Luis Buenaventura II: Proof-of-Work (PoW) kontra Proof-of-Stake (PoS)

Denna artikel skrevs på morgonen den 24 maj 2021.

God morgon, cryptofam! Kinas tillkännagivande på fredagskvällen om "kryptogruppsnedslag" fortsätter att utöva ett tryck nedåt på marknaderna idag, med $ BTC och $ ETH som svävar strax över $ 35 2 respektive $ XNUMX XNUMX.

Det är viktigt att komma ihåg att helghandeln i hög grad är en "detaljistkund" -affär - ingen av de institutionella handlarna är på kontoret. Detta innebär att det tenderar att påverkas av antingen hype eller FUD i mycket större grad, därav den fortsatta försäljningen.

Dagens #crypto briefing kommer inte att handla om nyheter då eftersom det inte finns mycket (om du inte är intresserad av Pentagons UFO-tillkännagivande). Som utlovat kommer vi att jämföra block-kedjor Proof-of-Work ($ BTC, $ ETH) vs Proof-of-Stake ($ ADA, $ ETH2, etc).

Hur blockchains fungerar

Om du inte vet vad dessa ord betyder, här är en snabb uppdatering: blockkedjor fungerar genom att behålla tusentals kopior av sig själv över tusentals deltagare. Nu om du har så många levande kopior måste du se till att de alla är överens om vilken version som är rätt. Det avtalet är vad vi kallar "konsensus" och PoW och PoS är exempel på "konsensusmekanismer", dvs hur en blockchain bestämmer vilken kopia som är korrekt. Vi litar på konsensus för att bestämma allt från BTC-transaktioner till NFT-prägling till DEX-affärer; det är hjärtat i varje blockchain.

Det första du måste förstå om PoW vs PoS-debatten är att det har pågått för alltid. Det första myntet som använder PoS-mekanismen - Peercoin - är bara tre år yngre än Bitcoin, så det är inte en väldigt ny idé. Ethereum 2 kommer att vara den största och mest profilerade implementeringen hittills när den startar.

Som följeslagare till det här inlägget skapade jag en enkel infografik som listar några av skillnaderna mellan PoW och PoS, så kolla det på bilderna och dela gärna det med dina egna FB-grupper. Jag tänker inte skriva om var och en av dessa skillnader här, utan istället nollställa två delar av debatten som jag tycker är mest kritiska.

Är PoS mindre säker än PoW?

Eftersom PoS ofta marknadsförs som en ersättning för PoW, måste vi fråga om det är minst lika säkert som det som det ersätter. Vad menar vi med "säker" här? I huvudsak pratar vi om hur motståndskraftigt det är att attackera både externa och interna.

Tyvärr beror svaret på den frågan mycket på hur mycket du uppskattar decentralisering. För att illustrera, här är en nyckelsituation som belyser skillnaden mellan PoW och PoS:

Vad händer när en ny deltagare kommer ombord på nätverket? I PoW är det enkelt. Den nya deltagaren letar bara upp vad den längsta kopian av blockkedjan är (bokstavligen genom att räkna antalet block på den), och vet att det är rätt kopia. Detta beror på att PoW bestämmer korrektheten efter kedjans längd. En längre kedja innebär att mer arbete har lagts in i det (därav "bevis på arbete"), därför är det rätt. PoWs energiintensiva natur gör det mycket kostsamt att göra en falsk kopia som har fler block på sig. I Bitcoin är det åtminstone extremt osannolikt.

På PoS-system måste dock en ny användare välja vilken kopia som ska tros, och sedan basera alla sina efterföljande transaktioner på den kopian. De kan inte bara räkna antalet block, för till skillnad från i PoW kostar det inte att skapa block i en PoS-blockkedja. Det är därför möjligt för skadliga deltagare att skapa ett oändligt antal avvikande kopior av kedjan i ett försök att svänga transaktioner till deras fördel. Detta kallas för problemet med "svag subjektivitet".

Det tekniska sättet att kontrastera dessa två ombordstigningsmetoder är att PoW är pålitlig och objektiv, medan PoS kräver * lite * förtroende och därför är subjektivt.

Nu är det i de flesta fall helt godartat och inte alls skadligt: ​​om en ny ETH2-deltagare ansluter sig till nätverket kan de slå upp kopian som sänds av Ethereum Foundation eller Consensys och vara säker på att det är korrekt. Men där ligger ditt decentraliseringsproblem. Om Ethereum Foundation någonsin attackerades inifrån smuler det hela. Och kanske mer "stor bild", om vi alla bara baserar våra reskontrar på vad Ethereum Foundation säger, bygger vi bara Paypal igen, eller hur?

