PoW vs. PoS: Két blokklánc konszenzusos algoritmus összehasonlítása

A Bitcoin és az Ether, a két leghíresebb kriptovaluta jelenleg a munka igazolásának (PoW) konszenzus algoritmusát használja. Az Ethereumnak azonban van egy átmeneti terve a tét igazolása (PoS) algoritmusra. Ez jelentős változás lesz, és a kriptográfiai közösség lelkesen vitatkozik a POW és a POS között, pl. amely nagyobb biztonságot nyújt, és amely hosszú távon jobb lesz.

“Miért fontos a konszenzus algoritmus?”

Mielőtt belemerülne a POW kontra PoS vitába, fontos megérteni, miért fontos a konszenzusos algoritmus a blokkláncban. A blockchain két központi telephelye a decentralizáció és az állhatatlan nyilvántartás, és ezeket a konszenzusos mechanizmus biztosítja.

A blokklánc egy decentralizált hálózat, ahol a hálózaton lévő számítógépek, az úgynevezett „csomópontok”, megosztott módon tartanak fenn elosztott adatbázist. Bárki csatlakozhat engedély nélküli blokklánchoz, és minden csomópont rendelkezik a blokklánc összes tranzakciójának teljes nyilvántartásával. Valójában minden csomópont az összes tranzakció főkönyve, ezért a blokkláncot „elosztott főkönyvi technológiának” (DLT) is nevezik..

A tranzakciókat blokkrekordokba csoportosítják, amelyeket „blokkoknak” is neveznek. A blokkokat egy előre meghatározott protokoll programon keresztül kapcsolják össze. A blokklánc frissítésének egyetlen módja egy új blokk hozzáadása, mivel egyetlen meglévő blokkot sem lehet módosítani vagy törölni. Bármely csomópont hozzáadhat új blokkot, bármely központosított hatóság beavatkozása nélkül.

Mivel minden csomópont új blokkot adhat hozzá, a tranzakciók helyes sorrendjének fenntartása fontos az adatok integritása szempontjából. Ha egy csomópont hozzáadhat egy blokkot olyan tranzakciókkal, amelyekkel a közösség többi része nem ért egyet, akkor az új blokkot a többség nem fogja érvényesnek tekinteni. Ha az új blokkot felvevő csomópont továbbra is fennáll azzal, hogy újabb blokkokat hoz létre a tetején, miközben továbbra is figyelmen kívül hagyja a közösségi szabványokat, akkor a közösség többi része kénytelen lesz megosztani a hálózatot, hogy az államot átvehesse. a vita előtt, és folytassa ezzel a munkát. Ehhez „kemény villa” szükséges, és az ilyen felosztás gyakori előfordulása nem tesz jót a blokklánc stabilitásának. Ezek megelőzéséhez konszenzusos mechanizmusra van szükség.

Ezenkívül egy rosszindulatú csomópont „elosztott szolgáltatásmegtagadási” (DDoS) támadásokkal képes legyőzni a hálózatot, és hamis tranzakciókat hozhat létre, pl. „Kettős kiadás”. azaz kétszer ugyanazt a titkosítási tokent költi el. Konszenzusos mechanizmusra van szükség az egyes tranzakciók érvényesítéséhez.

Noha több konszenzusos algoritmus létezik, a legtöbb nyilvános blokklánc a POW-t használja. Összehasonlításképpen, a PoS új.

“Mi a POW algoritmus?”

A POW algoritmus fogalmát először Cynthia Dwork és Moni Naor publikálta egy 1993-as cikkben, és ezt a kifejezést Markus Jakobsson alkotta meg 1999-ben. A Satoshi Nakamoto által feltalált Bitcoin hálózat a POW leghíresebb megvalósítása, és mi Használok belőle példákat a hadifogoly részletesebb kifejtésére.

