Луис Буэнавентура II: Proof-of-Work (PoW) против Proof-of-Stake (PoS)

Эта статья написана утром 24 мая 2021 года.

Доброе утро, криптофам! Объявленное в пятницу вечером в Китае объявление о «мерах по борьбе с майнингом криптовалют» продолжает оказывать понижательное давление на рынки сегодня, при этом $ BTC и $ ETH колеблются чуть выше $ 35 2 и $ XNUMX XNUMX соответственно.

Важно помнить, что торговля на выходных - это во многом дело «розничных клиентов» - ни один из институциональных трейдеров не находится в офисе. Это означает, что на него в гораздо большей степени влияет либо шумиха, либо FUD, отсюда и продолжающаяся распродажа.

Сегодня #Crypto Тогда брифинг не будет посвящен новостям, поскольку их не так много (если вас не интересует объявление Пентагона об НЛО). Как и было обещано, мы собираемся сравнить блокчейны Proof-of-Work ($ BTC, $ ETH) и Proof-of-Stake ($ ADA, $ ETH2 и т. Д.).

Как работают блокчейны

Если вы не знаете, что означают эти слова, напомню: блокчейны работают, поддерживая тысячи своих копий среди тысяч участников. Теперь, если у вас так много живых копий, вам нужно убедиться, что все они согласны с тем, какая версия является правильной. Это соглашение мы называем «консенсусом», а PoW и PoS являются примерами «механизмов консенсуса», то есть того, как блокчейн решает, какая копия является правильной. Мы полагаемся на консенсус, чтобы определять все, от транзакций BTC до майнинга NFT и сделок DEX; это сердце каждого блокчейна.

Первое, что вы должны понять в дебатах о PoW и PoS, это то, что они продолжаются вечно. Первая монета, использующая механизм PoS - Peercoin - всего на три года моложе Биткойна, так что это не слишком новая идея. Ethereum 2 станет крупнейшей и самой громкой реализацией на сегодняшний день, когда она будет запущена.

В дополнение к этому посту я создал простую инфографику, в которой перечислены некоторые различия между PoW и PoS, поэтому, пожалуйста, проверьте это на фотографиях и не стесняйтесь делиться ими в своих собственных группах FB. Я не собираюсь здесь описывать каждое из этих различий, а сосредоточусь на двух частях дискуссии, которые я считаю наиболее важными.

PoS менее безопасен, чем PoW?

Поскольку PoS часто продается как замена PoW, нам нужно спросить, является ли он по крайней мере таким же безопасным, как то, что заменяет. Что мы здесь подразумеваем под «безопасностью»? По сути, мы говорим о том, насколько он устойчив к атакам как внешним, так и внутренним.

К сожалению, ответ на этот вопрос во многом зависит от того, насколько вы цените децентрализацию. Для иллюстрации вот ключевая ситуация, которая подчеркивает разницу между PoW и PoS:

Что происходит, когда к сети подключается новый участник? В PoW все просто. Новый участник просто просматривает самую длинную копию блокчейна (буквально подсчитывая количество блоков на ней) и ЗНАЕТ, что это правильная копия. Это потому, что PoW определяет правильность длиной цепочки. Более длинная цепочка означает, что в нее было вложено больше работы (отсюда и прозвище «доказательство работы»), поэтому это правильная цепочка. Энергозатратный характер PoW делает создание поддельной копии с большим количеством блоков очень дорогостоящим. По крайней мере, в биткойнах это крайне маловероятно.

Однако в системах PoS новый пользователь должен ВЫБРАТЬ, какую копию ему поверить, а затем основывать все свои последующие транзакции на этой копии. Они не могут просто подсчитать количество блоков, потому что, в отличие от PoW, создание блоков в цепочке блоков PoS не требует затрат. Следовательно, злоумышленники могут создать бесконечное количество расходящихся копий цепочки в попытке повернуть транзакции в свою пользу. Это называется проблемой «слабой субъективности».

Технический способ противопоставить эти два метода онбординга состоит в том, что PoW является ненадежным и объективным, тогда как PoS требует * некоторого * доверия и поэтому является субъективным.

В большинстве случаев это совершенно безвредно и вовсе не вредоносно: если к сети присоединяется новый участник ETH2, он может найти копию, транслируемую Ethereum Foundation или Consensys, и быть уверенным, что это правильно. Но в этом и заключается ваша проблема децентрализации. Если на Ethereum Foundation когда-либо нападут изнутри, все рухнет. И, возможно, более «общая картина»: если мы все будем основывать наши бухгалтерские книги на том, что говорит Ethereum Foundation, то мы просто снова строим Paypal, не так ли?

