Przewodnik dla początkujących: Porównanie PoW i PoS

wstęp

Każda sieć blockchain potrzebuje mechanizmu zapobiegającego oszustwom i manipulacjom. Bez zasad wymuszających uczciwe zachowanie, nic nie powstrzyma użytkowników przed dwukrotnym wydawaniem tych samych monet lub przepisywaniem historii transakcji na swoją korzyść. Pytanie brzmi zatem: jaki jest koszt wdrożenia tego rozwiązania, kto go ponosi i kto kontroluje?

Proof-of-Work (PoW) i Proof-of-Stake (PoS) to dwie najczęstsze odpowiedzi na to pytanie, oparte na kontrastujących podejściach. Jedna zużywa ogromne ilości energii elektrycznej, a druga opiera się na zamrażaniu funduszy. Obie metody sprawiają, że oszustwa są kosztowne, ale w sposób, który prowadzi do bardzo różnych kompromisów dotyczących mocy, kontroli, prędkości i tego, kto faktycznie może w nich uczestniczyć.

Bitcoin korzysta z PoW od 2009 roku. Ethereum zaczynało w ten sam sposób, a następnie przeszło na PoS w 2022 roku. Ten podział na dwie sieci, z którym większość początkujących spotyka się jako pierwszym , jest najwyraźniejszym przykładem w świecie rzeczywistym, jak ważny jest ten wybór i dlaczego rozsądni ludzie nie są zgodni co do tego, który model lepiej sprawdzi się w dłuższej perspektywie.

Kluczowe punkty

• PoW powoduje, że ataki są kosztowne ze względu na zużycie sprzętu, energii elektrycznej i rywalizację o hash.
• PoS powoduje, że ataki są kosztowne ze względu na zamrożony kapitał, obowiązki audytorskie i kary.
• Bitcoin nadal korzysta z PoW, natomiast Ethereum przeszło na PoS za pośrednictwem The Merge.
• Żaden z tych modeli nie rozwiązuje automatycznie problemów związanych z opłatami, szybkością, decentralizacją i bezpieczeństwem użytkowników.

Dowód pracy kontra dowód udziału: uproszczone wyjaśnienie

Kiedy nowa transakcja jest transmitowana do blockchaina, każdy węzeł w sieci musi uzgodnić jej ważność i miejsce w rejestrze blockchaina. Ten proces uzgadniania nazywa się konsensusem i wymaga mechanizmu, który sprawia, że ​​oszustwo jest bardziej kosztowne niż przestrzeganie zasad.

Proof-of-Work (PoW) i Proof-of-Stake (PoS) to dwa najpopularniejsze mechanizmy konsensusu, które rozwiązują ten problem na różne sposoby. Proof-of-Work wymaga od górników znacznego wykorzystania mocy obliczeniowej, aby uzyskać prawo do dodania bloku. Z kolei Proof-of-Stake wymaga od walidatorów posiadania kryptowaluty jako zabezpieczenia, ryzykując utratę tego zabezpieczenia w przypadku nieuczciwego działania.

Oba modele odpowiadają na to samo fundamentalne pytanie: kto ma prawo dodać kolejny blok i dlaczego reszta sieci miałaby mu ufać? Różnica polega na ograniczonych zasobach, jakie każdy model wystawia na ryzyko. Proof-of-Work naraża na ryzyko moc obliczeniową i energię elektryczną, podczas gdy Proof-of-Stake naraża na ryzyko kapitał rezerwowy, reputację walidatorów i kary za protokoły. Jeśli nadal uczysz się, jak w ogóle rejestrowane są transakcje, przewodnik „Czym jest blockchain” zawiera podstawy.

różnica	co to znaczy
Produkt blokowy	PoW korzysta z górników. PoS korzysta z walidatorów.
rzadki zasób	PoW opiera się na obliczeniach. PoS opiera się na walutach zarezerwowanych.
Koszt ataku	Atakujący PoW potrzebują stałej mocy obliczeniowej. Atakujący PoS potrzebują wystarczających limitów i ryzykują kary.
Zużycie energii	PoW Plus z natury zużywa energię elektryczną. PoS zużywa znacznie mniej energii do produkcji bloków.
Kluczowe ryzyka koncentracji	PoW może koncentrować się na pulach wydobywczych i dostępie do sprzętu. PoS może koncentrować się na dużych walidatorach, magazynach płynnych i giełdach.
Nieporozumienie użytkownika	PoW nie oznacza, że ​​każdy górnik zarządza pełnym węzłem. PoS nie oznacza, że ​​każdy interesariusz zarządza walidatorem.

Ten kompromis można zwizualizować jako dwie ścieżki z jednym punktem startowym. Transakcje wchodzą na obie ścieżki. Proof-of-Work opiera się na blokach kandydujących, górnikach, sprzęcie, energii elektrycznej, zwycięskim hashu i weryfikacji kontraktu. Proof-of-Stake opiera się na blokach kandydujących, wyborze walidatorów, certyfikacjach, ostateczności i karach za niewłaściwe zachowanie.