A Bitcoin blokkláncban a tranzakciókat egy memóriakészletbe, úgynevezett „mempool” -ba csoportosítják, és 10 percenként létrehoznak egy blokkot. A következő blokkba vételhez a mempool minden tranzakcióját a „bányászoknak”, vagyis azoknak a felhasználóknak kell ellenőrizniük, akik igazolják a tranzakciót, és speciálisan tervezett szoftvereket és speciális célú hardvereket használnak munkájukhoz..

A „bányászatnak” is nevezett tranzakcióellenőrzési folyamat megköveteli, hogy a bányászok kriptográfiai feladványt oldjanak meg. Versenyképes folyamat, mivel a sikeres bányász a tranzakció részeként keletkező kriptovaluta töredékét kapja meg.

A tranzakciót kérő Bitcoin felhasználó megadja a tranzakció adatait a bányásznak, és ez a könnyű rész. A bányásznak azonban ismernie kell az utolsó rögzített blokk kriptográfiai kivonatát is. Az utolsó rögzített blokk hash-ja az adott blokkra való hivatkozás, és erre az új blokk létrehozásakor hivatkozni kell, hogy fenntartsa a lánc szentségét. Ez a nehéz rész.


Az utoljára rögzített blokk kriptográfiai kivonatát egyetlen bányász sem ismeri, és ennek kiderítéséhez nagy sebességgel meg kell próbálniuk egy-egy számot. Ebben nincs készség, csak nagy számítási teljesítményű nyers erőre van szükség. A bányász, aki feltöri ezt a hatalmas matematikai feladványt, bejelenti a hálózatnak. Az összes többi bányász láthatja a tömeges roppanás bizonyítékait, amely a „munka bizonyítéka” név gyökere. A sikeres bányász létrehozza az új blokkot, ahol most rögzítik a mempool tranzakcióit.

A kriptográfiai rejtvény aszimmetrikus, vagyis mérsékelten nehéz a bányászok számára, de nagyon könnyű meglátni a bizonyítékokat a hálózaton. Idővel a rejtvény kissé túl könnyűvé válik, és a blokkok létrehozásának ideje kevesebb, mint 10 percre csökken. Ezért a rejtvényt 14 naponta frissítik és megnehezítik. Így a rejtvény továbbra is összetettebbé válik, és meg kell nőnie a megoldásához szükséges számítási teljesítmény.

DDoS-támadás lebonyolítása egy ilyen hálózat számítási teljesítményének többségének, azaz 51% -ának megragadására költségkímélő. A potenciális hacker valószínűleg több pénzt költ, mint amennyit egy olyan hálózat feltörésével meg tudna keresni. A POW nagyon biztonságosá teszi a blokklánc-hálózatot.

Az ilyen magas biztonság azonban magas költségekkel jár. Például:

  • A Bitcoin bányászat energiaigénye olyan magas, hogy a 2018-as év végére Izlandon a Bitcoin bányászati ​​műveletek fogyasztják több energia, mint az ország teljes hazai energiafogyasztása! Az ebből eredő környezeti megterhelés hátrányos nyilvánosságot jelent a Bitcoin számára. Az ilyen magas energiaszámlát fiat valutával fizetik ki, amelynek dominó hatása lesz a Bitcoin árának nyomására
  • A számítási teljesítmény és az energiaellátás folyamatos fejlesztése nem egyszerű az egyes bányászok számára, és a bitcoin bányászat egyre inkább központosított szervezett üzemeltetőkkel óriási bányászati ​​fúrótornyokat üzemeltet a jobb méretgazdaságosság érdekében. Az ilyen közvetett centralizáció ellentmond a blokklánc decentralizációjának alapfeltevésének.
  • A „Cryptojacking”, azaz a kiber támadók a gyanútlan felhasználók számítógépeit kriptográfiai bányászat céljából eltérítik. válás egyre gyakrabban fordul elő, mert a gátlástalan bányászok etikátlan eszközöket alkalmaznak a siker esélyeinek javítására a „beruházás megtérülése” (RoI) csökkenő környezetben. A szoftverek és az operációs rendszerek rendszeres javítása segíthet a Cryptojacking elleni védekezésben.

