Co to jest dowód stawki?

>

Co to jest Proof of Stake i dlaczego programiści blockchain zdecydowali się zaimplementować go w Ethereum 2.0? Czy naprawdę skaluje się lepiej niż Proof of Work, a jeśli tak, to stawianie ostatecznie zastąpi wydobycie?

W grudniu 2020 r. Ethereum uruchomił nową sieć Proof of Stake (PoS), która działa równolegle z istniejącą siecią Proof of Work (PoW). Chociaż pełna wersja nowej sieci nie została jeszcze uruchomiona, użytkownicy mają przynajmniej wgląd w przyszłość.

Dlaczego Proof of Stake? Ponieważ ma potencjał, aby uczynić wszystkie sieci blockchain skalowalnymi, a tym samym gotowymi do globalnego przyjęcia. Możemy postrzegać technologię blockchain jako system znacznie lepszy od starszych systemów technologicznych, ale prawda jest taka, że ​​większość sieci blockchain nie może obsługiwać tego samego obciążenia, co systemy scentralizowane.

Współzałożyciel Ethereum, Vitalik Buterin, już dawno zamierzał przejść na Proof of Stake. Jednak ani jeden programista w całej branży blockchain nie miał pomysłu, jak w praktyczny sposób wdrożyć aktualizację.

Istnieje wiele problemów z PoS, z których większość całkowicie wyłącza trzy podstawowe cechy trylogii blockchain (zdecentralizowane, skalowalne, bezpieczne). Chociaż główne założenie sieci PoS jest proste, same rozwiązania są strasznie skomplikowane..

Chcesz dowiedzieć się, jaki jest następny etap ewolucji blockchain? Kontynuuj czytanie naszego obszernego, ale prostego do zrozumienia przewodnika po programie Proof of Stake.

Co to jest dowód stawki? Kiedy został wprowadzony?

Proof of Stake to mechanizm konsensusu, który programiści Ethereum starali się wdrożyć od czasu uruchomienia oryginalnej sieci. W rzeczywistości koncepcja jest znacznie starsza niż Ethereum, ponieważ PoS wspomniano po raz pierwszy w 2012 roku.

Sunny King i Scott Nadal, twórcy Peercoin, opublikował pracę współautora w czasie, gdy wprowadzono PoS jako alternatywę dla PoW. Ich sposób myślenia był taki, że powinien istnieć bardziej opłacalny sposób wydobywania bitcoinów, metody, która nie wymaga dużego zużycia energii.

W tamtym czasie sieć Bitcoin była tak mała, że ​​wszyscy użytkownicy łącznie wydawali na energię tylko około 150 000 USD rocznie. Dziś statystyki sugerują, że górnicy wydają więcej niż 5 miliardów dolarów rocznych kosztów energii elektrycznej. Biorąc pod uwagę, jak drogie jest wydobycie i stopień jego wpływu na środowisko, z pewnością musi istnieć lepszy sposób na utrzymanie sieci, prawda?

W PoS walidatory potwierdzałyby transakcje poprzez stakowanie zamiast wydobywania. Sieć blockchain stawia na pierwszym miejscu osoby, które stawiają więcej monet, a najwięksi posiadacze mieliby łatwiejszy czas na zdobywanie nagród.

Ponieważ proces ten nie obejmuje rozwiązywania złożonych problemów matematycznych przez długi okres czasu, tyczenie zapewnia bardziej energooszczędny sposób na utrzymanie łańcuchów bloków. W końcu proces ten jest prawie całkowicie wirtualny i obejmuje jedynie blokowanie cyfrowych walut. Jeśli nie lepszy w skalowaniu, powinien przynajmniej oszczędzać koszty i wydatki na energię.

Cztery powody, dla których Proof of Stake jest trudny do wdrożenia

Istnieją cztery główne powody, dla których PoS trudno jest wdrożyć w prawdziwej sieci bez przekształcenia go w całkowitą awarię. Jak wspomnieliśmy wcześniej, w teorii obstawianie działa dobrze. Jednak problem zaczyna się, gdy realistycznie przyjrzymy się, jak ludzie mogą próbować zaszkodzić sieci, przejąć ją lub zaatakować w inny sposób..

