Åh, underverk av decentraliserat samförstånd - den drömmer om tillåtna blockchains för att vara censurbeständiga, förtroendelösa, samarbetsvilliga och egalitära för en potentiellt global användare av användare. Medan det är högt i ideal, är konsensus grundläggande för varje kryptonätverk, som måste komma överens om den mest grundläggande frågan om vem som bestämmer vad i nätverket.
Decentraliserad konsensus i form av en bevis för arbetsmekanism var kärnan i Satoshi Nakamotos innovation när man skapade Bitcoin - alla ytterligare protokollelement härrör från PoWs förmåga att nå enighet om den digitala storboken genom beräkningsarbetet för distribuerade individer.
Under det decennium som har skett sedan dess har vi sett några av bristerna i proof-of-work, inklusive dess höga energikostnader, en konsolidering av gruvkraften till några massiva gruvbassänger och begränsad transaktionsbandbredd. Som ett resultat har det kommit fram nya mekanismer för decentraliserat samförstånd, mest framför allt ett bevis för insats och hybrid PoW / PoS-system. Medan nackdelarna med PoW har gjort lite för att påverka Bitcoin dominans inom branschen, har de lett till de flesta nya projekt för att välja det mer skalbara och energieffektiva proof-of-stake-systemet.
Trots PoS: s ökande framträdande är det inte heller en perfekt mekanism, och det är värt att undersöka dess styrkor, brister och potentiella förbättringar på ett djupare sätt.
Proof-of-stake: De många smakerna
Kärnfunktionaliteten i ett proof-of-stake-system gör att "validerare" (snarare än proof-of-work-gruvarbetare) kan satsa sina tillgångar för att föreslå och rösta på nästa block (i motsats till att lösa PoWs kryptografiska funktion). Även om specifika implementeringar varierar i allmänhet, ju mer en validerare har satsat, desto större vikt har de att rösta och desto större är deras belöning - men också det större kapitalbeloppet som är föremål för straff om de agerar skadligt.
Från detta grundläggande ramverk har ett antal variationer uppstått inom kryptobranschen. Den mest grundläggande mekanismen är en "ren insats”System, som Algorand använder, vilket ger proportionell röstning och blockförslag vikt till varje symbolinnehavers” insats ”. Till skillnad från andra system kräver det inte att använda PPoS en användare att gå igenom någon speciell process för att satsa, utan snarare sätts alla symboler automatiskt, vilket gör att alla symbolinnehavare kan delta i styrning. Detta liknar en "bundna bevisförsäkring”-System, som Ethereum 2.0 planerar att anta, i vilket användare aktivt måste låsa upp sina tillgångar för att satsa, få proportionell röststyrka och uthärda” snedsteg ”påföljder om de röstar mot konsensus.
I det bundna proof-of-stake-systemet kan vem som helst med lämpligt kapitalbelopp bidra till nätverket, vilket kan ta upp två potentiella problem. Om kapitalmängden är för hög minskar det kraftigt nätverkets inkludering och koncentrerar kraften. Men om det är för lågt, kan antalet noder som måste nå enighet vara enormt, vilket bromsar nätet. En potentiell lösning på dessa frågor är "delegerat bevisfördelning”-System, som används av EOS-nätverket. I DPoS röstar innehavare av nätverkstoken för ett begränsat antal delegater att agera som validerare för nätverket. Detta ökar både inkludering av deltagande och begränsar antalet nodar som krävs för konsensus, vilket leder till EOS: s höga transaktionsgrad på cirka 3,900 21 transaktioner per sekund. Det betyder dock att makten är koncentrerad bland EOS: s XNUMX valda blockproducenter.
Slutligen finns det hybridmodeller som Tezos ”flytande bevis för insats, Som gör det möjligt för användare att delegera sina rösträttigheter eller utöva sina rättigheter eller utöva dem själva, och gillar Decreds "hybrid bevis på insats”-Modell, som kombinerar delar av PoS och PoW med gruvarbetare som föreslår block och tokenstakers som fungerar som validerare.
De olika iterationerna, innovationerna och hybridmodellerna för konsensusmekanismer visar en uppenbar sanning: Decentraliserad konsensus är svår. Det kräver att en grupp av rationella aktörer samordnas för att agera på ett sätt som först och främst är fördelaktigt för samhället, inte individen. Detta kräver extremt snäva incitamentsstrukturer och en konstant balans mellan riskerna med centralisering när det gäller säkerhet och förtroende med ineffektivitet kring decentralisering.
Fördelar och utmaningar med bevis för insatser
Den balanseringsåtgärd som måste hanteras kallas ofta ”skalbarhetstrilemmaet”, som hänvisar till de avvägningar som blockchain krävs när man överväger decentralisering, säkerhet och skalbarhet (liknar den gamla ”plocka två: sömn, vänner, skola” på college ). PoS-modeller försöker i allmänhet balansera alla tre faktorerna mer än PoW, vilket vanligtvis betonar decentralisering och säkerhet.
Försöket på en mer generalistisk strategi kommer med sin egen uppsättning frågor, varav några har lösts och andra som fortsätter idag.