Jeśli chcesz bliżej poznać któryś z tych mechanizmów, zapoznaj się z poradnikami na temat Proof of Stake (PoS) i Proof of Work (PoW)!

W jaki sposób Proof of Work (PoW) zabezpiecza blockchain?

Proof-of-Work (PoW) zabezpiecza blockchainy, zmuszając górników do wykorzystania mocy obliczeniowej, zanim będą mogli dodać blok. Ta praca jest łatwo weryfikowalna przez inne węzły, ale jej replikacja na dużą skalę jest niezwykle kosztowna dla atakujących.

Bitcoin jest najbardziej znanym przykładem. W oryginalnym dokumencie Satoshi Nakamoto opisał łańcuch Proof-of-Work (PoW) oparty na hashu, w którym zmiana starych rekordów wymaga ponownego wykonania pracy stojącej za nimi i nadrobienia zaległości w stosunku do uczciwego łańcucha.

Górnictwo, handel detaliczny i trudności w udowodnieniu pracy (PoW)

Kopanie to proces budowania bloku kandydującego i poszukiwania hasha spełniającego wymagania sieci dotyczące trudności. Górnik modyfikuje nonce i inne dane bloku, aż uzyskany hash będzie spełniał kryteria. Można to porównać do loterii, w której losy są generowane poprzez wielokrotne wykonywanie obliczeń, aż do znalezienia prawidłowego wyniku. Górnik, który jako pierwszy znajdzie zwycięski hash, wygrywa nagrodę za blok.

Biała księga Bitcoina opisuje ten proces jako poszukiwanie wartości, która powoduje, że hash SHA-256 zaczyna się od określonej liczby wymaganych bitów zerowych. Bitcoin automatycznie dostosowuje również poziom trudności, aby zapewnić, że bloki nie pojawią się zbyt szybko po dołączeniu Plusa do sieci. Ogólny przebieg procesu wygląda następująco:

• Transakcje są przesyłane do sieci.
• Górnicy zbierają prawidłowe transakcje w blokach kandydujących.
• Górnicy wielokrotnie haszują dane bloków.
• Pierwszy prawidłowy blok zostaje rozgłoszony.
• Kontrakt weryfikuje blok przed jego zaakceptowaniem.

Ten ostatni etap weryfikacji jest kluczowy. Górnicy konkurują ze sobą o propozycje bloków, ale kontrakt nadal egzekwuje zasady. Jeśli blok wyda nieistniejące monety lub naruszy zasady konsensusu, kontrakt odrzuci go, niezależnie od włożonego w niego wysiłku.

W jaki sposób wydobywanie surowców zwiększa bezpieczeństwo protokołu Proof of Work (PoW)?

Ta praca generuje koszt zewnętrzny dla łańcucha, którego nie da się sfałszować poprzez kopiowanie oprogramowania lub tworzenie licznych fałszywych tożsamości. Górnicy muszą płacić za sprzęt, energię, chłodzenie, przestrzeń, konserwację i operacje, zanim będą mogli konkurować o nagrody i opłaty za bloki. Jest to również źródłem krytyki środowiskowej. Proof-of-Work celowo zużywa energię, aby ograniczyć produkcję bloków.

To, czy ten kompromis jest opłacalny, zależy od celu, jakiemu według Ciebie służy dany łańcuch. Zwolennicy argumentują, że rzeczywisty koszt uzasadnia opór wobec cenzury i neutralne rozstrzygnięcie. Krytycy natomiast twierdzą, że równoważne bezpieczeństwo można osiągnąć przy znacznie mniejszym zużyciu energii.

Motywacja górników i czas blokowania wynika z czterech głównych sił:

• Dopłaty blokowe tworzą nowe monety zgodnie z harmonogramem emisji protokołu. W przypadku Bitcoina, halving zmniejsza te dopłaty mniej więcej co cztery lata. (Więcej informacji znajdziesz w tym poradniku dotyczącym halvingu Bitcoina!)
• Opłaty transakcyjne są wypłacane górnikom w zamian za zawieranie transakcji.
• Konkurencja na rynku skłania firmy górnicze do poszukiwania tańszej energii i bardziej wydajnego sprzętu.
• Dostosowanie poziomu trudności pozwala zachować stabilność czasu bloku przy zmianach mocy obliczeniowej.

W modelu proof-of-work rzeczywistym wydatkiem jest koszt zabezpieczeń, który utrudnia przepisanie rekordu transakcji. Usunięcie tego kosztu całkowicie zmieniłoby model zabezpieczeń.

Gdzie Proof of Work (PoW) może pozostać centralnym elementem?

Proof-of-work może pozostać kluczowy, gdy ekonomia wydobywcza nagradza operacje na dużą skalę. Domowi górnicy na małą skalę mogą obsługiwać sprzęt, ale górnicy przemysłowi często korzystają z lepszych stawek za energię elektryczną, dostępu do sprzętu, chłodzenia, finansowania i dłuższego czasu sprawności. Ta różnica pogłębiła się wraz z rozwojem górnictwa kryptowalut w przemysł.