Jeden staker, by wszystkimi rządzić

W PoW górnik zwiększa swój potencjał nagrody, wnosząc więcej mocy do sieci. W PoS robi się to samo, ale ze stakowaniem (blokowaniem) tokenów. Jeśli jeden staker (lub grupa stakerów) zgromadzi dużą liczbę tokenów, otrzyma większą część wszystkich przyszłych tokenów, które zostaną rozdane.

Ze względu na swój wirtualny projekt tokeny są oczywiście łatwiejsze do gromadzenia i później reprezentują siłę użytkownika w sieci. Tak nie jest w przypadku PoW. Górnicy muszą przeznaczyć fizyczną przestrzeń na swoje platformy, znaleźć odpowiednie źródło energii, które może wspierać farmę górniczą, a nawet potencjalnie poradzić sobie z przepisami i zakazami rządowymi.

Chociaż wystarczająca ilość pieniędzy może zmienić zarówno uczestników PoW, jak i PoS w władców sieci, obiektywnie wydobycie obejmuje znacznie więcej kroków i ryzyka w porównaniu.

Łatwiejsze ataki 51%

Podobnie jak w powyższym przypadku, użytkownik może przejąć kontrolę nad siecią, gromadząc ponad 51% jej mocy. W poprzednim przypadku wyjaśniliśmy, dlaczego łatwiej jest gromadzić energię w sieci PoS.

Mając to na uwadze, widzimy kolejne ograniczenie, które uniemożliwia programistom wdrożenie Proof of Stake.

Brak metody dystrybucji tokenów

Kiedy Bitcoin pojawił się po raz pierwszy, użytkownicy zakładali węzeł i portfel. Następnie wykorzystaliby swój komputer do procesu wydobywania. Gdy górnik pomyślnie rozwiąże następny blok w łańcuchu bloków Bitcoin, użytkownik otrzyma zapłatę za tę pracę. Przy każdej płatności sieć powoli rozprowadza Bitcoiny.

Powiedzmy, że osoba o imieniu John Smith uruchomiła opartą na PoS sieć blockchain o nazwie Project Proof of Stake. Nowi użytkownicy przybywają do sieci, zakładają portfel i przygotowują się do rozpoczęcia obstawiania. Ale jakich żetonów używasz do obstawiania?

Początkowa dystrybucja kryptowalut w sieciach PoS to paradoks catch-22, na który nie ma łatwego rozwiązania. Aby otrzymać tokeny, należy zablokować istniejące tokeny. Jak następnie obstawiać, gdy w ogóle nie ma żetonów?

Jednym z rozwiązań stosowanych w niektórych projektach jest wstępne przygotowanie tokenów. W gotowym projekcie na rynku krąży już pewna liczba tokenów. Nie jest to jednak najlepsze rozwiązanie, ponieważ tylko rodzi pytanie, jak zdecentralizowana jest taka sieć.

Nic nie jest zagrożone?

Wreszcie, mamy do czynienia ze szczególną sytuacją, w której uczestnicy sieci mogą podwoić wydatki.

Przypominamy, że podwójne wydawanie to proces używania tych samych monet / tokenów więcej niż jeden raz. Systemy PoW wykorzystują proces znaczników czasu do rozwiązania tego problemu.

PoS ma jedną hipotetyczną sytuację, w której użytkownicy mogą mieć „nic w stawce” (NoS). Za każdym razem, gdy węzeł spełnia określone warunki do tyczenia, sieć doda blok. Problem polega na tym, że dwa węzły mogą spełnić warunki dokładnie w tym samym czasie.

Kiedy tak się stanie, żeton rozwidla się. Niemniej jednak węzły rozwiązują problem, podpisując transakcję tylko na jednym z dwóch wideł.

Specyficznym problemem, który przynosi NoS, jest to, że znaczna większość węzłów może zdecydować się na podpisanie transakcji w obu rozwidlonych sieciach, ponieważ weryfikacja obu z nich nic nie kosztuje. W rezultacie niektórzy uczestnicy sieci mają możliwość podwójnego wydawania tokenów w jednej sieci i weryfikowania ich w innej.

