Луїс Буенавентура II: Proof-of-Work (PoW) проти Proof-of-Stake (PoS)

Ця стаття була написана вранці 24 травня 2021 року.

Доброго ранку, криптофам! Оголошення Китаю в п’ятницю ввечері про «придушення майнінгу криптовалют» продовжує чинити низхідний тиск на ринки сьогодні, при цьому $BTC і $ETH коливаються трохи вище 35 тис. доларів і 2 тис. доларів відповідно.

Важливо пам’ятати, що торгівля у вихідні дні — це справа «роздрібних клієнтів» — жоден з інституційних трейдерів не знаходиться в офісі. Це означає, що на нього, як правило, впливають або реклама, або FUD набагато більшою мірою, отже, розпродажі продовжуються.

Сьогоднішнє #crypto тоді брифінг не буде про новини, оскільки їх небагато (якщо вас не цікавить оголошення Пентагону про НЛО). Як і було обіцяно, ми збираємося порівняти блокчейни Proof-of-Work ($BTC, $ETH) і Proof-of-Stake ($ADA, $ETH2 тощо).

Як працюють блокчейни

Якщо ви не знаєте, що означають ці слова, ось коротка інформація: блокчейни працюють, зберігаючи тисячі своїх копій серед тисяч учасників. Тепер, якщо у вас є стільки живих копій, вам потрібно переконатися, що всі вони узгоджують, яка версія є правильною. Цю угоду ми називаємо «консенсусом», а PoW і PoS є прикладами «механізмів консенсусу», тобто того, як блокчейн вирішує, яка копія є правильною. Ми покладаємося на консенсус, щоб визначити все, від транзакцій BTC до карбування NFT до торгів DEX; це в самому серці кожного блокчейну.

Перше, що ви повинні зрозуміти про дебати PoW проти PoS, це те, що вони тривають вічно. Перша монета, яка використовує механізм PoS — Peercoin — лише на три роки молодша за біткойн, тому це не дуже нова ідея. На момент запуску Ethereum 2 стане найбільшою та найпопулярнішою реалізацією на сьогоднішній день.

Як супутник до цієї публікації, я створив просту інфографіку, яка перелічує деякі відмінності між PoW і PoS, тому, будь ласка, перегляньте це на фотографіях і не соромтеся поділитися нею у своїх групах на FB. Я не збираюся писати тут про кожну з цих відмінностей, але натомість зупинюся на двох частинах дискусії, які я вважаю найбільш критичними.

Чи є PoS менш безпечним, ніж PoW?

Оскільки PoS часто продається як заміна PoW, нам потрібно запитати, чи є він принаймні таким же безпечним, як той, що він замінює. Що ми тут маємо на увазі під «безпечним»? По суті, ми говоримо про те, наскільки він стійкий до атак як зовнішніх, так і внутрішніх.

На жаль, відповідь на це питання значною мірою залежить від того, наскільки ви цінуєте децентралізацію. Для ілюстрації ось ключова ситуація, яка підкреслює різницю між PoW і PoS:

Що відбувається, коли в мережу з’являється новий учасник? У PoW це просто. Новий учасник просто дивиться, яка найдовша копія блокчейну (буквально підраховуючи кількість блоків на ньому), і ЗНАЄ, що це правильна копія. Це тому, що PoW визначає правильність за довжиною ланцюга. Довший ланцюжок означає, що в нього було вкладено більше роботи (звідси прізвисько «доказ роботи»), тому він правильний. Енергоємність PoW робить виготовлення підробленої копії з більшою кількістю блоків дуже дорогим. Принаймні, у біткойнах це вкрай малоймовірно.

Однак у системах PoS новий користувач має ВИБРАТИ, якій копії вірити, а потім базувати всі свої подальші транзакції на цій копії. Вони не можуть просто підрахувати кількість блоків, тому що, на відміну від PoW, створення блоків у блокчейні PoS не коштує. Таким чином, зловмисники можуть створювати нескінченну кількість різних копій ланцюга, намагаючись схилити транзакції на свою користь. Це називається проблемою «слабкої суб’єктивності».

Технічний спосіб протиставлення цих двох методів адаптації полягає в тому, що PoW є ненадійним і об’єктивним, тоді як PoS вимагає *деякої* довіри і тому є суб’єктивним.

Тепер, у більшості випадків, це абсолютно небезпечно і зовсім не шкідливо: якщо новий учасник ETH2 приєднується до мережі, він може знайти копію, яку транслюють Ethereum Foundation або Consensys, і будьте впевнені, що це правильно. Але в цьому полягає ваша проблема децентралізації. Якщо Ethereum Foundation коли-небудь був атакований зсередини, вся справа руйнується. І, можливо, більш «загальна картина», якщо ми всі просто базуємо наші бухгалтерські книги на тому, що каже Ethereum Foundation, то ми просто знову створюємо Paypal, чи не так?

