Hur Proof-of-Stake spelar en avgörande roll i Blockchain-ekosystemet

Konsensusmekanismen Proof-of-Stake (PoS) har dykt upp som den mest genomförbara lösningen på Bitcoin och Ethereums energiproblem. Världens två mest populära blockkedjor har länge kritiserats för sin enorma strömförbrukning, med en färsk studie från den brittiska finanssajten MoneySuperMarket som uppskattar att varje Bitcoin-transaktion kostar över 100 USD när det gäller energikostnader.

För att förstå att Bitcoins Proof-of-Work (PoW)-konsensus en dag skulle bli ett problem, beskrevs PoS-konsensus först av Sunny King och Scott Nadal i en tidning från 2012. Paret satte sig för att lösa Bitcoins energiproblem genom att använda en alternativ metod som kallas "staking", där en deterministisk algoritm väljer noder för att bearbeta block, baserat på antalet mynt en staker har. Det är i motsats till PoW, där gruvarbetare tävlar för att lösa komplexa matematiska problem för att bli utvalda som nästa blockproducent.

Under PoS-systemet har spelarna större chans att bli utvalda att lägga till nästa block – och tjäna belöningar för att göra det – ju fler mynt de satsar. PoS undviker därför de ständigt ökande energikostnaderna förknippade med Bitcoin-brytning.

Insatsbevis är född

Den första kryptovalutan någonsin att implementera en PoS-konsensus var Peercoin, som skapades av Sunny King 2013 som ett alternativ till Bitcoin. Peercoin var dock inte ett riktigt PoS-mynt, eftersom det antog en hybridmetod som såg att de flesta nya Peercoins ursprungligen skapades av gruvarbetare som använde den äldre PoW-konsensus. King implementerade denna metod för att bevara decentraliseringen av nätverket. Nuförtiden präglas majoriteten av Peercoins nu genom PoS, även om Peercoin-gruvarbetare fortsätter till denna dag.

Den första riktiga PoS-kryptovalutan var Pavel Vasins Svart mynt, som gjorde sin debut 2014. Blackcoin gjorde ett antal förbättringar, framför allt avlägsnade PoW mining helt. Decentraliseringen säkerställdes istället via en mer rättvis fördelning av Blackcoins tokens. Blackcoin tog också bort myntåldersmekanismen för Peercoin, som utformades för att förhindra att rika myntsatsare samlar på sig majoriteten av insatsbelöningarna. Vasin gjorde detta för att minska risken för en så kallad 51 % insatsattack, eftersom äldre myntinnehavare i Peercoin behöver mindre än 51 % av insatsmynten för att skapa en gaffel.

Även om Blackcoin var en stor förbättring, fångade projektet aldrig riktigt fantasin. Även om det existerar idag, har dess värde sjunkit till bara 3 cent per mynt, ner från sin rekordnivå på 1.05 $ 2018.

Även om Blackcoin till slut misslyckades som kryptovaluta, lyckades den åtminstone lägga grunden för uppkomsten av en ny generation av PoS-projekt. Samma år som Blackcoin lanserades publicerade Jae Kwon Tendermint whitepaper som så småningom växte till att bli Cosmos nätverk, medan Ethereums medgrundare Vitalik Buterin föreslagna Slasher, en bestraffande PoS-algoritm som den kommande lanseringen av Ethereum 2.0 kommer att baseras på.

Också 2014 såg vi debuten av BitShares, det första blockkedjenätverket som använde vad som är känt som en Delegated Proof-of-Stake-konsensus, som sedan har antagits av EOS, Lisk, Tron och andra anmärkningsvärda blockkedjor.

PoS träffar The Big Time

Det var dessa tidiga idéer som ledde till att PoS blomstrade i och med lanseringen av en tredje generationens projekt inklusive Algorand, Cardano och framför allt, Tezos.

Tezos är en smart kontraktsanpassad blockkedja som liknar Ethereum som lanserades 2018. Till skillnad från sina kamrater var Tezos först med att implementera en så kallad Liquid Proof-of-Stake-konsensusmekanism som sänker barriären för tillträde till nätverksvaliderare, vilket leder till till större decentralisering, mer demokratisk styrning och starkare nätsäkerhet.

