Åh, underverkene ved desentralisert konsensus – drømmen om tillatelsesløse blokkjeder som skal være sensurbestandige, tillitsløse, samarbeidende og egalitære for et potensielt globalt brukerfellesskap. Selv om de er høye i idealer, er konsensus grunnleggende for hvert kryptonettverk, som må være enige om det mest grunnleggende spørsmålet om hvem som bestemmer hva på nettverket.
Desentralisert konsensus i form av en mekanisme for bevis-på-arbeid var kjernen i Satoshi Nakamotos innovasjon ved å lage Bitcoin – alle tilleggsprotokollelementer stammer fra PoWs evne til å oppnå konsensus angående den digitale hovedboken gjennom beregningsarbeidet til distribuerte individer.
I tiåret som har skjedd siden, har vi sett noen av manglene ved bevis-på-arbeid, inkludert dets høye energikostnader, en konsolidering av gruvekraft til få massive gruvebassenger og begrenset transaksjonsbåndbredde. Som et resultat har det dukket opp nye mekanismer for desentralisert konsensus, spesielt proof-of-stake og hybride PoW/PoS-systemer. Mens ulempene med PoW har gjort lite for å påvirke Bitcoins dominans i bransjen, har de ført til at de fleste nye prosjekter har valgt det mer skalerbare og energieffektive bevis-av-innsats-systemet.
Til tross for PoSs fremgang, er det heller ikke en perfekt mekanisme, og det er verdt å undersøke dens styrker, mangler og potensielle forbedringer mer i dybden.
Proof-of-stake: De mange smakene
Kjernefunksjonaliteten til et proof-of-stake-system lar "validatorer" (i stedet for proof-of-works gruvearbeidere) satse sine eiendeler for å foreslå og stemme på neste blokk (i motsetning til å løse PoWs kryptografiske funksjon). Selv om spesifikke implementeringer varierer, generelt sett, jo mer en validator har satset, jo større vekt får stemmene deres og desto større blir belønningen deres – men også den større mengden kapital som er underlagt straff hvis han handler ondsinnet.
Fra dette grunnleggende rammeverket har det oppstått en rekke variasjoner innenfor kryptoindustrien. Den mest grunnleggende mekanismen er en "rent bevis på innsatsen"-system, som Algorand bruker, som gir proporsjonal stemmegivning og blokkforslagsvekt til hver tokenholders "innsats". I motsetning til andre systemer, krever ikke satsing i PPoS at en bruker går gjennom noen spesiell prosess for å satse, men alle tokens settes ut automatisk, slik at alle token-innehavere kan delta i styringen. Dette er ganske likt en "bundet bevis på innsats”-systemet, som Ethereum 2.0 planlegger å ta i bruk, der brukere aktivt må låse eiendelene sine til innsats, motta proporsjonal stemmestyrke og tåle «skjærende» straffer hvis de stemmer mot konsensus.
I det bonded proof-of-stake-systemet kan alle med riktig mengde kapital bidra til nettverket, noe som kan reise to potensielle problemer. Hvis mengden kapital er for høy, reduserer det inkluderingen av nettverket og konsentrerer kraften. Men hvis det er for lavt, kan antallet noder som må nå konsensus være enormt, og bremse nettverket. En potensiell løsning på disse problemene er "delegert bevis på innsatsen”-system, som brukes av EOS-nettverket. I DPoS stemmer innehavere av nettverkstokener for at et begrenset antall delegater skal fungere som validatorer for nettverket. Dette både øker inkluderende deltakelse og begrenser antallet noder som er nødvendige for konsensus, noe som fører til EOS sin høye transaksjonsrate på rundt 3,900 21 transaksjoner per sekund. Det betyr imidlertid at makten er konsentrert blant EOS sine XNUMX valgte blokkprodusenter.
Til slutt er det hybridmodeller som Tezos "flytende bevis på innsats," som lar brukere delegere sine stemme- og innsatsrettigheter eller utøve disse selv, og som Decreds "hybrid bevis-på-innsats”-modell, som kombinerer elementer av PoS og PoW med gruvearbeidere som foreslår blokker og token-stakere som fungerer som validatorer.
De forskjellige iterasjonene, innovasjonene og hybridmodellene av konsensusmekanismer viser en åpenbar sannhet: Desentralisert konsensus er vanskelig. Det krever å koordinere et fellesskap av rasjonelle aktører for å handle på en måte som først og fremst er fordelaktig for fellesskapet, ikke individet. Dette krever ekstremt stramme insentivstrukturer og en konstant balanse mellom risikoene ved sentralisering når det gjelder sikkerhet og tillit med ineffektivitet rundt desentralisering.
Fordeler og utfordringer med proof-of-stake
Balansehandlingen som må administreres kalles ofte "skalerbarhetstrilemmaet", som henspiller på avveiningene blokkjeder må gjøre når de vurderer desentralisering, sikkerhet og skalerbarhet (i likhet med den gamle "velg to: søvn, venner, skole" på college ). PoS-modeller prøver generelt å balansere alle tre faktorene mer enn PoW, som vanligvis legger vekt på desentralisering og sikkerhet.
Forsøket på en mer generalistisk tilnærming kommer med et eget sett med problemer, hvorav noen er løst og noen fortsetter i dag.
