CoinTelegraph volgt de ontwikkeling van een geheel nieuwe blockchain vanaf het begin tot het mainnet en daarna via zijn serie Inside the Blockchain Developer's Mind. In eerdere delen,Andrew Levine van Koinos Group besprokenenkele van de uitdagingen het team heeft te maken gehad sinds het identificeren van de belangrijkste problemen die ze van plan zijn op te lossen en schetste drie van de "crises" die de adoptie van blockchain tegenhouden:opwaardeerbaarheidschaalbaarheid enbestuur. Deze serie is gericht op het consensusalgoritme:Deel 1 gaat over proof-of-work, Deel 2 gaat over proof-of-stake en deel 3 gaat over proof-of-burn.
Dit artikel is het tweede in mijn serie over consensusalgoritmen, waarin ik gebruik maak van mijn unieke perspectief om de lezer te helpen dit vaak verkeerd begrepen concept beter te begrijpen. In het eerste artikel in de serie heb ik proof-of-work (het OG-consensusalgoritme) onderzocht en in dit artikel zal ik proof-of-stake onderzoeken.
Onze beste handelsrobots
Zoals ik in het laatste artikel heb uitgelegd, zijn blockchains vanuit een speltheoretisch perspectief een spel waarin spelers strijden omvalideren transacties door ze te groeperen in blokken die overeenkomen met de transactieblokken die door andere spelers worden gemaakt. Cryptografie wordt gebruikt om de gegevens te verbergen die deze mensen in staat zouden stellen vals te spelen, en vervolgens wordt een willekeurig proces gebruikt om digitale tokens te verspreiden onder mensen die zich aan de regels houden enblokken produceren die overeenkomen met de blokken die door andere mensen zijn ingediend. Deze blokken worden vervolgens aan elkaar geketend om een verifieerbaar record te creëren van alle transacties die ooit op het netwerk zijn uitgevoerd.
Wanneer mensen nieuwe blokken produceren met verschillende transacties erin, noemen we dit een 'fork', omdat de ketting nu in twee verschillende richtingen gaat, en wat ervoor zorgt dat iedereen zijn database bijwerkt om met elkaar overeen te komen, is hoe ze worden gestraft wanneer ze Niet doen.
De echte innovatie in Bitcoin (BTC) was de creatie van een elegant systeem voor het combineren van cryptografie met economie om elektronische munten (nu "cryptocurrencies" genoemd) te gebruiken om prikkels te gebruiken om problemen op te lossen die algoritmen alleen niet kunnen oplossen. Mensen werden gedwongen zinloos werk te verrichten om blokken te ontginnen, maar de zekerheid komt niet voort uit de uitvoering van werk, maar uit de wetenschap dat dit werk niet had kunnen worden bereikt zonder het opofferen van kapitaal. Als dit niet het geval zou zijn, dan zou er geen economische component aan het systeem zijn.
Het werk is een verifieerbaarvolmachtvoor opgeofferd kapitaal. Omdat het netwerk geen middelen heeft om extern geld te 'begrijpen', moest er een systeem worden geïmplementeerd dat de externe prikkel (fiat-valuta) omzet in iets dat het netwerk kan begrijpen - hashes. Hoe meer hashes een account creëert, hoe meer kapitaal het moet hebben opgeofferd en hoe meer het wordt gestimuleerd om blokken op de juiste vork te produceren.
Aangezien deze mensen hun geld al hebben uitgegeven om hardware te kopen en het te gebruiken om blokken te produceren, is hun stimulerende straf gemakkelijk omdat ze al gestraft zijn! Ze hebben hun geld uitgegeven, dus als ze blokken aan de verkeerde keten willen blijven produceren, is dat prima. Ze zullen geen beloningen verdienen en ze zullen hun geld niet terug verdienen. Ze zullen dat geld voor niets hebben opgeofferd. Hun blokkades worden niet geaccepteerd door het netwerkenze zullen geen tokens verdienen.
Dit proof-of-work-systeem zorgt ervoor dat de enige manier waarop iemand die zich niet aan de regels wil houden (ook wel een kwaadwillende actor genoemd) is om meer hardware te verwerven en te gebruiken dan alle anderen samen (d.w.z. een aanval van 51% opzetten). Dit is de elegantie achter proof-of-work. Het systeem kan niet werken zonder steeds grotere hoeveelheden kapitaal op te offeren. Proof-of-stake werkt echter op een fundamenteel andere manier die belangrijke speltheoretische consequenties heeft.
Verwant:Proof-of-stake versus proof-of-work: verschillen uitgelegd
Proof-of-stake
Proof-of-stake (PoS) werd in 2011 voor het eerst voorgesteld door Bitcointalk-forumlid QuantumMechanic als een goedkoper (voor de miner) alternatief voor proof-of-work:
“Ik vraag me af of, naarmate bitcoins meer verspreid worden, er een overgang zou kunnen plaatsvinden van een proof of work-based systeem naar een proof-of-stake. Wat ik bedoel met een bewijs van inzet is dat in plaats van dat uw 'stem' op de geaccepteerde transactiegeschiedenis wordt gewogen door het aandeel computerbronnen dat u naar het netwerk brengt, het wordt gewogen door het aantal bitcoins waarvan u kunt bewijzen dat u de eigenaar bent, met behulp van uw privé sleutels.”