Pule wydobywcze dodają kolejną warstwę. Pula pozwala wielu górnikom łączyć swoją moc obliczeniową i optymalizować przychody, ale operator puli może zyskać wpływy, ponieważ koordynuje wydobycie bloków i wypłaty. Nie oznacza to, że operator jest właścicielem całego sprzętu, ale wywiera znaczną presję na koncentrację zasobów.

Presja centralizacji w PoW pochodzi z kilku warstw rynku:

• Rynki energii i lokalne kontrakty na energię elektryczną.
• Produkcja układów ASIC i dostęp do wydajnych urządzeń.
• Obiekty hostingowe, finansowanie i dostępność.
• Zachowania społeczne i organizacja lokalna.

Siły te istnieją poza regułami konsensusu, ale nadal decydują o tym, kto może opłacalnie wydobywać surowce.

W jaki sposób Proof of Stake (PoS) zabezpiecza blockchain?

Proof-of-Stake (PoS) zabezpiecza blockchainy, wymagając od walidatorów zablokowania kapitału i przestrzegania zasad protokołu podczas proponowania lub potwierdzania bloków. Niewłaściwe postępowanie może skutkować karami, w tym utratą udziału w systemach stosujących slashing.

Ethereum jest najbardziej rozpowszechnionym przykładem Proof-of-Stake (PoS), ale PoS to rodzina rozwiązań, a nie jeden, identyczny szablon. Niektóre sieci korzystają z bezpośrednich grup walidatorów, podczas gdy inne korzystają z delegacji, kandydatów na walidatorów lub mechanizmów hybrydowych. Dokładne porównanie wymaga zadania pytań o to, kto może walidować, jakie ryzyko podejmuje i jak system reaguje, gdy coś pójdzie nie tak.

Audytorzy Proof-of-Stake (PoS), udziały i propozycje blokowe

Walidatorzy to uczestnicy, którzy pomagają proponować, walidować lub certyfikować bloki po stakingu wymaganych zasobów dla sieci. W sieci Ethereum uruchomienie walidatora wymaga zadeklarowania co najmniej 32 ETH w protokole. Stanowi to wysoką barierę dla użytkowników indywidualnych, dlatego wiele osób korzysta z usług crowdsstakingu, choć wiąże się to z kompromisami, które zostaną omówione w następnej sekcji.

Obowiązki audytora różnią się w zależności od sieci, ale podstawowe obowiązki są podobne w większości sieci Proof-of-Stake (PoS) :

• Utrzymywanie połączenia z Internetem i dbanie o dostępność usługi.
• Postępuj zgodnie z zasadami programu klienckiego.
• Terminowe podpisywanie listów.
• Pomoc w uzgodnieniu łańcucha prawnego w ramach sieci.

Aby dowiedzieć się więcej na temat konkretnych mechanizmów Ethereum, zapoznaj się z przewodnikiem opisującym działanie pamięci masowej Ethereum, który szczegółowo omawia konfigurację walidatorów, nagrody za przechowywanie danych i ryzyko operacyjne.

Cięcia i kary w Proof of Stake (PoS)

Slashing to kara, która pozbawia audytora części jego udziału w wyniku złośliwych działań, takich jak podpisywanie dwóch sprzecznych bloków na tej samej wysokości (znane również jako podwójne podpisywanie). Ma ona na celu utrudnienie ataków pod względem ekonomicznym, a nie jedynie ich teoretyczne zakazanie.

Nie każdy błąd skutkuje potrąceniem, a to rozróżnienie jest ważne dla zrozumienia ryzyka. Wiele systemów stosuje również mniejsze kary za przestoje lub pominięte zadania, co oznacza, że ​​audytor może stracić nagrody za bycie offline bez przeprowadzania ataku. Zachowania uzasadniające potrącenie są traktowane znacznie poważniej.

Ryzyko audytora dzieli się na kilka kategorii:

• Przestój może zmniejszyć nagrody.
• Słabe przygotowanie może prowadzić do pomijania zadań.
• Podwójne podpisanie może skutkować zniżką i utratą akcji.
• Sekwestracja składowania może powodować dodatkowe ryzyko dla kontrahentów, oprócz ryzyka związanego z protokołem.
• Błędy klientów mogą mieć wpływ na wielu audytorów korzystających z tego samego programu.

Proof-of-Stake (PoS) przenosi główny koszt bezpieczeństwa z zużycia energii na ryzyko ekonomiczne. Atakujący musi zdobyć lub kontrolować wystarczająco dużo udziałów, aby zakłócić działanie sieci, a następnie ryzykować ich utratę, jeśli protokół i społeczność wykryją atak.

Delegowanie udziału nie jest tym samym, co przeprowadzenie audytu.

Delegowanie udziałów oznacza zezwolenie walidatorowi lub innej usłudze na udział w procesie w Twoim imieniu. Nie jest to to samo, co bezpośrednie uruchamianie sprzętu walidatora, wybieranie klientów, zarządzanie kluczami i podpisywanie bloków.