Under de tidiga dagarna med PoS-implementeringen fanns det två primära invändningar mot mekanismen kontra PoW som kretsade kring det faktum att stakers faktiskt inte hade något på spel ("ingenting på spel" -problemet), vilket innebar att de kunde stödja en alternativ version av blockchain utan kostnad (problemet med "långdistansattack"). Problemet med ingenting som står på spel väckte frågan att om det fanns en gaffel i kedjan, skulle en validators optimala strategi vara att validera på varje kedja för att få sin belöning oavsett gaffels resultat. Attackproblemet med lång räckvidd liknar en attack på 51%, men angriparen skriver om blockchainen från genesis-blocket, vilket är möjligt i PoS eftersom inget arbete är nödvändigt för att skriva en mycket lång kedja. Dessa problem löstes med begreppet "snedsteg", vilket straffar en validerare för att stödja en felaktig version av blockchain.
Dessa påföljder kan emellertid ha bieffekten av att begränsa antalet stakers, beroende på deras riskprofil och tekniska kapacitet. Självklart är målet med en blockchain att ha så många användare som möjligt att satsa och delta i nätverket. Detta kan emellertid också införa problemet med ”nollhållningsjämvikt”, vilket är när inga användare någonsin vill hålla tokens utanför insatser på grund av inflationen i nätverkets tokens, vilket därmed begränsar den faktiska användningen och transaktionerna.
Avvägningar och avvägningar hela vägen ner kan det tyckas - även om många bara är teoretiska, just nu. I naturen delas kanske det mest utbredda praktiska problemet med PoS-system faktiskt med PoW-system: en konsolidering av makt och kapital till ett begränsat antal stora aktörer och en feedback-slinga som gör att de med mest makt kan få mer. Detta gäller när det gäller deras styrka i nätverket, liksom deras balansräkning i den bredare världen - vilket gör att de rika och mäktiga blir mer rika och starkare.
I PoW ser vi detta med de stora gruvbassängerna, som kan få mer och mer haschkraft till stegvisa kostnader. I PoS ser vi detta ofta när fröinvesterare får stora mängder rabatterade symboler, vilket innebär mer kraft och högre insatsbelöningar. Så medan fler människor kan delta i insatser jämfört med gruvdrift, finns det fortfarande en betydande ojämlikhet.
Möjliga lösningar
Många av de ovannämnda utmaningarna, särskilt de helt enkelt kring incitamentinriktning, har lösts med innovationer som snedstreck, ofta skapade av Ethereum Foundation och Casper. Frågor om centralisering och maktkoncentration verkar vara svårare att lösa för en plattform som Ethereum, som har en koncentration av valar på grund av dess långa historia och tidiga ansträngningar inom blockchain.
System som delegerade proof-of-stake är en intressant potentiell lösning för att maximera både deltagande och effektivitet, även om resultatet kan känna sig ganska centraliserat trots dess demokratiska karaktär. Hybridsystem som de som används av Tezos och Decred är också intressanta experiment som kan visa sig effektiva för att begränsa monopol på makten genom att ha flera intressentgrupper och ökat användarbyrå.
Även om dessa typer av innovation, experiment och uppfinningsrikedom är nödvändiga för ekosystemets utveckling, är vi ofta benägna att skapa mer komplexa lösningar än nödvändigt. Historiskt sett kommer en hel del av centraliseringen av PoS-system inte från en teknisk eller incitamentmekaniker utan från den ursprungliga distributionens natur. Stora innehavare och institutioner får ofta den största delen av en initial distribution, som cementerar deras status som centrala maktpunkter och potentiellt som ett misslyckande inom nätverket. En lösning skulle då vara att demokratisera tillgången till tokenfördelning från tidigast möjliga ögonblick.
Detta är för närvarande den strategi som tas i ett partnerskap mellan CasperLabs, som bygger en tillåtelsesfri, högpresterande PoS blockchain och plattform för handel med digital tillgång BitMax.io genom deras nya gemensamma lösning: ett utbytesvalideringserbjudande eller EVO. I stället för att erbjuda symboler till institutionella investerare, samarbetar CasperLabs och BitMax för att ge detaljhandelsinvesterare möjligheten att vara de första som får tokendistribution, så att de kommer att fungera som validerare via BitMax när nätverket går i drift. Elimineringen av valeffekten vid den första distributionen skulle kunna göra långt för att minska all framtida monopolisering av makten i nätverket.
Trots de många utmaningarna med decentraliserat samförstånd (från en blockchain före lansering hela vägen till Bitcoin), är det uppmuntrande att se fortsatt innovation och experiment på detta område, särskilt som förblir sant för de grundläggande idealen om förtroende, säkerhet och decentralisering.
Varning. Cointelegraph stöder inte något innehåll eller produkt på denna sida. Samtidigt som vi syftar till att ge dig all viktig information som vi kan få, bör läsarna göra sin egen forskning innan de vidtar åtgärder relaterade till företaget och bär fullt ansvar för sina beslut, och inte heller denna artikel kan betraktas som ett investeringsråd.
Källa: https://cointelegraph.com/news/staking-consensus-and-the-pursuit-of-decentralization