In plaats van blokproducenten te dwingen kapitaal op te offeren om hardware te verwerven en te gebruiken om de mogelijkheid te krijgen om blokbeloningen te verdienen, hoeven de tokenhouders in proof-of-stake alleen deliquiditeit van hun kapitaal om blokbeloningen te verdienen. Mensen die al in het bezit zijn van de token van een netwerk, kunnen nog meer van die token verdienen als ze het recht opgeven om die tokens voor een bepaalde periode over te dragen.
Dit is een aantrekkelijk aanbod voor mensen die gewend zijn geld op te offeren om hardware te kopen en te gebruiken om blokbeloningen te verdienen. Proof-of-work is geweldig voor het bootstrappen van een cryptocurrency, maar zodra die fase voorbij is, moeten de houders van deze waardevolle valuta de vruchten van hun arbeid - die waardevolle valuta - inwisselen voor een externe valuta (vaak, de fiat-valuta waarmee ze ogenschijnlijk concurreren) om kapitaalgoederen en energie te kopen om hun systeem in stand te houden.
Verwant:Proof-of-stake vs. proof-of-work: welke is 'eerlijker'?
Proof-of-stake is geweldig om deze mensen in staat te stellen hun winstmarges te vergroten terwijl ze de controle over het netwerk behouden. Het probleem is dat het de netwerkbeveiliging vermindert, omdat de kwaadwillende actor niet langer zijn geld hoeft op te offeren voor een grote hoeveelheid hardware en deze uit te voeren om een aanval uit te voeren. De aanvaller hoeft slechts 51% van de basisvaluta van het platform te verwerven en in te zetten om de controle over het netwerk te krijgen.
Om deze aanval te verijdelen, moeten PoS-systemen aanvullende systemen implementeren om de blokbeloningen van een validator te "snijden" die onomkeerbare blokken heeft geproduceerd op een "verliezende" keten ("slashing-voorwaarden"). Het idee is dat, als iemand 49% van de tokenvoorraad verwerft en die inzet gebruikt om blokken te produceren op een verliezende vork, hij zijn ingezette tokens op de hoofdketen zal verliezen.
Dit zijn gecompliceerde systemen die zijn ontworpen om beloningen van gebruikersaccounts "terug te klauwen", wat bijdraagt aan de rekenkundige overhead van het netwerk en tegelijkertijd legitieme ethische bezwaren oproept ("Is het mijn geld als het kan worden gesneden?"). Ze werken ook alleen als de aanvaller er niet in slaagt om 51% van de tokenvoorraad te verwerven. Dit is vooral problematisch in een wereld met gecentraliseerde uitwisselingen met custodial staking. Dit betekent dat het heel goed mogelijk is dat een uitwisseling de controle krijgt over meer dan 51% van een bepaalde tokenvoorraad zonder enig risico te lopen, waardoor de kosten van een aanvalde minimis. In feite is dit in de recente geschiedenis al gebeurd op een van de meest gebruikte blockchains ter wereld, ooit gewaardeerd op bijna $ 2 miljard: Steem.
Een uitstekende geschiedenis van dat evenement is hier te vinden. De belangrijke details voor onze doeleinden, volgens die rekening, zijn dat de fondsen van drie beurzen met succes werden gebruikt om 51% controle te verwerven over een grote blockchain. Vanuit het meest liefdadige perspectief van alle deelnemers 'kostte' het eenvoudigweg al deze entiteiten heel weinig om de controle over de keten over te nemen, omdat ze tegen zeer lage kosten grote belangen hadden verworven. In feite zijn gecentraliseerde uitwisselingen letterlijk betaald om grote inzetten te verzamelen omdat hun doel is om te functioneren als gecentraliseerde bewaarders van tokens.
Verwant:Hoe de Steem-saga de gevaren van het inzetten van pools blootlegt
Het implementeren van deze snijdende voorwaarden is zeker niet triviaal, en daarom zijn zoveel proof-of-stake-projecten zoals Solana, naar eigen zeggen, gelanceerd met gecentraliseerde oplossingen en waarom zoveel andere projecten (zoals ETH 2.0) zo lang om PoS te implementeren. De typische oplossing is om een stichting een belang te geven dat groot genoeg is, zodat alleen zij de macht heeft om te bepalen wie een kwaadwillende actor is en hun beloningen te verlagen.
Samenvattend, proof-of-work is goed voor het opstarten van decentralisatie, maar het is inefficiënt. Proof-of-stake is goed voor het verlagen van de bedrijfskosten van een gedecentraliseerd netwerk in vergelijking met proof-of-work, maar het verankert mijnwerkers verder, vereist complexe en ethisch twijfelachtige slashing-voorwaarden en voorkomt "uitwisselingsaanvallen".
Wat ik in mijn volgende artikel zal bespreken, is de hypothetische vraag of er een 'best of both worlds'-oplossing is die de decentralisatie en beveiliging van proof-of-work levert met de efficiëntie van proof-of-stake. Dus blijf op de hoogte!
De meningen, gedachten en meningen die hier worden geuit, zijn de enige van de auteur en weerspiegelen of vertegenwoordigen niet noodzakelijk de meningen en meningen van CoinTelegraph.