To rozróżnienie ma realne konsekwencje dla decentralizacji. Sieć może mieć miliony posiadaczy tokenów, ale nadal opiera się na mniejszej grupie walidatorów, usługach magazynowania lub kontach kontrolowanych przez giełdy, aby wykonywać faktyczną pracę nad produkcją bloków.

Ryzyko pojawia się w kilku miejscach:

• Giełda papierów wartościowych może kontrolować kluczowe opcje operacyjne poprzez posiadane udziały.
• Usługa przechowywania danych może zdecydować o skonfigurowaniu modułu sprawdzającego bez udziału użytkownika.
• Kod do przechowywania płynów może być całkowicie odłączony od operatora walidatora.

Przewodnik po przechowywaniu płynów wyjaśnia, jak działa ten rozdział i na jakie kompromisy użytkownicy idą w zamian za elastyczność. Zwrotów z magazynów nie należy interpretować jako dochodu wolnego od ryzyka, gdy ktoś inny kontroluje audyt.

Proof of Work kontra Proof of Share: różnice w zabezpieczeniach

Mechanizmy bezpieczeństwa Proof-of-Work (PoW) i Proof-of-Stake (PoS) opierają się na różnych budżetach na bezpieczeństwo, dlatego ich strategie ataków i ścieżki odzyskiwania nie są identyczne. Rzetelne porównanie wymaga rozróżnienia między kosztem ataku, jego wykryciem, ostatecznością, koordynacją społeczną i złożonością oprogramowania.

Ataki PoW zazwyczaj wymagają stałego dostępu do wystarczającej mocy obliczeniowej, aby przytłoczyć legalnych górników. Z kolei ataki PoS zazwyczaj wymagają wystarczającej liczby uprawnień, delegowanej kontroli lub wpływu na walidatorów, aby uniemożliwić ostateczny wynik lub utworzyć sprzeczne rekordy. Oba modele mogą zawieść, jeśli moc jest skoncentrowana lub jeśli sieć słabo reaguje w sytuacjach kryzysowych.

pytanie bezpieczeństwa	Jak porównać PoW i PoS
Co powinien kontrolować atakujący?	PoW wymaga mocy haszującej. PoS wymaga udziału, kluczy walidacyjnych lub delegowanej kontroli.
Ile wydaje napastnik?	Atakujący PoW ponoszą koszty dostępu do sprzętu, energii i utraconych korzyści. Atakujący PoS ryzykują kapitał i kary.
Czy atak można szybko powtórzyć?	Ataki PoW mogą trwać tak długo, jak długo dostępna jest moc obliczeniowa. Atakujący PoS mogą stracić udziały lub napotkać ograniczenia w dostępie do sieci i ponownym wejściu.
Jak ostateczna jest transakcja?	Finalność PoW jest probabilistyczna po dodaniu bloków Plus. PoS może zapewnić jawną finalność w niektórych projektach.
Co jeszcze mogłoby pójść nie tak?	PoW może koncentrować się na pulach wydobywczych. PoS może koncentrować się na walidatorach, płynnym stakingu i depozytariuszach.

Żaden pojedynczy model nie może być bezpieczniejszy dla każdego blockchaina. Bezpieczeństwo zależy od wartości aktywów, rozmieszczenia uczestników, różnorodności klientów, standardów zarządzania oraz możliwości samodzielnej weryfikacji bloków przez użytkowników.

Na czym polega atak 51% w Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS)?

Atak 51% oznacza, że ​​atakujący uzyskuje wystarczającą moc generowania bloków, aby zakłócić kolejność transakcji lub podjąć próbę podwójnego wydatkowania. Chociaż termin ten wydaje się uniwersalny, jego mechanizmy różnią się w zależności od modelu konsensusu używanego przez łańcuch.

W Proof-of-Work (PoW) atak 51% zazwyczaj oznacza kontrolowanie większości efektywnej mocy obliczeniowej na tyle długo, aby zreorganizować bloki. W Proof-of-Stake (PoS) minimalny próg zależy od konstrukcji łańcucha. W sieci Ethereum kontrolowanie ponad jednej trzeciej lub dwóch trzecich udziału może prowadzić do zakłóceń o różnym stopniu nasilenia, od opóźnień w terminalach po poważniejsze ataki na terminale. Atakujący nie tylko wynajmuje maszyny, ale naraża również swój udział na kary lub izolację społeczną.

Metody odzyskiwania sprawności po atakach również są różne:

• Odzyskanie zysków w PoW często zależy od siły uczciwej sprzedaży detalicznej, bodźców ekonomicznych i wymian oczekujących na dalsze potwierdzenia.
• Odzyskiwanie w PoS może obejmować kary za „cięcie”, wycieki bezczynności, poprawki błędów u klientów, koordynację społeczną i decyzje o wyborze rozwidlenia.
• Oba modele mogą wymagać skomplikowanej koordynacji ludzkiej, jeśli atak będzie wystarczająco duży.

Częstym błędem początkujących jest założenie, że „51%” oznacza wszędzie dokładnie te same mechanizmy. To skrót od kontroli zasobów, której łańcuch używa do wyboru rekordu historycznego, a zasoby te różnią się w zależności od systemu.

