Wyjaśniono: Co to jest dowód zakupu (PoS) w Blockchain?

Blockchain stał się wszechobecnym terminem w ciągu ostatnich kilku lat. Rosnąca liczba przedsiębiorstw i rządów otwiera się na technologię blockchain (i technologię rozproszonej księgi). Pomimo gwałtownego wzrostu nadal istnieje pewna dezorientacja co do kluczowych koncepcji, takich jak „co to jest dowód udziału” lub „co to jest algorytm konsensusu w sieci blockchain”. Ostatecznie nadchodzi konieczność usunięcia tych luk w informacjach.

Proof of stake (PoS) jest algorytmem konsensusu, w ramach którego losowo wybrane węzły walidacji (walidatory) ustawiają natywne tokeny (staking) sieci blockchain w celu proponowania lub atestowania nowych bloków do bieżącego łańcucha blokowego. Walidator otrzyma nagrody, pomyślnie dodając bloki do łańcucha blokowego. 

Ten post ma na celu rzucenie większego światła na kluczowe koncepcje blockchain, w tym:

Dlaczego mechanizm konsensusu jest ważny w Blockchain?

Mechanizm konsensusu to zestaw reguł, za pomocą których różni uczestnicy w sieci blockchain zatwierdzają transakcje. Ponieważ sieci blockchain nie mają centralnego upoważnienia do zatwierdzania transakcji, protokoły konsensusu zapewniają, że wszyscy uczestnicy sieci zgadzają się tylko na jedną wersję blockchain.

Mechanizm konsensusu umożliwia sieci ablockchain:

• Działanie bez organu centralnego

• Pomaga ustanowić pojedynczą wersję blockchain

• Zachowaj bezpieczeństwo i przejrzystość w sieci blockchain.

Istnieją różne rodzaje algorytmów konsensusu, w tym Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), Praktyczna tolerancja błędów Byzantine (PBFT), Proof of Burn (PoB) i inne warianty algorytmów konsensusu.

Spośród tych algorytmów konsensusu Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS) pozostaje najpopularniejszym. Jako entuzjasta blockchain lub osoba wcześnie przyjmująca, kluczowe znaczenie ma zrozumienie różnicy między PoW a PoS.

PoW polega na zdolności węzłów do rozwiązywania złożonych problemów matematycznych, które wymagają niezwykłej mocy obliczeniowej, zużywają energię elektryczną i mają wysokie początkowe koszty konfiguracji.

Z drugiej strony, PoS wymaga, aby weryfikatorzy kołowali tokeny zamiast rozwiązywać zagadki matematyczne, zmniejszając w ten sposób zużycie energii elektrycznej, a także blokując okres generowania i unikając centralizacji zasobów. Protokoły PoS używają sekwencjonowania pseudolosowego do wyboru walidacji.



Jak działa Proof of Stake (PoS)

Mechanizm PoS składa się z dwóch oddzielnych części. Po pierwsze, węzeł weryfikatora musi deponować tokeny platformy blockchain jako stawkę. Te tokeny są blokowane przez ustalony okres. Wyższa stawka zwiększa szanse na wybór węzła do wykucia bloku.

Ważne jest, aby zrozumieć, że priorytetyzacja węzłów o wyższych stawkach jest sposobem projektowania PoS. Ta praktyka zapewnia, że walidator ma więcej skóry w grze, co czyni go ekonomicznie niemożliwym do działania w inny sposób.

Druga część PoS obejmuje wybranie walidacji do kutego bloku (generacji) losowo. Istnieje wiele sposobów wyboru walidacji, do których należą:

• Metoda wyboru wieku monet bierze pod uwagę czas, przez który węzeł walidacji zarobił monety, wraz z całkowitą liczbą monet stacjonujących. Za każdym razem, gdy węzeł jest wybierany jako weryfikator, jego wiek monety jest resetowany do zera. Ponadto węzeł weryfikatora musi poczekać określony czas przed wykuciem innego bloku.

• Randomizowane wybieranie bloków koncentruje się na weryfikatorach z kombinacją najwyższej stawki i najniższej wartości hash. Należy pamiętać, że każdy uczestnik sieci może zobaczyć stawkę przedstawioną przez węzeł weryfikatora.

Po wybraniu węzła węzeł weryfikatora weryfikuje transakcje w bloku, a następnie podpisuje blok. Inne węzły walidacji poświadczają, czy blok jest prawidłowy. Jak większość walidacji rządzi na korzyść bloku, blok staje się częścią łańcucha blokowego. Następnie wybrany węzeł weryfikatora otrzyma opłaty transakcyjne jako nagrodę.

Załóżmy jednak, że blok został sklasyfikowany jako fałszywy (błąd) przez inne weryfikatory poświadczające blok. W takim przypadku wybrany weryfikator traci część stawki, a proces zostanie uruchomiony ponownie. W związku z tym fałszerstwo zostanie ograniczone do wszelkich działań związanych z fałszowaniem bloków (generacja) w przyszłości.

Zalety i wady konsensusu PoS

Jednym z najczęstszych podejść do odpowiedzi na pytanie „Dowód stawki i dowód pracy” jest porównanie korzyści i ograniczeń obu tych protokołów konsensusu.