Это не исключительная проблема, однако ВСЕГДА есть компромисс с точки зрения безопасности. Например, ETH2 использует «контрольные точки» в жизненном цикле своей цепочки как способ решения этой проблемы: (https://notes.ethereum.org/@adiasg/weak-subjectvity-eth2), что похоже на «гарантированную» правильную копию до недавнего момента в прошлом. Это снижает влияние слабой субъективности за счет уменьшения размера сомнительного набора данных до нескольких последних блоков, но не решает проблему полностью.

Итак, PoS более безопасен, чем PoW? Не в идеальном децентрализованном смысле, но если вы готовы полагаться на дружественные третьи стороны, это, вероятно, хорошо. Только время покажет, ДОСТАТОЧНО ли оно хорошего.

Делает ли PoS богатых богаче?

Давайте посмотрим на основные ресурсы, используемые PoW и PoS. В PoW майнеры покупают машины, которые потребляют много-много электроэнергии для защиты блокчейна. PoW - это, по сути, гонка за самую дешевую электроэнергию в мире, поэтому вы часто видите, что это происходит в Китае, где есть избыток электричества, и, наоборот, его нет в Африке, потому что там дефицит. Общую стоимость PoW легко описать как капитальные затраты на машины + текущие затраты на электроэнергию.

В PoS стоимость непрозрачна, потому что основным ресурсом является сама криптовалюта. Принцип работы PoS заключается в том, что участники вносят некоторую сумму своей криптовалюты (свою «долю»), чтобы получить шанс заработать комиссию за транзакцию. Идея здесь в том, что участник сети, вероятно, заботится о сети прямо пропорционально размеру своей доли в ней. Мы часто называем это «скином в игре», и обычно это работает.

Допустим, общая сумма поставленных ETH составила 1,000,000 ETH, а ваша личная ставка - 10,000 ETH. У вас есть 1% шанс получить комиссию за транзакцию за каждый блок. Текущие оценки для ETH2 составляют 7% годовых от ваших монет, поставленных на ставку, хотя, конечно, это число уменьшается по мере того, как присоединяется больше участников. (https://launchpad.ethereum.org/en/)

Теперь, если бы каждый участник сети ставил 10,000 100 ETH, все было бы совершенно нормально; это совершенно справедливая система, в которой 1 человек имеют шанс 80% заработать комиссию за транзакцию. Но на практике это, конечно, невозможно. Существует высокая вероятность того, что 20% поставленных ETH будет принадлежать всего XNUMX% участников, что является известным экономическим явлением, известным как Принцип Парето.

Но почему это плохо? Что ж, если это богатое меньшинство имеет в сумме 80% шансов выиграть в лотерею, тогда возникает нездоровый цикл. Они могут продолжать вкладывать свои доходы обратно в сеть и еще больше увеличивать свою ставку, что еще больше увеличивает их шансы на выигрыш в лотерею и так далее до бесконечности. (Создатель EOS Дэн Лаример более подробно описывает проблему здесь:https://bytemaster.medium.com/decentralizing-in-spite-of-pareto-principle-eda86bb8228b 

При этом тот же аргумент «богатый становится богаче» справедлив и для PoW, по крайней мере, в том смысле, что вам также нужен значительный капитал, чтобы заставить его работать. Тем не менее, индустрия добычи биткойнов намного более предприимчива, поскольку в этой сфере есть множество инноваций, которые придумывают умные способы сделать ее более устойчивой (см. Такие компании, как UpstreamData.com например).

Между тем, с системами PoS вам нужно только быть богатым, чтобы продвигаться вперед.

TL; DR; PoS лучше, чем PoW?

Неизбежно кто-то спросит меня, что из этого (PoW или PoS) я предпочитаю, и я не собираюсь отказываться от своего ответа. Я думаю, что с помощью PoW Сатоши придумал элегантное решение неразрешимой проблемы, и одиннадцать лет спустя это, по-видимому, наш лучший доступный механизм консенсуса, который имеет шанс быть по-настоящему децентрализованным.

Я не верю, что сейчас так обстоит дело с PoS. Мне известны графики, показывающие, что ставки ETH2 в настоящее время выглядят намного более децентрализованными, чем сценарий Парето 80/20, который я описал выше, но (1) ETH2 еще не работает в транзакционном режиме, и (2) причина, по которой он называется Парето. * Принцип * заключается в том, что системы стремятся к этому соотношению, даже когда участники знают об этом.

В конце концов, вполне возможно, что единственный способ снизить энергопотребление PoW - это заменить его исключительно человеческим ресурсом, который называется «доверие» через PoS. Это не обязательно плохо, и я ожидаю, что многие люди будут совершенно готовы пойти на такой компромисс.

Цвести

www.bloomx.app 

Дополнительная литература:

Эта статья изначально опубликована как пост в Facebook и переиздана с разрешения на BitPinas: Луис Буэнавентура II: Proof-of-Work (PoW) против Proof-of-Stake (PoS)

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