W jaki sposób produkt końcowy zmienia doświadczenie użytkownika w blockchainie?

Wartość końcowa opisuje, jak bardzo użytkownicy są pewni, że transakcja nie zostanie cofnięta. Jest to istotne dla każdego, kto korzysta z portfeli, mostów i giełd, ponieważ każda z tych usług określa, jak długo należy czekać na transakcję, zanim zostanie uznana za stabilną.

W Proof-of-Work (PoS) zaufanie rośnie z każdym kolejnym blokiem dodanym po transakcji. Nie ma absolutnego limitu, a jedynie rośnie prawdopodobieństwo. W systemach PoS z wyraźnie finalnymi blokami, walidatorzy mogą głosować nad blokami, które mają stać się ostateczne. W sieci Ethereum bloki obsługiwane przez co najmniej 66% całkowitej alokacji Etheru (stacked Ether) stają się ostateczne, zmieniając sposób, w jaki portfele, mosty i aplikacje postrzegają rozliczenia.

Dla użytkowników zmieniają się trzy ostatnie codzienne punkty kontrolne:

• Liczba potwierdzeń, na które portfel czeka przed wyświetleniem środków.
• Czas, w którym most lub aplikacja opóźnia rozliczenie transakcji przed umożliwieniem wypłaty.
• Jak szybko giełda dodaje depozyty?

Nie oznacza to, że każdy łańcuch punktów sprzedaży (PoS) jest domyślnie bezpieczniejszy. Jeśli pula walidatorów jest skoncentrowana lub błędy klientów są rozproszone na wiele walidatorów, ostateczne rozwiązanie może stać się źródłem stresu, a nie prostą aktualizacją.

Dowód pracy kontra dowód udziału: zużycie energii, sprzęt i koszty uczestnictwa

Zużycie energii różni się znacząco w przypadku mechanizmów Proof-of-Work (PoW) i Proof-of-Stake (PoS); każdy z nich zapewnia bezpieczeństwo sieci za pomocą innych zasobów. W PoW konkurencja o energię elektryczną i sprzęt staje się kosztem produkcji bloków. W PoS kosztem produkcji bloków staje się zamrożony kapitał, procesy audytowe i kary.

Przejście Ethereum na Proof-of-Stake (PoS) jest najbardziej znanym udokumentowanym przypadkiem w tym zakresie. Ethereum zakończyło tę transformację 15 września 2022 roku, co spowodowało zmniejszenie zużycia energii o około 99.95%. Dane te nie powinny odnosić się dosłownie do każdego łańcucha opartego na PoS, ale ilustrują one ogromną zmianę, jaka zachodzi, gdy duża sieć zaprzestaje kopania kryptowalut.

koszt	Gdzie się pojawia?
الكهربا	Metale PoW generują stałe koszty energii i chłodzenia.
sprzęt komputerowy	Górnicy PoW konkurują ze sobą, wykorzystując w niektórych sieciach układy ASIC i GPU, a ponadto ponosząc koszty hostingu i konserwacji.
Zablokowany kapitał	Walidatory PoS blokują lub autoryzują tokeny.
Gotowość operacyjna	Walidatory punktów sprzedaży (PoS) wymagają niezawodnej infrastruktury i efektywnego zarządzania kluczami.
Kary	Audytorzy PoS mogą utracić nagrody lub należną im część z powodu niewłaściwego postępowania.

Proof of Stake może obniżyć koszty uczestnictwa w obsłudze węzłów bazowych, ale bezpośrednia weryfikacja nadal może być kosztowna, jeśli wymagana stawka jest wysoka. Proof of Work pozwala każdemu weryfikować bloki, ale konkurencyjne wydobycie może być poza zasięgiem mniejszych uczestników.

Ryzyko decentralizacji w górnictwie i magazynowaniu

Ryzyko centralizacji istnieje zarówno w górnictwie, jak i stakingu, ponieważ siła ekonomiczna naturalnie dąży do ekspansji. Proof-of-Work (PoW) może koncentrować się tam, gdzie zasoby energii, sprzętu i puli wydobywczych są najsilniejsze. Z kolei Proof-of-Stake (PoS) może koncentrować się tam, gdzie kapitał, płynny staking, giełdy i infrastruktura walidatorów są najsilniejsze.

Blockchain może wydawać się zdecentralizowany pod względem liczby portfeli, podczas gdy produkcja bloków może być scentralizowana. Może również sprawiać wrażenie scentralizowanego poprzez nazwę puli, podczas gdy podstawowa moc obliczeniowa lub operatorzy walidatorów są bardziej rozproszeni, niż sugeruje nazwa. Szczegóły determinują poziom ryzyka.

punkt nacisku	Wpływ na decentralizację
Kompleksy górnicze	Zespół może koordynować formy do bloków, nawet jeśli poszczególni górnicy są właścicielami sprzętu.
Urządzenia ASIC zapewniają	Specjalistyczne urządzenia mogą stanowić wąskie gardła dla producentów i dużych nabywców.
Dostęp do taniej energii	Górnicy mający lepsze kontrakty energetyczne mogą utrzymać się dłużej niż mniejsi konkurenci.
Wielcy audytorzy	Rzeczoznawcy posiadający większe udziały mogą uzyskać okazje Plus z bloków.
Staking płynny	Udziały grupowe mogą koncentrować wpływy wokół małej grupy protokołów lub operatorów.
Staking na różnych platformach	Usługi pamięci masowej mogą grupować udziały użytkowników pod jednym parasolem operacyjnym.
wymagania dotyczące węzła	Wysokie wymagania sprzętowe i dotyczące przepustowości mogą ograniczyć niezależną weryfikację.