Jak to działa

Źródło

W jednym z naszych poprzednich artykułów wyjaśniliśmy Proof of Work i jak to działa. Możesz już zrozumieć, czym jest mechanizm konsensusu i dlaczego systemy rozproszone i zdecentralizowane go potrzebują, jeśli go przeczytałeś. Jeśli nie, oto krótkie podsumowanie:

Sieci Blockchain przechowują i trwale rejestrują informacje o transakcjach, aby zapewnić ważność i możliwość wydania monet. Aby sieć działała sprawnie, a wszystkie informacje pozostały nienaruszone bez jakiejkolwiek manipulacji, wszyscy uczestnicy muszą dojść do porozumienia i zgodzić się na określoną wersję sieci.

Podobnie jak PoW, Proof of Stake jest również mechanizmem konsensusu. Jednak metody walidacji i konsensusu są zupełnie inne.

Przypominamy, że górnicy zużywają energię elektryczną podczas rozwiązywania złożonych problemów matematycznych w celu wydobywania bloków (i jednocześnie je tworzą). W PoS górnicy są zastępowani przez walidatory, które stawiają aktywa w celu walidacji bloków, a tym samym tworzą z nich łańcuch.

Co to jest dowód pracy?

Dowód pracy jest dominującym mechanizmem konsensusu w branży blockchain, używanym do zasilania zdecentralizowanych sieci i sprawdzania poprawności transakcji poprzez wydobywanie.

Proof of Stake wymaga od użytkownika uruchomienia węzła walidatora, który weryfikuje i potwierdza bloki. Obstawiając tokeny, węzeł ma szansę zostać wybrany przez sieć i zaproponować blok. Proces selekcji jest częściowo losowy, ale priorytetyzuje również węzły na podstawie bogactwa i wieku obstawiania.

Gdy proponowany blok zostanie zweryfikowany dostatecznie dużo razy, sieć oficjalnie doda go do księgi. Wcześniej wybrany węzeł otrzyma nagrody zarówno za zaproponowanie bloku, jak i za jego weryfikację. Wszyscy pozostali weryfikatorzy zostaną nagrodzeni tylko za weryfikację.

Ekonomiczne podstawy obstawiania

Proof of Stake ma wbudowaną inną motywację ekonomiczną niż jego starszy brat PoW. Walidatory stają w obliczu znacznie poważniejszych konsekwencji złośliwego zachowania, ponieważ deponują środki osobiste, uczestnicząc w sieci.

W PoW górnicy muszą płacić tylko koszty energii elektrycznej, aby aktywnie uczestniczyć. W PoS walidatorzy muszą postawić dużą liczbę wartościowych tokenów. Na przykład wymaganie dotyczące Ethereum 2.0 to dokładnie 32 Ether.

W aktualne ceny rynkowe, zainwestowana kwota wynosi 40 000 USD. Moreso, część tych środków może zostać przejęta przez sieć, jeśli aktor zachowuje się nieuczciwie lub nie weryfikuje prawidłowo transakcji.

W przypadku, gdy nadeszła kolej na konkretny węzeł, aby zweryfikować blok, ale jest on offline, musi zapłacić kary. Wyobraź sobie, że uruchamiasz węzeł i tracisz energię elektryczną w budynku lub dostęp online. Jak będziesz uczestniczyć w sieci? W takich przypadkach jedyną rzeczą, jaką może zrobić walidator, jest zapłacenie kary i częstszy udział.

Jednak kara za brak połączenia z Internetem jest znacznie niższa w porównaniu z ukierunkowanymi i zamierzonymi złośliwymi działaniami. Jeśli węzeł próbuje oszukać system, proponując fałszywą lub zmanipulowaną historię danych transakcji, sieć przejmie dużą część aktywowanych aktywów węzła. W niektórych sytuacjach złośliwy aktor może stracić wszystko.

Mając na uwadze powyższe fakty, łatwo jest stwierdzić, dlaczego PoS oferuje lepsze zachęty ekonomiczne. Chociaż walidacja może być łatwiejsza niż wydobywanie, wiąże się z dużo większym ryzykiem i karami.

