Hva er bevis på stav?

>

Hva er bevis på innsats, og hvorfor har blockchain-utviklere besluttet å implementere det i Ethereum 2.0? Skal det virkelig bedre enn Proof of Work, og i så fall vil innsatsen til slutt erstatte gruvedrift?

I desember 2020 lanserte Ethereum et nytt Proof of Stake (PoS) nettverk som fungerer side om side med det eksisterende Proof of Work (PoW) nettverket. Mens den fulle versjonen av det nye nettverket ennå ikke har lansert, har brukerne nå i det minste et glimt av fremtiden.

Hvorfor bevis på stav? Fordi det har potensial til å gjøre alle blockchain-nettverk skalerbare og dermed klare for global adopsjon. Vi kan se på blockchain-teknologi som et system som er langt bedre enn eldre tech-systemer, men den virkelige sannheten er at de fleste blockchain-nettverk ikke kan støtte den samme arbeidsmengden som sentraliserte systemer behandler..

Ethereum-medstifter Vitalik Buterin hadde tenkt å bytte til Proof of Stake for lenge siden. Imidlertid hadde ikke en eneste utvikler i hele blockchain-bransjen en idé om hvordan man kunne implementere oppgraderingen på en praktisk måte.

Det er mange problemer med PoS, hvorav de fleste fullstendig deaktiverer de tre grunnleggende funksjonene i blockchain-trilemmaet (desentralisert, skalerbar, sikker.) Selv om den sentrale forutsetningen for PoS-nettverk er enkel, er løsningene selv veldig kompliserte..

Interessert i å finne ut hva neste fase av blockchain-evolusjon handler om? Fortsett å lese vår omfattende, men likevel forståelige gjennomgang av Proof of Stake.

Hva er bevis på stav? Når ble den introdusert?

Proof of Stake er en konsensusmekanisme som Ethereum-utviklere ønsket å implementere helt siden det opprinnelige nettverket ble lansert. Faktisk er konseptet langt eldre enn Ethereum, ettersom PoS ble nevnt for første gang i 2012.

Sunny King og Scott Nadal, skaperne av Peercoin, utgitt et medskrevet papir på den tiden som introduserte PoS som et alternativ til PoW. Tanken deres var at det skulle være en mer kostnadseffektiv måte å utvinne Bitcoin på, en metode som ikke krever høyt energiforbruk.

På det tidspunktet var Bitcoin-nettverket så lite at alle brukerne til sammen bare brukte rundt 150 000 dollar på energi per år. I dag antyder statistikk at gruvearbeidere bruker mer enn 5 milliarder dollar på årlige strømkostnader. Med hvor dyrt gruvedrift er og graden av innflytelse det har på miljøet, må det helt sikkert være en bedre måte å vedlikeholde nettverket, ikke sant?


I PoS vil validatorer bekrefte transaksjoner ved å stake i stedet for gruvedrift. Blockchain-nettverket prioriterer enkeltpersoner som spiller flere mynter, og de største eierne vil ha lettere for å tjene belønninger.

Siden prosessen ikke innebærer å løse komplekse matematiske problemer over lang tid, gir innsats en mer energieffektiv måte å opprettholde blokkjeder. Tross alt er prosessen nesten helt virtuell, og involverer bare handlingen med å låse digitale valutaer. Hvis ikke bedre til å skalere, bør det i det minste spare kostnader og energiforbruk.

Fire grunner til at Proof of Stake er vanskelig å implementere

Det er fire hovedårsaker til at PoS er vanskelig å implementere i et reelt nettverk uten å gjøre det til en fullstendig feil. Som vi tidligere har nevnt, fungerer staking fint i teorien. Problemet starter imidlertid når vi ser realistisk på hvordan enkeltpersoner kan prøve å skade nettverket, ta det over eller angripe det på andre måter.

En staker for å styre dem alle

I PoW øker en gruvearbeider belønningspotensialet sitt ved å bidra med mer kraft til nettverket. I PoS gjøres det samme, men med staking (låsning) tokens. Hvis en enkelt staker (eller en gruppe stakere) samler et stort antall tokens, vil han motta en stor del av alle fremtidige tokens som vil bli distribuert.

På grunn av deres virtuelle design er det åpenbart lettere å samle tokens og representerer senere en brukers kraft i nettverket. Dette er ikke tilfelle med PoW. Gruvearbeidere må tildele fysisk plass til riggene sine, finne en passende strømkilde som kan støtte gruvebruket, og til og med potensielt håndtere myndigheters forskrifter og forbud.

Mens nok penger kan gjøre både PoW- og PoS-deltakere til herskere i et nettverk, tar gruvedrift objektivt mye flere trinn og risikoer i sammenligning.