Celem jest zrozumienie, kto może tworzyć bloki, kto może je weryfikować, kto może blokować transakcje i kto może odzyskać dane w przypadku awarii głównego uczestnika.

Pule wydobywcze i dostępność sprzętu: Jak wpływają na decentralizację w PoW?

Pule wydobywcze i dostępność sprzętu mogą zwiększyć centralizację Proof-of-Work (PoW), nawet gdy protokół jest w pełni otwarty. Górnik może posiadać sprzęt, ale nadal polegać na puli w zakresie regularnych wypłat i koordynacji bloków. Z czasem ta zależność może przenieść realną władzę w stronę operatorów puli, nawet jeśli nie posiadają oni większości fizycznego sprzętu.

Presja ta ujawnia się na trzech poziomach, z których każdy zasługuje na osobne omówienie:

• Wybór agregatora ma wpływ na format szablonów bloków i uwzględnionych transakcji.
• Dostęp do sprzętu ma wpływ na to, kto może efektywnie kopać na danym poziomie trudności.
• Taniej energii zależy od tego, kto może pozostać rentowny, gdy nagrody za bloki maleją lub rośnie konkurencja.

Nie oznacza to jednak, że Proof of Work jest automatycznie scentralizowany, lecz oznacza, że ​​decentralizacja musi być badana na kilku poziomach: liczby węzłów, zachowania puli, dostępności sprzętu, zasięgu geograficznego, umów energetycznych i kosztów wymiany górników.

Płynne staking, platformy i duzi audytorzy: kluczowe czynniki w PoS

Staking płynny, platformy i operatorzy dużych walidatorów mogą zwiększyć centralizację Proof of Stake (PoS) poprzez łączenie depozytów użytkowników. Użytkownik może posiadać token lub saldo stakingu płynnego na platformie, podczas gdy inna strona obsługuje faktyczną infrastrukturę walidatora.

Staking płynności może poprawić dostęp i płynność, ale może również koncentrować zarządzanie, wybór audytorów i zależności operacyjne.

Nie wszyscy główni dostawcy usług stalkingu są sobie równi. Niektórzy dystrybuują swoich audytorów do niezależnych operatorów, podczas gdy inni korzystają z bardziej scentralizowanej infrastruktury. Weryfikacja w tym przypadku jest namacalna:

• Wielkość udziału w rynku, na jaki może wpłynąć jeden dostawca.
• Czy audytorzy są rozproszeni po różnych niezależnych podmiotach, czy też skupieni w jednym miejscu.
• Co się stanie, jeśli dostawca przestanie działać, zostanie objęty regulacjami lub wystąpi awaria przełączania?

W jaki sposób proces obsługi węzła weryfikuje producentów bloków?

Operacja węzła weryfikuje producentów bloków, umożliwiając użytkownikom bezpośrednie sprawdzenie reguł. Górnik lub walidator proponuje blok, ale to węzeł decyduje, czy blok jest prawidłowy. Role te nie nakładają się automatycznie, co jest ważne dla zaufania użytkowników do producentów bloków.

Początkującym łatwo jest przeoczyć tę różnicę:

• Górnik Bitcoinów to nie to samo, co pełny węzeł Bitcoin.
• Walidator Ethereum to nie to samo, co niezweryfikowany węzeł Ethereum.
• Klient śledzenia nie pomaga automatycznie w bezpośrednim sprawdzaniu każdego bloku.

Niezależne węzły zwiększają koszt zmiany reguł bez wiedzy użytkownika. Nie eliminują one wszystkich zagrożeń centralizacji, ale sprawiają, że produkcja bloków jest rozliczana zgodnie z regułami, które większa liczba uczestników może zweryfikować.

Proof of Work kontra Proof of Stake: szybkość, opłaty i skalowalność

Konsensus wpływa na szybkość i ostateczność transakcji, ale nie determinuje wyłącznie opłat ani skalowalności. Opłaty zależą od rozmiaru bloku, popytu, reguł wykonania, dostępności danych, zachowania portfela i warstw skalowalności.

Proces łączenia Ethereum wyraźnie ilustruje to rozróżnienie. Przeniósł on Ethereum z Proof-of-Work (PoW) na Proof-of-Stake (PoS), ale ta aktualizacja nie miała na celu znaczącego obniżenia opłat za gaz ani zwiększenia przepustowości warstwy 1 (L1). Skalowalność zależy od oddzielnych prac nad mapą drogową i systemów warstwy 2 (L2).