Це не є неможливою проблемою, проте ЗАВЖДИ існує компроміс із безпекою. Наприклад, ETH2 використовує «контрольні точки» в житті свого ланцюга як спосіб вирішити це: (https://notes.ethereum.org/@adiasg/weak-subjectvity-eth2), що схоже на «гарантовану» правильну копію до недавнього моменту минулого. Це зменшує вплив слабкої суб’єктивності, зменшуючи розмір сумнівного набору даних лише до кількох останніх блоків, але це не повністю вирішує проблему.

Тож чи PoS безпечніший, ніж PoW? Не в ідеальному децентралізованому сенсі, але якщо ви готові покладатися на дружніх третіх сторін, це, мабуть, добре. Лише час покаже, чи ДОСТАТНО це добре.

Чи робить PoS багатих багатшими?

Давайте розглянемо основні ресурси, які використовуються PoW і PoS. У PoW майнери купують машини, які споживають багато-багато електроенергії, щоб захистити блокчейн. По суті, PoW — це гонка з пошуку найдешевшої електроенергії у світі, тому ви бачите, що багато чого відбувається в Китаї, де є надлишок електроенергії, і, навпаки, його немає в Африці, тому що там є дефіцит. Загальну вартість PoW легко описати як капітальну вартість машин + поточну вартість електроенергії.

У PoS вартість непрозора, оскільки основним ресурсом є сама криптовалюта. Принцип роботи PoS полягає в тому, що учасники вносять певну суму своїх криптовалют (свої «ставки»), щоб отримати шанс отримати комісію за транзакції. Ідея полягає в тому, що учасник мережі, ймовірно, піклується про мережу прямо пропорційно розміру своєї частки в ній. Ми часто називаємо це «скін у грі», і це зазвичай працює.

Скажімо, загальна сума ставки ETH склала 1,000,000 10,000 1, а ваша особиста ставка – 2 7 ETH. У вас є шанс XNUMX% отримати комісію за транзакцію за кожен блок. Поточні оцінки для ETHXNUMX становлять XNUMX% річних прибутків на ваші монети, що ставляться, хоча, звісно, ​​ця цифра зменшується в міру того, як приєднується більше стекерів. (https://launchpad.ethereum.org/en/)

Тепер, якби кожен учасник мережі ставив 10,000 100 ETH, то все було б чудово; це цілком справедлива система, в якій 1 людей мають 80% шанс заробити комісію за транзакції. Але, звичайно, на практиці це неможливо. Існує висока ймовірність того, що 20% ETH, що ставляться, належатиме лише XNUMX% учасників, у добре відомому економічному явищі, відомому як Принцип Парето.

Але чому це погано? Що ж, якщо ця багата меншина має 80% шансів виграти в лотерею, тоді виникає нездоровий цикл. Вони могли б продовжувати вкладати свої заробітки в мережу і ще більше збільшити свою ставку, що ще більше збільшило б їхні шанси виграти в лотерею і так далі до нескінченності. (Творець EOS Ден Ларімер описує проблему більш детально тут:https://bytemaster.medium.com/decentralizing-in-spite-of-pareto-principle-eda86bb8228b 

З огляду на це, той самий аргумент «багатий стає багатшим» також справедливий і для військовослужбовців, принаймні в тому сенсі, що вам також потрібен значний капітал, щоб він працював. Однак індустрія майнінгу біткойнів є набагато більш підприємницькою, оскільки в цьому просторі є багато інновацій, які придумують розумні способи зробити його більш стійким (див. такі компанії, як UpstreamData.com наприклад).

Тим часом із системами PoS вам, по суті, потрібно лише бути багатим, щоб досягти успіху.

TLDR; Чи PoS краще, ніж PoW?

Неминуче хтось запитає мене, що з цього (PoW чи PoS) я віддаю перевагу, і я не збираюся зупинятися на своїй відповіді. Я думаю, що за допомогою PoW Сатоші знайшов елегантне рішення неможливої ​​проблеми, і через одинадцять років це здається нашим найкращим доступним механізмом консенсусу, який має шанси бути справді децентралізованим.

Я не вірю, що зараз це стосується PoS. Мені відомо про діаграми, які вказують на те, що стейкинг ETH2 на даний момент виглядає набагато більш децентралізованим, ніж сценарій Парето 80/20, який я описав вище, але (1) ETH2 ще не працює з транзакцій, і (2) причина, чому вона називається Парето *Принцип* полягає в тому, що системи тенденції до цього співвідношення, навіть якщо учасники знають про це.

Після того, як все сказано і зроблено, цілком може статися так, що єдиний спосіб зменшити споживання енергії PoW — це замінити його тим надто людським ресурсом, який називається «довірою» через PoS. Це не обов’язково погано, і я очікую, що багато людей будуть повністю готові піти на такий компроміс.

Цвісти

www.bloomx.app 

Додаткове читання:

Ця стаття спочатку опублікована як публікація у Facebook та повторно опублікована з дозволу на BitPinas: Луїс Буенавентура II: Proof-of-Work (PoW) проти Proof-of-Stake (PoS)

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