De ce Proof-Of-Work este un mecanism de consens superior pentru Bitcoin

Dovada este în budincă atunci când vine vorba de mecanismul de dovadă a funcționării Bitcoin versus o dezbatere a mecanismului de consens privind dovada de miză.

Au existat nenumărate argumente în jurul atât proof-of-work (PoW) cât și proof-of-stake (PoS) ca mijloc de obținere a consensului asupra unei rețele blockchain.

Mulți oameni s-au întrebat care dintre ele este mai bun și de ce? În acest articol, voi trece peste câteva dintre principalele beneficii și dezavantaje ale fiecărui mecanism de consens.

Hai să ne aruncăm.

Ce este Proof-Of-Work (PoW)?

Proof-of-work este un mecanism de consens descentralizat introdus pentru prima dată de Bitcoin (BTC). Vom folosi rețeaua Bitcoin ca exemplu pentru a înțelege mecanismul de consens pentru dovada muncii.

Rețeaua Bitcoin cere în esență membrilor să contribuie cu putere de calcul, cum ar fi unitățile de procesare grafică, pentru a rezolva puzzle-uri matematice arbitrare și pentru a împiedica pe oricine să câștige controlul sau să manipuleze sistemul.

Fiecare tranzacție care are loc este validată înainte de a fi adăugată în blockchain. Fiecare bloc este apoi validat de mineri, care primesc jetoane BTC recompensate pe măsură ce au depus „lucrare” prin unitățile lor de procesare. Prin urmare, aceasta se numește dovadă de lucru.

Mecanismul de consens pentru dovada muncii a trecut testul timpului. Acest mecanism de consens a validat cu succes miliarde de tranzacții pe blockchain-ul Bitcoin de ani de zile și și-a menținut autenticitatea și fiabilitatea ca fiind cel mai sigur și descentralizat mecanism de consens creat până în prezent.

Ce este Proof-Of-Stake (PoS)?

Proof-of-stake (PoS) este un mecanism de consens utilizat pe rețelele blockchain, creat ca alternativă la metoda PoW pentru validarea tranzacțiilor.

În acest mecanism, deținătorii de criptomonede pot valida tranzacțiile blocate pe baza numărului de monede pe care validatorul le miză (în loc de mineri să le valideze). Prin urmare, aceasta se numește proof-of-stake (PoS).

Validatorii din PoS sunt aleși la întâmplare. Pentru a deveni validator, trebuie să pariați o anumită cantitate de token de criptomonedă cerută de acel blockchain specific.

Există mai multe variante de PoS, cum ar fi delegated-proof-of-stake (DPoS), etc. Acestea au fost dezvoltate și implementate în diferite rețele blockchain, dar toate funcționează în mare parte într-un mod similar.

Când un bloc de tranzacții este gata să fie procesat, protocolul criptomonedei selectează un validator pentru a revizui blocul. Validatorul verifică apoi dacă tranzacțiile din bloc sunt complet corecte și, dacă trec verificările, blocul este adăugat în blockchain.

În schimbul faptului că face acest lucru, validatorul este recompensat sub formă de jetoane criptomonede pentru contribuția sa.

Cu toate acestea, dacă un validator ajunge să propună un bloc cu informații care sunt inexacte, își pierd o parte din jetoanele mizate ca penalizare. Acest lucru se poate întâmpla în PoS, deoarece nu există hardware care să rezolve puzzle-uri criptografice (spre deosebire de cazul PoW).

Ce mecanism de consens este mai bun și de ce?

Atât PoW, cât și PoS sunt concepute pentru a ajuta nodurile dintr-o rețea blockchain să verifice toate tranzacțiile care au loc.

Odată ce nodurile convin asupra validității unui bloc de tranzacții, tranzacțiile sunt adăugate în blockchain. Ambele modele oferă metode distinctive pentru a obține același rezultat final.

Cu toate acestea, proof-of-work ca sistem de validare a tranzacțiilor și de securizare a rețelei blockchain este mult mai superioară unui model proof-of-stake (PoS), dar are un cost.

Mai jos, am discutat despre ce face PoW un mecanism de consens superior în comparație cu PoS și costurile asociate cu acesta.

Securitate și autenticitate a datelor

PoW este mai superior decât PoS din perspectiva securității și a autenticității datelor. Acest lucru se datorează faptului că în PoW, datele sunt conectate la o istorie dovedită a alegerilor umane, care nu pot trișa într-un sistem care verifică fiecare tranzacție.

Acest sistem funcționează cu 0% încredere, iar 100% dintre tranzacții sunt verificate și înregistrate de către participanții la rețea într-un registru public.