Dla użytkowników istotne są bardziej szczegółowe rozważania niż tylko nazwanie mechanizmu konsensusu:

• Czas blokowania ma wpływ na to, jak szybko transakcja zostanie uwzględniona.
• Ostateczny wynik ma wpływ na to, jak szybko i trudno będzie cofnąć transakcję.
• Opłaty są ustalane na podstawie popytu na ograniczoną przestrzeń blokową, a nie wyłącznie na podstawie konsensusu.
• Rollupy i inne warstwy zmieniają miejsce, w którym faktycznie odbywa się aktywność.
• Mosty i ruchy w poprzek łańcuchów niosą ze sobą dodatkowe ryzyko oprócz wyrównywania warstwy bazowej.

PoS może ułatwić projektowanie szybszych punktów końcowych, ale szybszy łańcuch PoS niekoniecznie oznacza większe bezpieczeństwo ani automatycznie niższe koszty. PoW może być wolniejszy w warstwie bazowej, ale wolniejsze rozliczenia mogą być akceptowalnym kompromisem dla sieci, które priorytetowo traktują prostotę i długoterminowe bezpieczeństwo gotówki. Język skalowalności może również zacierać granice między mechanizmami proof-of-work a mechanizmami konsensusu. Dowody zerowej wiedzy (ZK Proof) mogą obsługiwać akumulacje i systemy prywatności, ale nie są tym samym, co Proof-of-Work (PoW) lub Proof-of-Stake (PoS).

Dlaczego Bitcoin nadal korzysta z Proof of Work (PoW)?

System Bitcoin nadal korzysta z Proof-of-Work (PoW), ponieważ jego społeczność i kultura protokołów wysoko cenią proste zasady, niskie koszty wydobycia i odporność na łatwe zmiany waluty. Model ten wiąże produkcję bloków z energią i sprzętem, a nie z własnością tokenów.

Bitcoin nadal może ulec zmianie w drodze konsensusu, ale zmiana mechanizmu konsensusu wymagałaby szerokiego porozumienia między użytkownikami, programistami, górnikami, firmami i operatorami węzłów. Obecnie nie ma standardowego planu przejścia Bitcoina na Proof-of-Stake (PoS).

Dlaczego Ethereum przeszło na Proof of Stake (PoS)?

Ethereum przeszło na mechanizm Proof-of-Stake (PoS), aby wyeliminować kopanie z produkcji bloków, zmniejszyć zużycie energii i wesprzeć długoterminowy plan rozwoju sieci. Zmiana ta nie wiązała się z wymianą tokenów ani tworzeniem nowego łańcucha dla zwykłych użytkowników.

Proces Merge zmienił sposób zabezpieczania sieci Ethereum. Walidatorzy zastąpili górników, stakowane ETH stały się częścią budżetu bezpieczeństwa, a operatorzy węzłów musieli w przyszłości wspólnie uwzględniać klientów konsensusu i wykonania.

Co się nie zmieniło po transformacji?

Ta zmiana sama w sobie nie obniżyła opłat za Ethereum, nie wyeliminowała ryzyka związanego ze smart kontraktami ani nie przekształciła stakingu w produkt wolny od ryzyka i oparty na zyskach. Zmieniła mechanizm konsensusu, ale nie każdy aspekt doświadczenia użytkownika.

Historia transakcji Ethereum była kontynuowana po „fuzji”, a moneta ETH pozostała niezmieniona. Użytkownicy nie musieli migrować monet, ponieważ stara historia realizacji została zintegrowana z nową warstwą konsensusu Proof-of-Stake. Pomaga to oddzielić konsensus od aplikacji. Aplikacje finansów zdecentralizowanych (DeFi), mosty, portfele, tokeny niewymienialne (NFT), rollupy i zatwierdzanie tokenów niosą ze sobą ryzyko, które nie jest minimalizowane tylko dlatego, że łańcuch bazowy używa walidatorów zamiast górników.

Kiedy Proof of Work (PoW) czy Proof of Stake (PoS) jest bardziej odpowiedni dla blockchain?

Proof-of-Work (PoW) lub Proof-of-Stake (PoS) najlepiej sprawdzają się w blockchainach, gdy ich założenia bezpieczeństwa są zgodne z celem łańcucha. Sieć skoncentrowana na rozliczeniach, taka jak Bitcoin, może preferować prostotę i koszty outsourcingu Proof-of-Work. Z kolei platforma aplikacji, taka jak ekosystem Cardano, może preferować trwałość, niskie zużycie energii i aktualizacje oparte na walidatorach Proof-of-Stake.

Małe łańcuchy proof-of-work mogą być podatne na ataki, jeśli wynajem lub przekierowanie mocy obliczeniowej jest tanie. Podobnie, małe łańcuchy proof-of-stake mogą być podatne na ataki, jeśli osoby z wewnątrz lub giełdy kontrolują zbyt dużą część rynku. Duże sieci nadal narażone są na ryzyko związane z zarządzaniem, oprogramowaniem i koncentracją, niezależnie od stosowanego modelu.

