Proof-of-time vs proof-of-stake: porównanie obu algorytmów

Algorytmy konsensusu to procesy, w których walidatorzy (znani również jako węzły lub górnicy) w sieci blockchain uzgadniają aktualny stan sieci. Wiąże się to głównie z ustaleniem, czy transakcja złożona przez walidatora jest autentyczna. Fałszywe lub niedokładne transakcje są odrzucane przez sieć, zakładając, że wszystkie weryfikatory działają uczciwie, bez złośliwych intencji. Walidatorzy są nagradzani kryptowalutą za przesyłanie dokładnych i autentycznych transakcji, podczas gdy złośliwi aktorzy są karani w zależności od protokołu konsensusu. 

Na przykład w sieciach typu proof-of-work (PoW), takich jak Bitcoin (BTC), walidatory muszą wydać energię za pośrednictwem drogiego sprzętu do weryfikacji transakcji, a jeśli się powiedzie, zyskują nowe tokeny. Jeśli postępują złośliwie, nic nie zyskują, a strata pochodzi z zużyta energia zużyta przedkładając nieuczciwą lub niedokładną transakcję.

W dowód stawki (PoS) użytkownicy stosują tokeny i otrzymaj dodatkowe tokeny za złożenie autentycznych transakcji, tracąc część za złożenie błędnych transakcji.

W protokołach proof-of-time (PoT) zasada jest taka sama, walidatory otrzymują dodatkowe tokeny za przesyłanie autentycznych transakcji, ale tracą tokeny za przesyłanie niedokładnych lub złośliwych transakcji.

Chociaż PoS i PoT mają pewne podobieństwa, są to dwa bardzo różne protokoły.

Co to jest dowód stawki?

PoS to algorytm konsensusu, który działa, gdy użytkownicy umieszczają swoje tokeny jako zabezpieczenie, blokując je w inteligentnym kontrakcie. System działa poprzez wybór walidatora, znanego również jako górnicy lub węzły, do przetwarzania bloku transakcji. Walidator musi zweryfikować transakcje wewnątrz bloku, aby upewnić się, że nie ma w nim niedokładnych informacji.

Następnie walidator przesyła blok do łańcucha bloków i jeśli blok został poprawnie zwalidowany, otrzymuje w nagrodę dodatkowe tokeny. Jeśli walidator zachowuje się w złośliwy lub leniwy sposób, zwykle przesyłając nieprawidłowe lub oszukańcze transakcje, traci część postawionych tokenów.

Walidatorzy, którzy postawili większą liczbę tokenów, są częściej wybierani do weryfikacji transakcji. Stawianie większej ilości tokenów również zapewnia walidatorowi dodatkowe nagrody, ponieważ zazwyczaj zarabiają stały procent w oparciu o sieć blockchain. Na przykład w Ethereum 2.0, obecnie walidatory zarabiać 4.2% na swoich tokenach. Walidatorzy są również bardziej skłonni do wybrania, jeśli postawili swoje tokeny przez dłuższy czas.

Zostanie walidatorem w systemie PoS jest otwarte dla wszystkich, ale bariera wejścia jest wysoka ze względu na popularność protokołu, z dużą liczbą węzłów na blockchainach PoS. Im więcej węzłów ma sieć, tym większą liczbę tokenów użytkownik będzie musiał postawić, aby zostać walidatorem.

Z tego powodu stawianie puli, które są prowadzone przez weryfikatory, są zwykle używane przez przeciętnych użytkowników kryptowalut, którzy chcą postawić swoje tokeny. W tym systemie użytkownik deponuje swoje tokeny do puli, a tokeny są obstawiane przez weryfikatorów w imieniu właściciela tokena. W zamian za to użytkownicy zazwyczaj płacą „opłatę za pulę”, która stanowi procent tokenów, które zarabiają na obstawianiu.

Co to jest dowód czasu?

Proof-of-time (PoT) to algorytm konsensusu, który wykorzystuje system głosowania do wyboru walidatorów sieci i koncentruje się na tym, jak długo walidator sieci był aktywny w sieci, a także na ich reputacji. Protokół został opracowany przez Analog i opiera się na delegowany dowód stawki (dPoS), który jest zmodyfikowaną wersją PoS.