PoW este, de asemenea, un mecanism de consens extrem de sigur, deoarece, într-o perioadă de timp, face rețeaua din ce în ce mai dificilă, până la un punct în care devine imposibil de atacat - deoarece rețeaua este monitorizată constant de participanții săi. Acești participanți au acum skin în joc (deoarece trebuie să „lucreze” pentru a rezolva tranzacțiile). Acest lucru face ca rețeaua să fie extrem de costisitoare de piratat.

Pe de altă parte, mecanismul de consens PoS este mai vulnerabil la hack-uri și atacuri.

În teorie, dacă un participant la rețea (sau un grup de participanți) ajunge la un punct de a deține 51% din monedele mizate, acest participant (sau grup) la rețea ar putea controla în esență întregul blockchain și îl poate modifica. Aceasta este denumită a 51% atac.

Proprietatea rețelei

Având în vedere designul „minetului” pentru obținerea de recompense, modelul PoW permite o structură descentralizată.

Bitcoin este un exemplu excelent în acest sens. Rețeaua Bitcoin este complet descentralizată. Nicio persoană, entitate sau țară nu o controlează. Este deținut și controlat de mii de noduri care rulează rețeaua, într-un sistem descentralizat și securizat, susținut de PoW.

Pe de altă parte, PoS permite o structură mai centralizată. Participanții care pot miza mai mult (adesea bogații), în teorie, pot acumula un control mai mare doar mizând mai mult.

Aceasta este o propunere riscantă, deoarece, dacă un grup de participanți ajunge în cele din urmă la un control de 51%, ei pot modifica blockchain-ul pentru a beneficia.

Nu am văzut deja problemele cu acest tip de sistem? Doar deschideți ochii și veți vedea că trăim în acest sistem de ceva vreme și uitați-vă unde ne-a adus.

Alinierea stimulentelor și echitatea

Modelul PoW îi recompensează pe mineri atunci când rezolvă puzzle-uri matematice complexe - o recompensă bloc și o parte din taxele de tranzacție în unele cazuri. Acest lucru stimulează comportamentul corect, deoarece nodurile concurează pentru a rezolva puzzle-ul pentru a obține recompensa.

Rețeaua devine din ce în ce mai dură, asigurându-se că rezolvarea acestor puzzle-uri necesită o putere de calcul mai mare. Acest lucru, la rândul său, face întreaga rețea mai sigură și mai costisitoare de piratat sau atacat.

Pe măsură ce valoarea criptomonedei crește, valoarea recompensei crește. Fiecare miner din rețea are șanse egale de a câștiga recompensa și, făcând acest lucru, continuă să securizeze rețeaua și să o facă robustă.

Această întreagă configurație stimulează comportamentul corect și descurajează bifurcarea, care este crearea unui blockchain alternativ atunci când protocolul este actualizat.

Pe de altă parte, într-un model PoS, stimulentul pentru obținerea recompensei este doar să mizezi mai mult. Acest lucru duce la problema centralizării, participanții care miză mai mult, obținând potențial un control mai mare asupra blockchain-ului. Într-un blockchain nemonitorizat, acest stimulent duce la o amenințare mai mare de securitate, cu mai puțină descentralizare și mai multă susceptibilitate la atacuri cu costuri reduse.

Testul timpului

Modelul PoW a trecut testul timpului. Rețeaua Bitcoin este un exemplu excelent în acest sens.

În ultimii 13 ani, rețeaua Bitcoin nu a fost niciodată piratată sau compromisă în niciun fel sau formă. Este cea mai puternică rețea din lume și a trecut testul timpului din perspectiva autenticității, fiabilității și securității rețelei.

Pe de altă parte, modelele proof-of-stake sunt relativ mai noi și rămân în stadii incipiente, atât în ​​adoptare, cât și în implementare. De asemenea, există un nivel mai mare de confuzie în ceea ce privește fezabilitatea unora dintre aceste modele, deoarece apar tot mai multe variații care nu au fost testate pe deplin.

Consumul de energie

Au existat argumente istorice conform cărora modelele PoW necesită un consum excesiv de energie, ceea ce duce la creșterea costurilor și a impactului asupra mediului.

Asta este adevărat. Într-adevăr, un model PoW consumă mult mai multă energie decât un model PoS.

Acest lucru se datorează faptului că, pe măsură ce dificultatea rețelei crește, este necesară din ce în ce mai multă putere de calcul pentru a rezolva complexitatea. Acesta este costul rulării unei rețele foarte sigure.

O rețea monetară, care are nevoie de securitate la bază, consumă energie. Să luăm, de exemplu, monedele fiat. Monedele Fiat folosesc mult mai multă energie decât modelul PoW, așa cum ar folosi rețeaua Bitcoin.

