oss se på de primære ressursene som brukes av PoW og PoS. I PoW kjøper gruvearbeidere maskiner som bruker mye og mye strøm for å beskytte blockchain. PoW er i utgangspunktet et løp for å finne den billigste strømmen i verden, og det er grunnen til at du ser mye av det skje i Kina, der det er overskudd av elektrisitet, og omvendt, ingen i Afrika, fordi det er et underskudd der. Det er enkelt å beskrive den totale kostnaden for PoW som kapitalkostnaden for maskinene + den løpende kostnaden for strøm.

I PoS er kostnaden ugjennomsiktig fordi den primære ressursen er selve kryptovalutaen. Måten PoS fungerer på er at deltakerne setter inn noe av deres krypto (deres "innsats") for en sjanse til å tjene transaksjonsgebyrer. Tanken her er at en deltaker i et nettverk sannsynligvis bryr seg om nettverket i direkte forhold til størrelsen på sin andel i det. Vi refererer ofte til dette som "hud i spillet", og det fungerer vanligvis.

La oss si at den totale mengden innsatt ETH var 1,000,000, og din personlige innsats var 10,000 ETH. Du har 1% sjanse for å bli tildelt transaksjonsgebyrene for hver blokk. De nåværende estimatene for ETH2 er 7% årlig avkastning på dine innsatte mynter, selv om dette tallet selvfølgelig avtar etter hvert som flere spillere blir med. (https://launchpad.ethereum.org/en/)

Nå hvis hver deltaker i nettverket satser 10,000 ETH, ville alt være helt greit; Det er et helt rettferdig system der 100 mennesker hver har 1% sjanse til å tjene transaksjonsgebyrer. Men selvfølgelig er det i praksis umulig. Det er stor sannsynlighet for at 80% av den innsatte ETH vil tilhøre bare 20% av deltakerne, i et velkjent økonomisk fenomen kjent som Pareto-prinsippet.

Hvorfor er det så ille? Vel, hvis denne velstående minoriteten har til sammen 80% sjanse for å vinne i lotto, så oppstår en usunn syklus. De kunne fortsette å pløye inntektene tilbake i nettverket og øke sin innsats enda mer, noe som ville øke sjansene for å vinne i lotteriet enda mer, og så videre, uendelig. (EOS-skaperen Dan Larimer beskriver problemet mer detaljert her:https://bytemaster.medium.com/decentralizing-in-spite-of-pareto-principle-eda86bb8228b 

Når det er sagt, gjelder det samme argumentet "rik å bli rikere" også for PoW, i det minste i den forstand at du også trenger betydelig kapital for å få det til å fungere. Imidlertid er Bitcoin-gruveindustrien mye mer gründer, da det er nok av innovasjon i det rommet som kommer med smarte måter å gjøre det mer bærekraftig (se selskaper som UpstreamData.com for eksempel).

Med PoS-systemer trenger du i utgangspunktet bare å være rik for å komme videre.

TLDR; Er PoS bedre enn PoW?

Uunngåelig kommer noen til å spørre meg hvilken av disse (PoW eller PoS) jeg foretrekker, og jeg kommer ikke til å takle svaret mitt. Jeg tror at, med PoW, kom Satoshi med en elegant løsning på et umulig problem, og elleve år senere ser det ut til å være vår beste tilgjengelige konsensusmekanisme som har en sjanse til å bli virkelig desentralisert.

Jeg tror ikke det for øyeblikket er tilfelle med PoS. Jeg er klar over diagrammer som indikerer at ETH2-innsatsen for tiden ser mye mer desentralisert ut enn 80/20 Pareto-scenariet jeg beskrev ovenfor, men (1) ETH2 er ikke transaksjonsdrift ennå, og (2) grunnen til at det heter Pareto * Prinsipp * er fordi systemene går mot dette forholdet selv når deltakerne er klar over det.

Når alt er sagt og gjort, kan det godt være at den eneste måten å redusere energiforbruket til PoW er å erstatte den med den altfor menneskelige ressursen som kalles “tillit” via PoS. Det er ikke nødvendigvis en dårlig ting, og jeg forventer at mange mennesker vil være helt villige til å gjøre det kompromisset.

Bloom

www.bloomx.app 

Ytterligere lesing:

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert som et Facebook-innlegg og publisert på nytt med tillatelse på BitPinas: Luis Buenaventura II: Proof-of-Work (PoW) vs.Proof-of-Stake (PoS)

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