Den största skillnaden mellan Tezos LPoS- och DPoS-mekanismer är att delegering i Tezos är valfri, medan det i DPoS finns en fast uppsättning blockproducenter, eller delegater. Med LPoS är målet att upprätthålla en dynamisk valideringsuppsättning för att underlätta samordning av tokeninnehavare och mer ansvarsfull styrning.

Tezos LPoS-konsensus tillåter vanliga användare av nätverket att delta i blockgenerering genom att låna ut sina tokens till en av noderna i utbyte mot en belöning. I Tezos kallas processen för validering "bakning", och algoritmen väljer en bagare för att skapa varje block från poolen av kvalificerade noder. Det är mest troligt att bagare med de högsta insatserna och ryktet blir utvalda. När de väljs skapar de ett nytt block som sedan skickas till 32 andra noder från poolen för attesteras. När det är gjort läggs blocket in i Tezos blockchain och bagaren får en belöning.

Fördelen med LPoS är att den har en praktiskt taget obegränsad pool av bagare, där alla kan bli en validator med en insats på 8,000 XNUMX $XTZ eller högre. DPoS-nätverk däremot har en mycket mer begränsad grupp av validerare att välja mellan på grund av de betydande kraven på datorinfrastruktur och behovet av att satsa en betydande mängd tokens. Tezos tillåter också delegering av insatsrättigheter, vilket innebär att $XTZ-innehavare kan delegera tokens till en bagare för att tjäna en del av insatsbelöningarna. Det finns ett stort incitament för tokeninnehavare att göra detta, eftersom det inte finns något krav för användare att dela äganderättigheter eller låsa sina tokens.

Bortsett från fördelarna med decentralisering, styrning och säkerhet, ger Tezos skydd mot dubbla utgifter. Skulle en nod identifiera en bagare som spenderar dubbelt så kan de rapportera detta med bevis i kommande cykler. Det förhindrar illvilligt beteende från bagare.

Framtiden för blockchain?

Tezos uppstod till slut som den första PoS-kedjan att skala framgångsrikt, och idag stöder den ett växande ekosystem av DeFi-applikationer med över 91 miljoner dollar i totalt värde låst. Dess framgång har gett upphov till ett kluster av rivaliserande projekt som också driver en PoS-konsensus, inklusive stora namn som Cardano, som lanserades samma år, och Cosmos och Algorand, som lanserades 2019.

Året därpå, 2020, visade sig vara en milstolpe för PoS-ekosystemet då vi såg lanseringen av mainnet av dussintals kedjor inklusive Polkadot, Celo, Elrond Network, Harmony, NEAR, Matic och Oasis. Många av dessa kedjor främjar nu snabb tillväxt i sina egna ekosystem, särskilt Polkadot, som stoltserar med 336 miljoner dollar i TVL i DeFi.

Nästa stora utveckling i PoS kommer att äga rum i år, då Ethereum äntligen rullar ut sin efterlängtade Uppgradering av Ethereum 2.0 Fas 2, som överförs från sin PoW-konsensusmekanism till PoS i ett försök att göra nätverket mer skalbart, säkert och hållbart än det är nu. Ethereums övergång till PoS motiverades av behovet av ett mer klimatvänligt och decentraliserat nätverk som redan har bevisats med framgången från tidigare PoS-projekt. Ethereum har inget alternativ än PoS, eftersom dess årliga energianvändning ökar snabbt. Data från Statista publicerade i december 2021 visade det en Ethereum-transaktion använder energi som motsvarar häpnadsväckande 100,000 XNUMX transaktioner på Visa.

Tack vare sin dominerande ställning i blockkedjebranschen, särskilt när det gäller DeFi, kan Ethereums kommande övergång till PoS mycket väl bli den viktigaste händelsen i konsensusmekanismens historia hittills. PoS har kommit långt sedan Peercoins och Blackcoins dagar, och även om det finns en hel del debatt om huruvida Ethereums uppgradering kommer att lyckas, är det nu en permanent fixtur i blockchain-landskapet och en som kommer att fortsätta att vara så under lång tid att komma.

Posten Hur Proof-of-Stake spelar en avgörande roll i Blockchain-ekosystemet visades först på Blockonomer.

• Myntsmart. Europas bästa bitcoin- och kryptobörs.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. FRI TILLGÅNG.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis provperiod.
• Källa: https://blockonomi.com/proof-of-stake-critical-role/