Acest lucru se datorează faptului că operațiunile bancare convenționale susținute de monede fiat se bazează pe banii de hârtie, care necesită resurse pentru a le produce și duce la o mulțime de risipă. Când luați în considerare costurile cu energie ale băncilor, spațiilor de birouri înalte, seifuri de securitate, camioane de securitate și alte cheltuieli generale, sistemul bancar tradițional se arată a fi epuizează mult mai mult energia decât Bitcoin.

Un model PoW, precum rețeaua Bitcoin, nu necesită resurse fizice pentru a produce, în afară de puterea de calcul necesară pentru a menține blockchain-ul. Deci, în timp ce rețeaua Bitcoin consumă energie, este totuși mai ecologică decât sistemul bancar tradițional și sistemul de monedă fiat pe care îl folosim astăzi. Este o soluție mult mai bună și o îmbunătățire a cazului de utilizare a consumului de energie și o actualizare la sistemul actual.

Cu alte cuvinte, mutarea sistemului nostru monetar în rețeaua Bitcoin nu va fi doar mai eficientă și mai sigură, ci va fi și un pas esențial în lupta împotriva încălzirii globale.

PoW este un sistem superior (cum am discutat mai devreme) și stimulează inovația și creativitatea și în spațiul de consum de energie.

Consumul de energie PoW a fost puternic optimizat în ultimii câțiva ani și utilizează energie regenerabilă și energie care altfel ar fi fost irosită.

Să luăm de exemplu rețeaua Bitcoin. In conformitate cu Q3 Global Bitcoin Mining Data, cea mai mare parte a minării efectuate pe Bitcoin este prin energie regenerabilă.

De fapt, consumul de energie din minerit Bitcoin este de doar 0.122% în comparație cu energia totală a lumii. Potrivit raportului, în T3 al anului 2021, eficiența minieră a crescut cu 23%, iar mixul de energie electrică durabilă a crescut cu 3%.

De fapt, mineritul Bitcoin a crescut de 43 de ori în eficiență în ultimii șapte ani. Cu alte cuvinte, exploatarea sa este cu 4,237% mai eficientă acum decât era acum șapte ani.

This report concludes that the Bitcoin Mining Council has estimated a 3x and 2x improvement in the mining efficiency over the next four and following four years.

Deci, nu numai că este cea mai eficientă utilizare a energiei în prezent (pentru aplicarea unui sistem monetar), dar este garantat că va fi dramatic mai eficientă în următorii opt ani.

Recompensele pentru extragerea Bitcoin sunt mari, ceea ce îi stimulează pe mineri să caute surse alternative de energie, ceea ce duce la inovații în sursele regenerabile. Deoarece cea mai mare parte a costurilor extragerii Bitcoin se duce la electricitate, minerii sunt determinati să găsească cea mai ieftină și mai curată sursă posibilă pentru a maximiza profiturile.

De fapt, exploatarea Bitcoin s-ar putea spune că este una dintre cele cea mai verde industrii la scară largă la nivel global. Majoritatea celor mai mari ținute miniere sunt situate în regiuni în care electricitatea regenerabilă este abundentă. Sursele de energie regenerabilă devin din ce în ce mai populare, deoarece sunt mai curate și mai ieftine decât formele tradiționale de energie.

Mulți experți cred că viitorul energiei regenerabile este strălucitor și în cele din urmă va depăși formele convenționale de energie. Miningul Bitcoin conduce această taxă.

Consumul de energie al Bitcoin este un preț mic de plătit, având în vedere valoarea economică și socială pe care o oferă. Bitcoin merită toată energia necesară pentru a-l menține.

Concluzie

Când te uiți la toate beneficiile și costurile unui model PoW, realizezi că beneficiile modelului PoW depășesc cu mult costurile.

PoW este un sistem superior datorită faptului că este corect, sigur și asigură stimulente care sunt aliniate cu scopul rețelei blockchain, pentru a securiza fiecare tranzacție.

Consumul de energie PoW a fost puternic optimizat în ultimii ani și utilizează energie regenerabilă sau energie care altfel ar fi fost irosită.

Bitcoin este susținut de mecanismul de consens PoW și a trecut testul timpului în ultimii 13 ani. Numai aceasta este dovada cât de eficient și puternic este modelul de consens PoW.

O rețea construită pe echitate, securitate, descentralizare și mecanism de consens pentru dovezi de lucru este concepută pentru a prospera.

Aceasta este o postare invitată de Mir Quadri. Opiniile exprimate sunt în întregime proprii și nu reflectă neapărat cele ale BTC Inc sau Revista Bitcoin.

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