Korzyści z konsensusu PoS

• Energooszczędny:mechanizm konsensusu PoS wybiera węzeł weryfikatora do wykuwania bloku zamiast PoW, gdzie wielu górników konkuruje o rozwiązanie wyzwań blokowych. Stąd PoS jest bardziej energooszczędny.

• Brak początkowego kosztu sprzętu dla fałszerstw (górników): Protokół PoS nie wymaga, aby w przeciwieństwie do PoW weryfikatory miały wysokie zasoby obliczeniowe. Brak wysokich wymagań obliczeniowych sprawia, że udział w PoS jest bardziej dostępny.

• Lepszy potencjalny aspekt skalowalności:Blockchains wykorzystujący protokół PoS wdraża różne architektury w celu skalowania swoich możliwości, takich jak udostępnianie. Umożliwia sieci blockchain zwiększenie przepustowości i zwiększenie wydajności. Rozdrabnianie umożliwia łańcuchom blokowym skrócenie czasu generowania bloku.

Wady konsensusu PoS

• Nie ma problemu z stawkami: Weryfikatory (górnicy) nie wymagają żadnej instalacji sprzętu do kucia i mogą wykuć blok poprzez zwykłe schowanie tokenów. W przypadku wydzielenia łańcucha, weryfikatorzy mogą zmaksymalizować swoje nagrody, wykuwając bloki wokół różnych gałęzi łańcucha blokowego, co określa się jako problem „Nic w tej kwestii”. W związku z tym łańcuchy blokowe wykorzystujące protokół konsensusu PoS wymagają specjalnych reguł lub środków bezpieczeństwa, aby temu zapobiec.

• Wyższe stawki faworyzowania:PoS podkreśla rozmiar stawki, którą ma weryfikator. Wyższa stawka sprawia, że weryfikator znajduje się w lepszym miejscu do pobrania więcej niż mniej wartościowych węzłów, tworząc problem związany z faworyzowaniem.

Która kryptowaluta wykorzystuje konsensus PoS?

Okazało się, że PoS jest bardziej wydajnym, szybkim i mniej intensywnym mechanizmem konsensusu. Te cechy doprowadziły do wzrostu w dowodzie tyczek. Oto niektóre z najpopularniejszych monet, które wykorzystują PoS jako mechanizm konsensusu.

• Ethereum (ETH): Ethereum 2.0 to aktualizacja blockchain Ethereum, z przejściem z protokołu PoW na protokół konsensusu PoS. Fundacja Ethereum uruchomiła łańcuch Beacon, aby wprowadzić PoS do fundacji Ethereum.

• Tezos (XTZ):Tezos to kolejny wiodący blockchain wykorzystujący PoS jako mechanizm konsensusu. Użytkownicy Tezos mogą delegować swoje prawa innym uczestnikom, którzy biorą udział w procesie generowania bloku i poświadczenia.

• Tron (TRX): Tron jest jedną z najpopularniejszych platform blockchain w regionie Azji i Pacyfiku. Tron korzysta z protokołu konsensusu Delegowany dowód udziałów (Deleged Proof of Stake, DPoS), zgodnie z którym do konserwacji i utrzymania sieci blockchain wybieranych jest kilku super przedstawicieli (27).

Inne popularne kryptowaluty wykorzystujące PoS lub jego warianty to Nxt (NXT), Algorand (ALGO), Cosmos (ATOM), Peercoin (PPC), Steem (STEEM) i inne.

Dlaczego Ethereum 2.0 wykorzystuje dowód stawki?





To sprowadza nas do pytania, dlaczego Ethereum 2.0 korzysta z PoS. Cóż, głównym powodem jest skrócenie czasu generowania bloku (lub wykuwania). Ponieważ łańcuchy blokowe wykorzystujące PoS wymagają stosunkowo krótszego okresu, aby osiągnąć konsensus, zwiększa ogólną przepustowość sieci.

Aktualizacja Ethereum 2.0 ma na celu dalsze zwiększenie prędkości wykuwania bloków poprzez udostępnianie, gdzie każdy łańcuch odłamków będzie miał taką samą zdolność przetwarzania jak sieć Ethereum 1.0 swojego poprzednika.

Krótko mówiąc, przejście na protokół PoS pozwoli Ethereum 2.0 stać się bardziej skalowalnym, wydajnym i gotowym na ciężkie transakcje zastosowania przemysłowe.

Jaka jest przyszłość dowodu zakupu?

Technologia Blockchain została uznana za technologię przyszłości z decentralizacją u jej podstaw. Jednak jego silne poleganie na zasobach komputerowych doprowadziło do centralizacji puli wydobywczych, co zagroziło głównemu celowi technologii blockchain.

Dowód konsensusu Stake odnosi się do niektórych kluczowych wyzwań, przed którymi stoi obecnie technologia blockchain. W miarę pojawiania się globalnego zapotrzebowania na technologie ekologiczne, protokół konsensusu PoS staje się normą w branży blockchain.

Jednak zawsze będzie debata na temat PoS i PoW praktyczności, ale gdy więcej blockchainów wdraża PoS, prawdopodobnie pojawi się więcej potencjalnych klientów. Protokół PoS będzie wymagał czasu na przejście przez różne etapy rozwoju, ale bez wątpienia jest to jeden z najsilniejszych czynników warunkujących konsensus w miarę postępu.