Enklere 51% angrep

Akkurat som i tilfelle ovenfor, kan en bruker ta over nettverket ved å samle mer enn 51% av kraften. I forrige tilfelle har vi forklart hvorfor det er lettere å akkumulere strøm i et PoS-nettverk.

Med det i tankene ser vi enda en begrensning som hindrer utviklere i å implementere Proof of Stake.

Ingen metode for tokenfordeling

Da Bitcoin først kom, ville brukerne sette opp en node og en lommebok. Deretter ville de bruke datamaskinen til gruveprosessen. Når en gruvearbeider lykkes med å løse neste blokk i Bitcoin-blockchain, vil brukeren motta en betaling for det arbeidet. For hver betaling distribuerer nettverket sakte Bitcoin.

La oss si at en person ved navn John Smith lanserte et PoS-basert blockchain-nettverk kalt Project Proof of Stake. Nye brukere ankommer nettverket, setter opp en lommebok og forbereder seg på å starte innsatsen. Men hvilke tokens bruker du til å satse?

Opprinnelig distribusjon av kryptovalutaer på PoS-nettverk er et catch-22 paradoks som det ikke er noen enkel løsning for. For å motta tokens, må man låse eksisterende tokens. Hvordan satser du da når det ikke er noen tokens i det hele tatt?

En løsning noen prosjekter har brukt er å premine tokens. I et forutbestemt prosjekt sirkulerer allerede et antall tokens i markedet. Dette er imidlertid ikke den beste løsningen, da det bare reiser spørsmålet om hvor desentralisert et slikt nettverk er.

Ingenting på spill?

Sist men ikke minst har vi en merkelig situasjon der nettverksdeltakere kan doble utgifter.

Som en påminnelse er dobbeltbruk prosessen med å bruke de samme myntene / tokens mer enn en gang. PoW-systemer bruker prosessen med tidsstempling av transaksjoner for å løse dette problemet.

PoS har en hypotetisk situasjon der brukere kan ha ‘Nothing at Stake’ (NoS). Hver gang en node oppfyller visse betingelser for staking, vil nettverket legge til en blokk. Problemet er at to noder kan oppfylle vilkårene på samme tid.

Når dette skjer, token gafler. Likevel løser noder problemet ved å signere transaksjonen på bare en av de to gaflene.

Det spesifikke problemet som NoS gir, er at et stort flertall av noder kan bestemme seg for å signere transaksjonen på begge de gaffelnettverkene fordi det ikke koster noe å verifisere dem begge. Som et resultat har visse nettverksdeltakere muligheten til å dobbeltbruke ved å bruke tokens på ett nettverk og verifisere dem på et annet.

Hvordan det fungerer

Kilde

I en av våre tidligere artikler har vi forklart Proof of Work og hvordan det fungerer. Du forstår kanskje allerede hva en konsensusmekanisme er og hvorfor distribuerte og desentraliserte systemer trenger det hvis du har lest det. Hvis ikke, her er et raskt sammendrag:

Blockchain-nettverk lagrer og registrerer permanent transaksjonsinformasjon for å sikre myntenes gyldighet og brukbarhet. For at nettverket skal fungere greit og at all informasjon forblir intakt uten manipulasjon, må alle deltakerne oppnå enighet og godta en viss versjon av nettverket.

Akkurat som PoW er Proof of Stake også en konsensusmekanisme. Metodene for validering og konsensus er imidlertid helt forskjellige.

Som en påminnelse bruker gruvearbeidere elektrisk energi når de løser komplekse matematiske problemer til gruveblokker (og i samme handling lager dem). På PoS erstattes gruvearbeidere med validatorer som eier eiendeler for å validere blokker og derfor danne dem til en kjede.

Hva er bevis på arbeid?

Bevis på arbeid er blockchain-industriens dominerende konsensusmekanisme, brukt til å drive desentraliserte nettverk og validere transaksjoner gjennom gruvedrift.

Proof of Stake krever at brukeren kjører en valideringsnode som bekrefter og bekrefter blokkeringer. Ved å stikke tokens har noden en sjanse til å bli valgt av nettverket og foreslå en blokk. Utvelgelsesprosessen er delvis randomisert, men den prioriterer også noder basert på rikdom og innsatsalder.

Når den foreslåtte blokken er validert nok ganger, vil nettverket offisielt legge den til hovedboken. Den tidligere valgte noden vil motta belønninger både for å foreslå blokken og for å verifisere den. Alle de andre validatorene blir bare belønnet for bekreftelse.