Krótkie podsumowanie

Witaj, podróżniku

To była długa lektura! Weźmy szybki oddech i podsumujmy to, czego się do tej pory nauczyliśmy. Oto podstawowe definiujące cechy Proof of Stake:

  • Stakowanie. Górnicy marnują pieniądze na energię elektryczną, koszty wynajmu i sprzęt. Aby uczynić łańcuchy bloków bardziej energooszczędnymi, PoS umożliwia węzłom weryfikację transakcji po prostu przez obstawianie aktywów.

  • Skalowalność. Ten mechanizm konsensusu nie jest z natury skalowalny. Obsługuje po prostu nowy rodzaj technologii zwany shardingiem, o którym dowiesz się w dalszej części. Nie można go zaimplementować w PoW, a jedynym pozostałym środowiskiem jest PoS!

  • Potencjał destrukcyjnego zachowania. Rozwiązanie nie jest takie proste. Dopóki programiści nie stworzą odpowiednich narzędzi i środków zapobiegających złośliwemu zachowaniu, węzły mogą z łatwością zaszkodzić sieci i podwójnie wydać. Bez obaw, Ethereum 2.0 już to naprawiło!

  • Jest starsza niż myślisz. Nie, PoS nie jest tak nowy jak ETH. Został wprowadzony po raz pierwszy w 2012 roku po tym, jak górnicy przewidywali kosztowną przyszłość wydobywania bitcoinów. Zanim najbardziej znaczący ekosystem blockchain zaczął nawet wdrażać PoS, minęło nawet 8 lat.

Zalety Proof of Stake

Jeśli PoS jest prawidłowo zaimplementowany i wszystkie (lub większość) ograniczeń zostały usunięte, nowy mechanizm konsensusu ma wiele zalet w porównaniu z PoW. W rzeczywistości nowy system usuwa nawet pewne złe cechy, które mają sieci PoW.

Lepsza skalowalność

Chociaż system PoS z natury nie poprawia skalowalności, istnieją pewne funkcje oparte na tej samej infrastrukturze technologicznej, które to zapewniają. Programiści stworzyli sharding w celu skalowania PoS, ponieważ pozwala im to poprawić szybkość sieci przy zachowaniu bezpiecznego środowiska.

Sharding zasadniczo dzieli łańcuchy na wiele odłamków, z których każdy może przetwarzać i tworzyć bloki. Ponieważ węzły jednocześnie walidują bloki w wielu fragmentach / łańcuchach, główna sieć blockchain działa szybciej.

Ta koncepcja jest podobna do technologii komputerowej, w której procesory posiadają wiele rdzeni (a także wątków), a każdy z nich działa na zasilaniu tego samego procesu.

Lepsza decentralizacja

W związku z tym możemy postrzegać sieci Proof of Stake jako bardziej zdecentralizowane, ponieważ eliminują one pewne złe czynniki powszechnie występujące w PoW. Walidator nie wymaga drogiego sprzętu górniczego, nie potrzebuje przestrzeni magazynowej wymaganej do hostowania platform wydobywczych i nie ma absolutnie żadnych obaw o obniżenie kosztów energii.

Z niewielką barierą wejścia, PoS jest bardziej zdecentralizowany, ponieważ ludzie z różnych środowisk mogą dołączyć do sieci. Aby hostować węzeł walidatora, użytkownik musi mieć tylko dostęp do Internetu, komputera i określonej liczby kryptowalut. Dlatego PoS jest bardziej zdecentralizowany w porównaniu do PoW.

Lepsza dostępność

Te same korzyści, o których wspomnieliśmy powyżej, są również widoczne, gdy mówimy o dostępności. Dołączenie do dowolnej sieci PoS wymaga tych samych narzędzi, co inwestowanie w kryptowaluty lub aktywny handel na rynku. W porównaniu ze starszym mechanizmem konsensusu, PoS jest zdecydowanie łatwiejszy do uzyskania i stania się częścią.

Jednak dostępność jest częściowo ograniczona przez wymóg obstawiania. Możemy z całą pewnością powiedzieć, że większości ludzi nie stać na 32 ETH potrzebne do postawienia na Ethereum 2.0, zwłaszcza po obecnych cenach.

Niemniej jednak w przyszłości możemy zobaczyć nowsze sieci PoS, które nie wymagają tak dużych inwestycji w celu obstawiania. Co więcej, sam Ethereum 2.0 może widzieć wspólne pule walidatorów, tak jak górnicy bitcoinów dzielą te same pule wydobywcze.