Punktami porównania dla każdej serii są:

• Jaki ograniczony zasób zabezpiecza łańcuch dostaw?
• Czy zwykli użytkownicy mogą uruchamiać węzły weryfikacyjne?
• Kto może produkować bloki?
• Jak bardzo skoncentrowani są górnicy, audytorzy, kolekcjonerzy i dostawcy usług przechowywania?
• Co się dzieje po ataku?
• Czy serial potrzebuje szybkiego finału?
• Czy opłaty za przestrzeń blokową są uiszczane na zasadzie konsensusu czy na żądanie?

Istnieją również inne mechanizmy. Delegowany Proof of Stake przyznaje posiadaczom tokenów prawa głosu lub delegowania. Proof of Authority opiera się na znanych walidatorach. Proof of Space wykorzystuje pamięć masową jako rzadki zasób. Projekty hybrydowe łączą założenia, które mogą ułatwiać lub tworzyć nową złożoność, w zależności od łańcucha.

często zadawane pytania

Czy udowodnienie własności jest lepsze niż udowodnienie pracy?

Proof-of-Stake (PoS) nie jest z natury lepszy od Proof-of-Work (PoW), ponieważ każdy model wykorzystuje inny mechanizm bezpieczeństwa oparty na ograniczonym zasobie. PoS zazwyczaj charakteryzuje się znacznie wyższą efektywnością energetyczną i możliwością obsługi jawnej ostateczności, podczas gdy PoW oferuje prostszy model kosztów zewnętrznych, który użytkownicy Bitcoina cenią sobie przy rozliczaniu transakcji finansowych.

Odpowiedź zależy od celu łańcucha. Sieć rozliczeniowa o dużej wartości, platforma aplikacji i mały łańcuch eksperymentalny mogą mieć różne potrzeby w zakresie bezpieczeństwa.

Czy dowód własności jest mniej bezpieczny niż dowód zatrudnienia?

Proof of Stake (PoS) nie jest automatycznie mniej bezpieczny niż Proof of Work (PoW), ale niesie ze sobą inne ryzyko. Bezpieczeństwo PoS zależy od alokacji udziałów, zachowania audytorów, zasad cięcia, różnorodności klientów oraz założeń społecznej akceptacji.

Chociaż PoW opiera się na mocy obliczeniowej, ekonomii wydobycia, dostępności sprzętu, dostępie do zasilania i zachowaniu puli wydobywczych, oba modele mogą ulec osłabieniu, jeśli zabezpieczane zasoby staną się skoncentrowane.

Dlaczego Ethereum przeszło z Proof-of-Work na Proof-of-Stake?

Ethereum przeszło z Proof-of-Work (PoW) na Proof-of-Stake (PoS), aby wyeliminować kopanie kryptowalut z procesu produkcji bloków, zmniejszyć zużycie energii i wesprzeć szerszy plan działania. Przejście to zakończyło się 15 września 2022 roku tzw. „The Merge”, a oficjalna strona Ethereum Merge opisuje redukcję zużycia energii na poziomie około 99.95%.

Ta zmiana sama w sobie nie spowodowała zmniejszenia opłat za gaz na pierwszej warstwie (warstwa 1). Zmieniła mechanizm konsensusu, podczas gdy wysiłki ekspansywne były kontynuowane poprzez kumulację i inne ulepszenia.

Czy korzystasz z Bitcoin Proof of Stake?

Sieć Bitcoin nie korzysta z mechanizmu Proof-of-Stake (PoS). Zamiast tego opiera się na mechanizmie Proof-of-Work (PoW), w którym górnicy rywalizują o dodawanie bloków, a węzły weryfikują, czy te bloki są zgodne z zasadami.

Obecnie nie ma standardowego planu działania dla Bitcoina, który zastąpiłby kopanie stakingiem. Każda taka zmiana wymagałaby szerokiego konsensusu w całym ekosystemie.

Czy dowód kapitału własnego może uczynić bogatych jeszcze bogatszymi?

Proof of Stake (PoS) może zwiększyć koncentrację, jeśli duzi posiadacze, giełdy lub dostawcy płynnego stakingu kontrolują bardzo duży pakiet. Audytorzy z większymi pakietami mogą zyskać więcej możliwości, a usługi łączone mogą agregować dźwignię finansową od wielu mniejszych użytkowników.

To ryzyko nie jest unikalne dla PoS. Proof of Work (PoW) może być również skoncentrowany wokół dużych kopaczy, taniej energii, dostępu do układów ASIC i pul wydobywczych.

Czy można wydobywać monety Proof-of-Stake?

Zazwyczaj nie można „wydobywać” tokenów Proof-of-Stake (PoS) w tradycyjnym rozumieniu Proof-of-Work (PoW). Sieci PoS wykorzystują walidatory, staking, delegowanie lub podobne mechanizmy zamiast konkurencyjnego kopania.

Niektórzy mogą używać terminu „kopanie” nieprecyzyjnie, mając na myśli „zdobywanie nagród za staking”, ale mechanizmy są różne. Kopanie zużywa moc obliczeniową, podczas gdy staking wiąże się z ryzykiem związanym z zarezerwowanymi tokenami i wydajnością walidatora.