Det økonomiske grunnlaget for innsatsen

Proof of Stake har et annet økonomisk insentiv innebygd i forhold til sin eldre bror PoW. Validatorer får mye strengere konsekvenser for ondsinnet oppførsel når de setter inn personlige midler når de deltar i nettverket.

På PoW trenger gruvearbeidere bare betale strømkostnader for å delta aktivt. På PoS må validatorer satse et stort antall verdifulle tokens. For eksempel er kravet til Ethereum 2.0 nøyaktig 32 Ether.

nåværende markedspriser, den investerte investeringen beløper seg til $ 40.000. Moreso, en del av disse midlene kan tas av nettverket hvis skuespilleren oppfører seg urettferdig eller ikke validerer transaksjoner riktig.

I tilfelle det er turen til en bestemt node å validere blokken, men han er frakoblet, må han betale straffer. Tenk deg at du kjører en node og at du mister elektrisk kraft i bygningen eller online tilgang. Hvordan vil du delta i nettverket? I slike tilfeller er det eneste som en validator kan gjøre å betale straffen og delta oftere.

Men straffen for å ikke være online er betydelig lavere sammenlignet med rettet og forsettlig ondsinnet aktivitet. Hvis en node prøver å lure systemet ved å foreslå falsk eller manipulert historikk for transaksjonsdata, vil nettverket ta en stor del av nodens innsatte eiendeler. I noen situasjoner kan den ondsinnede skuespilleren miste alt.

Med de ovennevnte fakta i bakhodet, er det lett å fortelle hvorfor PoS har bedre økonomiske insentiver. Selv om validering kan være lettere enn gruvedrift, medfører den langt strengere risikoer og straffer.

Et raskt sammendrag

Hei der reisende

Det var lenge å lese! La oss puste raskt og oppsummere det vi har lært så langt. Her er kjernen som definerer funksjonene i Proof of Stake:

  • Staking. Gruvearbeidere kaster bort penger på strøm, leiekostnader og maskinvare. For å gjøre blockchains mer energieffektive, tillater PoS noder å validere transaksjoner bare ved å sette eiendeler.

  • Skalerbarhet. Denne konsensusmekanismen er ikke i seg selv skalerbar. Den støtter bare en ny type teknologi kalt sharding, som du vil lære om i en senere del. Det er umulig å implementere i PoW, og det eneste miljøet som er igjen er PoS!

  • Potensial for destruktiv atferd. Løsningen er ikke så enkel. Med mindre utviklere lager de riktige verktøyene og tiltakene som forhindrer ondsinnet oppførsel, er det enkelt for noder å skade nettverket og dobbeltbruke. Ingen bekymringer, Ethereum 2.0 har allerede løst det!

  • Det er eldre enn du tror. Nei, PoS er ikke like ny som ETH. Den ble introdusert for første gang i 2012 etter at gruvearbeidere så den dyre fremtiden for Bitcoin-gruvedrift. Det tok opptil 8 år for det viktigste blockchain-økosystemet å til og med begynne å implementere PoS.

Fordeler med bevis på innsats

Hvis PoS er riktig implementert og alle (eller et flertall) begrensningene er fjernet, har den nye konsensusmekanismen mange fordeler sammenlignet med PoW. Faktisk fjerner det nye systemet til og med visse dårlige egenskaper som PoW-nettverk har.

Bedre skalerbarhet

Selv om PoS-systemet ikke i seg selv forbedrer skalerbarheten, er det visse funksjoner basert på den samme teknologiske infrastrukturen som oppnår dette. Utviklere har laget skjæring for å skalere PoS, da det gjør det mulig for dem å forbedre nettverkets hastighet mens de beholder et sikkert miljø.

Sharding deler i utgangspunktet kjeder i flere skjær, hvor hver og en er i stand til å behandle og danne blokker. Siden noder samtidig validerer blokker på tvers av flere skjær / kjeder, fungerer det viktigste blockchain-nettverket raskere.

Dette konseptet ligner på datateknologi, hvor prosessorer eier flere kjerner (så vel som tråder), og hver og en jobber med å drive den samme prosessen.

Bedre desentralisering

I denne forbindelse kan vi se Proof of Stake-nettverk som mer desentraliserte, siden de eliminerer visse dårlige faktorer som ofte finnes i PoW. Validatoren krever ikke dyr gruvedrift, han trenger ikke lagringsplassen som kreves for å være vert for gruvedrift, og det er absolutt ingen bekymringer for å senke strømkostnadene.

Med bare en liten inngangsbarriere er PoS mer desentralisert siden folk med forskjellig bakgrunn kan bli med i nettverket. For å være vert for en valideringsnode, må brukeren bare ha tilgang til internett, en datamaskin og en viss mengde kryptovalutaer. Derfor er PoS mer desentralisert sammenlignet med PoW.