Detta är inte ett omöjligt problem, men det finns ALLTID en säkerhetsavvägning. Till exempel använder ETH2 "kontrollpunkter" i kedjans livstid som ett sätt att lösa detta: (https://notes.ethereum.org/@adiasg/weak-subjectvity-eth2), vilket är som en ”garanterad” korrekt kopia fram till ett nytt ögonblick tidigare. Detta minskar effekten av svag subjektivitet genom att minska storleken på den tvivelaktiga datasetet till bara de sista blocken, men det löser inte problemet helt.

Så är PoS säkrare än PoW? Inte i idealisk decentraliserad mening, men om du är villig att lita på vänliga tredje parter är det förmodligen bra. Det är bara tiden som visar om det är bra nog.

Gör PoS de rika rikare?

Låt oss titta på de primära resurser som används av PoW och PoS. I PoW köper gruvarbetare maskiner som förbrukar mycket och mycket el för att skydda blockchain. PoW är i grunden ett lopp för att hitta den billigaste elen i världen, det är därför du ser mycket av det hända i Kina, där det finns ett överskott av el, och omvänt, inget i Afrika, eftersom det finns ett underskott där. Det är lätt att beskriva den totala kostnaden för PoW som maskinens kapitalkostnad + den löpande kostnaden för el.

I PoS är kostnaden ogenomskinlig, eftersom den primära resursen är själva kryptovalutan. Sättet PoS fungerar är att deltagarna sätter in en del av sin krypto (deras "insats") för en chans att tjäna transaktionsavgifter. Tanken här är att en deltagare i ett nätverk förmodligen bryr sig om nätverket i direkt proportion till storleken på deras andel i det. Vi hänvisar ofta till detta som ”skin in the game” och det fungerar vanligtvis.

Låt oss säga att den totala summan av insatta ETH var 1,000,000 10,000 1 och din personliga insats var 2 7 ETH. Du har XNUMX% chans att tilldelas transaktionsavgifter för varje block. De nuvarande uppskattningarna för ETHXNUMX är XNUMX% avkastning på årsbasis på dina insatta mynt, även om detta naturligtvis minskar när fler spelare går med. (https://launchpad.ethereum.org/en/)

Om alla deltagare i nätverket satsade 10,000 100 ETH nu skulle allt vara bra; Det är ett helt rättvist system där 1 personer vardera har 80% chans att tjäna transaktionsavgifter. Men i praktiken är det naturligtvis omöjligt. Det är stor sannolikhet att 20% av den insatta ETH tillhör bara XNUMX% av deltagarna, i ett välkänt ekonomiskt fenomen som kallas Pareto-princip.

Men varför är det dåligt? Tja, om den här rika minoriteten har sammanlagt 80% chans att vinna i lotteriet, uppstår en ohälsosam cykel. De kunde fortsätta att ploga tillbaka sina intäkter i nätverket och öka sin insats ännu mer, vilket skulle öka deras chanser att vinna lotteriet ännu mer, och så vidare, ad infinitum. (EOS-skaparen Dan Larimer beskriver problemet mer detaljerat här:https://bytemaster.medium.com/decentralizing-in-spite-of-pareto-principle-eda86bb8228b 

Med detta sagt gäller samma argument för "rik att bli rikare" också för PoW, åtminstone i den meningen att du också behöver stort kapital för att få det att fungera. Bitcoin-gruvindustrin är dock mycket mer entreprenör, eftersom det finns gott om innovation i det rummet som kommer med smarta sätt att göra det mer hållbart (se företag som UpstreamData.com till exempel).

Med PoS-system behöver du i princip bara vara rik för att komma vidare.

TLDR; Är PoS bättre än PoW?

Oundvikligen kommer någon att fråga mig vilken av dessa (PoW eller PoS) jag föredrar, och jag tänker inte klara av mitt svar. Jag tror att Satoshi, med PoW, kom med en elegant lösning på ett omöjligt problem, och elva år senare verkar det vara vår bästa tillgängliga konsensusmekanism som har en chans att bli riktigt decentraliserad.

Jag tror inte att det för närvarande är fallet med PoS. Jag är medveten om diagram som indikerar att ETH2-insats för närvarande ser mycket mer decentraliserat ut än 80/20 Pareto-scenariot som jag beskrev ovan, men (1) ETH2 är inte transaktionellt operativt än, och (2) anledningen till att det heter Pareto * Princip * beror på att system trender mot det förhållandet även när deltagarna är medvetna om det.

När allt är sagt och gjort kan det mycket väl vara så att det enda sättet att minska energiförbrukningen av PoW är att ersätta den med den alltför mänskliga resurs som kallas "förtroende" via PoS. Det är inte nödvändigtvis en dålig sak, och jag förväntar mig att många människor är helt villiga att göra det avvägningen.

Bloom

www.bloomx.app 

Ytterligare läsning:

Den här artikeln publicerades ursprungligen som ett Facebook-inlägg och publicerades på nytt med tillstånd på BitPinas: Luis Buenaventura II: Proof-of-Work (PoW) kontra Proof-of-Stake (PoS)

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