Jak działa Proof of Stake w Ethereum 2.0?

Programiści z branży blockchain zwykle od czasu do czasu wprowadzają aktualizacje, zamiast uruchamiać jedną dużą aktualizację. To samo dotyczy uruchomienie Ethereum 2.0, które wyjdą w wielu fazach.

W listopadzie 2020 roku Ethereum uruchomiło umowę depozytową dla nowej sieci. Po zebraniu ponad 500 000 ETH od przyszłych walidatorów, inteligentny kontrakt projektu automatycznie uruchomił pierwszy etap Ethereum 2.0 Phase 0.

Zadaniem łańcucha sygnałów nawigacyjnych jest powolne wdrażanie funkcji, takich jak tyczenie i fragmentowanie w sieci. Faza 0 rozpoczęła się od zebrania listy wszystkich początkowych walidatorów, które dołączą do nowej księgi.

Aby wziąć udział, użytkownik musi postawić co najmniej 32 ETH, aby zostać walidatorem. W Ethereum 2.0 walidatory to węzły, które potwierdzają transakcje i tworzą nowe bloki. Jeden użytkownik może obsługiwać wiele węzłów, ale wymaga 32 Ethernetu na każdy.

Deweloperzy przewidują uruchomienie dwóch kolejnych faz w 2021 r., Jeśli nie trzech. Faza 1, Faza 1.5 i Faza 2 powoli, ale z pewnością wdrożyłyby wszystkie funkcje niezbędne do uruchomienia ostatecznej i pełnej wersji Ethereum 2.0.

Nie ma konkretnego planu ani harmonogramu procesu etapowego. Jednak większość członków społeczności spodziewa się, że programiści rozpoczną co najmniej fazę 1 i fazę 1.5 do końca roku. Ostatnia faza może również zostać uruchomiona w 2021 r., Ale użytkownicy martwią się, jak płynnie będzie postępować Ethereum 2.0.

Pod koniec tego procesu uruchamiania Ethereum 2.0 zastąpi starą sieć PoW. Do tego momentu oba łańcuchy będą działać obok siebie.

Wniosek

Proof of Stake jest konceptualizowaną alternatywą dla oryginalnego mechanizmu konsensusu Proof of Work. Pomysł pojawił się po raz pierwszy w sierpniu 2012 r., Kiedy dwóch twórców odkryło, że pojęcie wieku monet może zastąpić PoW i zwiększyć efektywność energetyczną.

Od 2015 roku programiści Ethereum ciężko pracowali nad migracją własnej sieci z PoW do PoS. Po pięciu latach zespół wreszcie uruchomił pierwszą fazę Ethereum 2.0. Nie wiemy jeszcze, czy nowa sieć może obsłużyć obciążenie starszej sieci. Jednak programiści są przekonani, że PoS posunie się nawet dalej niż starszy model.

Proof of Stake zastępuje górników walidatorami, którzy muszą stawiać aktywa, aby uczestniczyć w sieci. Liczne funkcje dostępne w architekturze PoS sprawiają, że łańcuchy bloków stają się bardziej skalowalne, bardziej zdecentralizowane i dostępne dla każdego.

PoS przez długi czas służył jako latarnia nadziei dla entuzjastów blockchain, którzy nie byli pewni przyszłości branży. Bez widocznej skalowalności wydawało się, że łańcuchy bloków nigdy nie będą w stanie konkurować ze scentralizowanymi systemami na poziomie przedsiębiorstwa.

Czy Ethereum 2.0 raz na zawsze rozwiąże te wątpliwości i zapoczątkuje nową erę zdecentralizowanych finansów?

Krewetki to społeczna platforma handlowa dla kryptowalut. Jest przeznaczony zarówno dla profesjonalnych, jak i początkujących traderów, którzy chcą dowiedzieć się o rozwijającej się branży kryptowalut. W Shrimpy użytkownicy mogą kopiować portfele i strategie handlowe innych handlowców.

Śledź nas na Świergot i Facebook aby otrzymywać aktualizacje i zadawać pytania naszym niesamowitym, aktywnym społecznościom w Telegram & Niezgoda.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me