Bedre tilgjengelighet

De samme fordelene som vi har nevnt ovenfor, er også tydelige når vi snakker om tilgjengelighet. Å bli med i ethvert PoS-nettverk krever de samme verktøyene som å investere i kryptovalutaer eller aktivt handle i markedet. Sammenlignet med den eldre konsensusmekanismen er PoS definitivt lettere å få tilgang til og bli en del av.

Tilgjengeligheten er imidlertid delvis begrenset av kravet om innsats. Vi kan med sikkerhet si at et flertall av mennesker ikke har råd til 32 ETH som trengs for å satse på Ethereum 2.0, spesielt til nåværende priser.

Likevel kan vi fremdeles se nyere PoS-nettverk i fremtiden som ikke krever så høy investering for innsats. Videre kan Ethereum 2.0 selv se delte valideringsbassenger akkurat som hvordan Bitcoin-gruvearbeidere deler de samme gruvedriftene.

Hvordan fungerer bevis for innsats på Ethereum 2.0?

Utviklere fra blockchain-bransjen pleier å rulle ut oppdateringer fra tid til annen i stedet for å lansere en større oppdatering. Det samme brukes med lanseringen av Ethereum 2.0, som vil komme ut i flere faser.

I november 2020 lanserte Ethereum en innskuddskontrakt for det nye nettverket. Etter å ha samlet inn mer enn 500 000 ETH fra fremtidige validatorer, startet prosjektets smarte kontrakt automatisk den første fasen av Ethereum 2.0 fase 0.

Beacon-kjedens oppgave er å sakte implementere funksjoner som staking og skjæring i nettverket. Fase 0 begynte med å samle en liste over alle de første validatorene som vil bli med i den nye hovedboken.

For å delta må en bruker stake minst 32 ETH for å bli validator. På Ethereum 2.0 er validatorer noder som bekrefter transaksjoner og danner nye blokker. Én bruker kan kjøre flere noder, men han krever 32 Ether for hver.

Utviklere forventer å lansere to faser i løpet av 2021 hvis ikke tre. Fase 1, fase 1.5 og fase 2 ville sakte men sikkert implementere alle funksjonene som er nødvendige for å lansere den endelige og komplette versjonen av Ethereum 2.0.

Det er ingen konkret plan eller tidslinje for iscenesettelsesprosessen. Imidlertid forventer de fleste medlemmer i samfunnet at utviklere vil starte minst fase 1 og fase 1.5 innen utgangen av året. Den siste fasen kan også lanseres i 2021, men brukerne er bekymret for hvor jevnt Ethereum 2.0 vil utvikle seg.

Ved slutten av denne lanseringsprosessen vil Ethereum 2.0 erstatte det gamle PoW-nettverket. Inntil det øyeblikket vil begge kjedene fungere side om side.

Konklusjon

Proof of Stake er et konseptualisert alternativ til den opprinnelige konsensusmekanismen Proof of Work. Ideen kom først i august 2012 da to utviklere oppdaget at forestillingen om myntalder kunne erstatte PoW og øke energieffektiviteten.

Siden 2015 har Ethereum-utviklere jobbet hardt med å migrere sitt eget nettverk fra PoW til PoS. Etter fem år har teamet endelig lansert den første fasen av Ethereum 2.0. Vi har ennå ikke sett om det nye nettverket kan støtte arbeidsbelastningen til det eldre nettverket. Imidlertid er utviklere sikre på at PoS vil gå så langt som å oppskalere den eldre modellen.

Proof of Stake erstatter gruvearbeidere med validatorer som må satse eiendeler for å delta i nettverket. De mange funksjonene som er tilgjengelige i PoS-arkitektur gjør det mulig for blokkjeder å bli mer skalerbar, mer desentralisert og tilgjengelig for alle.

I lang tid har PoS tjent som et håpelys for blockchain-entusiaster som var usikre på bransjens fremtid. Uten noen skalerbarhet i sikte, så det ut som om blokkjeder aldri ville være i stand til å konkurrere med sentraliserte systemer på bedriftsnivå.

Vil Ethereum 2.0 en gang for alle fjerne disse tvilene og innlede en ny æra med desentralisert finansiering?

Reker er en sosial handelsplattform for kryptovaluta. Den er designet for både profesjonelle og nybegynnere forhandlere for å komme og lære om den voksende kryptobransjen. På Shrimpy kan brukere kopiere porteføljene og handelsstrategiene til andre handelsmenn.

Følg oss på Twitter og Facebook for oppdateringer, og still spørsmål til våre fantastiske, aktive lokalsamfunn på Telegram & Uenighet.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map