“Miben különbözik a PoS?”

A PoS algoritmussal rendelkező blokklánc-hálózat speciális csomópontokkal rendelkezik, amelyek tranzakció-érvényesítési felelősséggel rendelkeznek. Ezek a csomópontok rejtjelezési kódjaikat helyezik el, és „érintetteknek” nevezik őket. Ez magában foglalja a „bőrt a játékban”, ellentétben a Bitcoin hálózattal, ahol a bányászok esetleg nem is birtokolnak semmilyen bitcoinot, nemhogy a bitcoinjaikat a tranzakciók érvényesítéséhez.

Minél nagyobb a tét összege, és minél hosszabb a tét időtartama, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy az érintett nagyobb esélyeket kap a tranzakciók érvényesítésére. Valamennyi kriptojel már korábban elkészült, a veréshez nincs új érme, az érdekelt jutalma pedig a tranzakciós díj. Minél magasabb a hírneve, annál nagyobb a kereseti lehetőség az érintett számára.

Mivel nincs bonyolult rejtjelezési rejtvény megoldása, a PoS algoritmus kevesebb energiát igényel. A tranzakció érvényesítési folyamatot „hamisításnak” hívják, és mivel az összes csomópontot nem kell bevonni az érvényesítési folyamatba, a hálózat nagyobb skálázhatósággal rendelkezik.

A teljes hálózat részvételének kiküszöbölése a tranzakció érvényesítési folyamatban lehetővé teszi egy másik méretezési megoldás, az úgynevezett „aprítás” megvalósítását. Ez az adatbázis-kezelésből vett koncepció, ahol az adatbázis horizontális részeit külön szerverpéldányokban tárolják, ezáltal javítva a hatékonyságot. A blokkláncban a csomópontok egy csoportja fenntartja a blokklánc vízszintes részét, saját partnerrel rendelkezik, és jobb skálázhatóságot kölcsönöz a hálózatnak.

A PoS buktatói vannak, és a szakértők megoldásokat fogalmaznak meg. Például:

  • Egy rosszindulatú játékos nagyon sok kriptó tokent beszerezhet, érdekeltté válhat, és felülkerekedhet az összes többi érintetten. A piacgazdaság azonban véd az ilyen lépések ellen, mert az ilyen hirtelen nagy vételi hullám jelentősen fel fogja emelni az érme árát, így a hackert lebeszélik.
  • Egy érdekelt fél csalóvá válhat, és érvényesítheti a rosszindulatú tranzakciókat. Az Ethereum projekt csapata a PoS-re való áttérés tervének részeként dolgozik az új „Casper” protokollon, és az új protokoll biztosítja, hogy az érintettek elveszítsék érméiket, és a jövőben megtiltják a tétet..

POW vs. PoS: melyiké lesz a jövő?

Míg a POW minden bizonnyal jobb decentralizált biztonságot nyújt a blokklánc-hálózat számára, és számos kriptovaluta-projektben széles körben tesztelték, a digitális pénznemek bányászatának hatalmas energiaköltségei és környezeti igényei, amelyeket semmilyen tárgyi eszköz nem támogat, jelentős negatív médiavisszhangot vonzanak. Az ilyen aggodalom hatása már látható, pl. Kína hivatalosan betiltása Bitcoin bányászat.

Míg a PoS viszonylag új, az örökbefogadás megindult, például pl. a jól ismert cryptocurrencyDASH már használja. Ha a PoS szavazói biztosítani tudják a szélesebb kriptográfiai közösséget arról, hogy az algoritmus képes-e megfelelően védeni a hálózatot, ez a skálát a maga javára döntheti. Ha a nagy hírű Ethereum projekt sikeres áttérést mutat a PoS-re, az nagy lendületet ad az algoritmusnak. A következő néhány hónap megmondja, melyik algoritmus lesz a szabványos.

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