Dowód czasu odnosi się do swojej księgi jako łańcucha czasowego i działa przy użyciu wyniku rankingowego, funkcji weryfikowalnego opóźnienia (VDF) i postawionych tokenów, aby określić, kto może dodać nową transakcję do księgi. System rankingowy działa poprzez przyznawanie punktów walidatorom sieci na podstawie ich wieku i wyników w przeszłości. Walidatorzy otrzymują wyższe oceny za bycie godnymi zaufania i aktywność w sieci przez dłuższy czas. Postawienie większej ilości tokenów zwiększa również prawdopodobieństwo wyboru walidatora.

Najnowsze: CEO FTX i współzałożyciel Solana doradzają w budowaniu ekosystemów Web3

PoT jest podobny do dPoS, ponieważ użytkownicy w sieci głosują, aby zdecydować, którzy delegaci mogą zweryfikować następny blok. Istnieją jednak pewne różnice w procesie głosowania, ponieważ PoT ma wiele etapów głosowania. Podczas pierwszego etapu głosowania walidatorzy, zwani elektorami czasu, przesyłają blok zawierający dane zawierające transakcje, które mają zostać dodane do łańcucha czasu. Jeśli blok zostanie zaakceptowany, blok jest walidowany, a wszystkie transakcje w ramach bloku są przetwarzane.

Wyborcy czasowi są wybierani w procesie selekcji, który bierze pod uwagę wynik rankingu wyborców i liczbę postawionych żetonów. Proces wykorzystuje te informacje, a także VDF do losowego wyboru elektora czasu i tylko jeden może zostać wybrany na raz.

Wyborcy czasu uruchamiają również VDF, aby ustalić, czy zostali wybrani do dodania nowego bloku do łańcucha czasu. Jeśli zostały wybrane, sprawdzają poprawność bloku, generują dowód VDF i przesyłają oba dane do pozostałych węzłów w łańcuchu czasowym.

Podczas drugiego etapu dowód blokowy i VDF jest wysyłany do 1,000 innych elektorów czasowych w celu dwukrotnego sprawdzenia przed dodaniem do łańcucha czasowego. Jeśli przez większość czasu wyborcy zgodzą się zaakceptować transakcję, zostaje ona dodana do łańcucha czasu.

Porównanie dwóch protokołów konsensusu

PoS i PoT mają kilka podobieństw. Po pierwsze, oba wymagają od walidatorów stawiania tokenów jako zabezpieczenia podczas weryfikacji transakcji, przy czym wyższa stawka zwiększa szanse na wybranie. Główną różnicą jest system rankingu i głosowania stosowany przez PoT, po którym następuje dodatkowa weryfikacja przez 1,000 walidatorów przed zgłoszeniem transakcji do księgi.

PoS jest bardziej popularną i znaną opcją, z której korzystają Solana, Polkadot, Cardano i Ethereum 2.0. Jeśli chodzi o zalety, oba systemy wymagają od użytkowników stawiania tokenów zamiast zużywania energii, co czyni je obie energooszczędnymi alternatywami dla dowodu pracy (PoW). Może to również działać jako wada, ponieważ złośliwi aktorzy mający dostęp do dużej liczby funduszy mogą teoretycznie przejąć kontrolę nad siecią.

Najnowsze: Popyt na powszechnie używane euro stablecoin jest ogromny, mówi ekspert DeFi

Jest to jednak mało prawdopodobny scenariusz. Na przykład, aby zainicjować atak 51%, złośliwy gracz musiałby posiadać 51% tokenów w sieci, co jest bardzo mało prawdopodobne i niezwykle ryzykowne dla atakującego, zwłaszcza w przypadku bardziej popularnych łańcuchów bloków, takich jak Ethereum i Cardano. PoT dodaje również do warstwy bezpieczeństwa, wymagając, aby każda transakcja była dwukrotnie sprawdzana przez tysiąc walidatorów, przy czym 2/3 z nich musi uzgodnić, czy transakcja powinna zostać dodana do księgi.

Każda sieć blockchain ma określone wymagania dostosowane do potrzeb sieci. Wiele blockchainów trzyma się PoW i PoS dla swoich potrzeb, podczas gdy dodatkowe algorytmy, takie jak PoT, dPoS i proof-of-history (używane przez Polkadot w połączeniu z PoS) zaspokajają potrzeby ich sieci blockchain.