I de tidlige dagene av PoS-implementering var det to primære innvendinger mot mekanismen vs. PoW som dreide seg om det faktum at stakers faktisk ikke hadde noe på spill («nothing-at-stake»-problemet), noe som betydde at de kunne støtte en alternativ versjon av blokkjeden uten kostnad (problemet med "langdistanseangrep"). Problemet med ingenting på spill reiste spørsmålet om at hvis det var en gaffel i kjeden, ville en validators optimale strategi være å validere på hver kjede for å motta deres belønning uavhengig av gaffelens utfall. Langdistanseangrepsproblemet ligner på et 51% angrep, men angriperen skriver om blokkjeden fra genesis-blokken, noe som er mulig i PoS fordi det ikke er nødvendig med arbeid for å omskrive en veldig lang kjede. Disse problemene ble løst med konseptet "slashing", som straffer en validator for å støtte en feil versjon av blokkjeden.
Disse straffene kan imidlertid ha den bivirkningen at de begrenser antall deltakere, avhengig av deres risikoprofil og tekniske evner. Målet med en blokkjede er selvfølgelig å ha så mange brukere som mulig til å satse og delta i nettverket. Dette kan imidlertid også introdusere problemet med "nullholdende likevekt", som er når ingen brukere noen gang ønsker å holde tokens utenfor innsatsen på grunn av oppblåsningen av nettverkets tokens, og dermed begrense faktisk bruk og transaksjoner.
Avveininger og avveininger helt ned, kan det virke - selv om mange bare er teoretiske, på dette tidspunktet. I naturen er kanskje det mest utbredte praktiske problemet med PoS-systemer faktisk delt med PoW-systemer: en konsolidering av makt og kapital til et begrenset antall store aktører og en tilbakemeldingssløyfe som lar de med mest kraft få mer. Dette er sant når det gjelder deres styringsmakt i nettverket, så vel som deres balanse i den bredere verden - slik at de velstående og mektige kan bli mer velstående og mektigere.
I PoW ser vi dette med de store gruvebassengene, som er i stand til å få mer og mer hashkraft til inkrementelle kostnader. I PoS ser vi dette ofte med såkorninvestorer som mottar store mengder rabatterte tokens, noe som betyr mer kraft og høyere innsatsbelønninger. Så selv om flere mennesker kan delta i staking sammenlignet med gruvedrift, er det fortsatt en betydelig ulikhet.
Mulige løsninger
Mange av de nevnte utfordringene, spesielt de bare rundt insentivjustering, har blitt løst med innovasjoner som slashing, ofte skapt av Ethereum Foundation og Casper. Spørsmål om sentralisering og konsentrasjon av makt ser ut til å være vanskeligere å løse for en plattform som Ethereum, som har en konsentrasjon av hvaler på grunn av sin lange historie og tidlige innsats innen blokkjede.
Systemer som delegert bevis-av-innsats er en interessant potensiell løsning for både å maksimere deltakelse og effektivitet, selv om resultatet kan føles ganske sentralisert til tross for dets demokratiske natur. Hybridsystemer som de som brukes av Tezos og Decred er også interessante eksperimenter som kan vise seg å være effektive for å begrense monopolisering av makt ved å ha flere interessentgrupper og økt brukerbyrå.
Mens denne typen innovasjon, eksperimentering og oppfinnsomhet er nødvendig for økosystemets utvikling, er vi ofte tilbøyelige til å lage mer komplekse løsninger enn nødvendig. Historisk sett kommer mye av sentraliseringen av PoS-systemer ikke fra en teknisk eller incentiviseringsmekaniker, men fra arten av den første distribusjonen. Store token-innehavere og institusjoner mottar ofte brorparten av en innledende distribusjon, og sementerer deres status som sentrale maktpunkter og potensielt en feil i nettverket. En løsning vil da være å demokratisere tilgangen til tokendistribusjon fra et tidligst mulig øyeblikk.
Dette er for tiden tilnærmingen som tas i et partnerskap mellom CasperLabs, som bygger en tillatelsesfri, høyytelses PoS-blokkjede- og handelsplattform for digitale eiendeler BitMax.io gjennom deres nye felles løsning: et tilbud om utvekslingsvalidering, eller EVO. I stedet for å tilby tokens til institusjonelle investorer, går CasperLabs og BitMax sammen for å gi detaljinvestorer muligheten til å være de første til å motta tokendistribusjon, slik at de vil fungere som validatorer gjennom BitMax når nettverket går live. Eliminering av hvaleffekten i den første distribusjonen kan bidra langt til å redusere eventuell fremtidig monopolisering av kraft i nettverket.
Til tross for de mange utfordringene med desentralisert konsensus (fra en blokkjede før lansering hele veien til Bitcoin), er det oppmuntrende å se fortsatt innovasjon og eksperimentering i dette riket, spesielt som forblir tro mot de grunnleggende idealene om tillitsløshet, sikkerhet og desentralisering.
Ansvarsfraskrivelse. Cointelegraph støtter ikke noe innhold eller produkt på denne siden. Mens vi tar sikte på å gi deg all viktig informasjon som vi kan få, bør leserne gjøre sin egen undersøkelse før de tar noen handlinger relatert til selskapet og bærer det fulle ansvaret for sine beslutninger, og heller ikke denne artikkelen kan betraktes som et investeringsråd.
Kilde: https://cointelegraph.com/news/staking-consensus-and-the-pursuit-of-decentralization