Co oznacza dowód pobrania (PoS) w kryptowalutach?

W Proof-of-Stake możesz zablokować swoją kryptowalutę, aby zdobywać nagrody poprzez walidację transakcji, podobnie jak w przypadku stakingu. W tym artykule nasi eksperci przedstawiają szczegółowe wyjaśnienie PoS i podają jego przykłady, korzyści i wady.

Co to jest Proof-of-Stake w Blockchainie?

Proof-of-stake (PoS) to mechanizm konsensusu wykorzystywany w sieciach blockchain w celu osiągnięcia porozumienia w sprawie stanu łańcucha bloków. W przeciwieństwie do Proof-of-Work (PoW), który wymaga od górników rozwiązywania złożonych zagadek matematycznych w celu walidacji transakcji i tworzenia nowych bloków, PoS wybiera walidatorów do tworzenia i walidacji nowych bloków na podstawie ilości kryptowaluty, którą posiadają i są skłonni “postawić” jako zabezpieczenie.

Oto kilka kluczowych punktów dotyczących PoS:

• Większa energooszczędność: Ponieważ PoS nie opiera się na brutalnej mocy obliczeniowej, zużywa znacznie mniej energii niż PoW.
• Szybsze czasy transakcji: Ze względu na uproszczony proces walidacji, łańcuchy bloków PoS mogą często przetwarzać transakcje szybciej niż łańcuchy PoW.
• Zwiększona dostępność: Każdy, kto ma wystarczającą ilość kryptowaluty, może uczestniczyć w stakingu, w przeciwieństwie do PoW, który wymaga specjalistycznego sprzętu.
• Obawy dotyczące bezpieczeństwa: Niektórzy twierdzą, że systemy PoS są mniej bezpieczne niż PoW, ponieważ duże zainteresowane strony mogą potencjalnie manipulować siecią.

Jak działa Proof-of-Stake?

Oto podział:

• Staking: W systemie PoS uczestnicy, często nazywani walidatorami, muszą “postawić” określoną ilość natywnej kryptowaluty blockchain. Stawka ta służy jako zabezpieczenie i jest przechowywana w wyznaczonym portfelu lub inteligentnym kontrakcie. Ilość postawionej kryptowaluty może się różnić w zależności od konkretnego protokołu blockchain.
• Tworzenie i walidacja bloków: Walidatory są wybierane do tworzenia nowych bloków i walidacji transakcji w oparciu o algorytm wyboru. Prawdopodobieństwo bycia wybranym jako walidator jest często proporcjonalne do ilości postawionej kryptowaluty – ci, którzy stawiają więcej, mają większą szansę na bycie wybranym.
• Propozycja bloku: Walidatory wybrane do utworzenia nowego bloku proponują nowy blok z zestawem transakcji. Ten proponowany blok zawiera kryptograficzny skrót poprzedniego bloku, tworząc łańcuch bloków – blockchain.
• Głosowanie: Inne walidatory w sieci następnie oceniają ważność proponowanego bloku. Mogą głosować nad tym, czy uważają, że proponowany blok jest ważny, czy nie. Walidatorzy mogą mieć możliwość głosowania bezpośrednio lub ich stawka może automatycznie głosować w ich imieniu.
• Konsensus: Konsensus jest osiągany, gdy większość walidatorów (często większość dwóch trzecich lub więcej) zgadza się co do ważności proponowanego bloku. Po osiągnięciu konsensusu blok jest dodawany do łańcucha bloków, a proces rozpoczyna się od nowa dla następnego bloku.
• Reward Distribution: Walidatorzy, którzy uczestniczą w tworzeniu i walidacji bloków, są nagradzani opłatami transakcyjnymi, a czasem nowo wybitymi monetami. Nagrody są rozdzielane pomiędzy walidatorów w oparciu o ich udział i uczestnictwo w sieci.
• Kary: Walidatorzy, którzy działają złośliwie lub próbują walidować oszukańcze transakcje, mogą zostać ukarani, w tym utratą części postawionych monet lub utratą praw do stakingu tymczasowo lub na stałe.
• Bezpieczeństwo: Systemy PoS często zawierają mechanizmy zapewniające bezpieczeństwo sieci i zapobiegające centralizacji. Może to obejmować losowy wybór walidatorów, kary za nieuczciwe zachowanie oraz mechanizmy zapobiegające kontrolowaniu znacznej części sieci przez pojedynczy podmiot.

Ogólnie rzecz biorąc, PoS oferuje energooszczędną alternatywę dla mechanizmów konsensusu PoW i zachęca walidatorów do uczciwego działania w celu zabezpieczenia sieci.

Czym różni się Proof-of-Stake od Proof-of-Work?

Proof-of-Stake (PoS) i Proof-of-Work (PoW) to dwa podstawowe mechanizmy konsensusu wykorzystywane w blockchainach do walidacji transakcji i zabezpieczania sieci. Chociaż oba osiągają ten sam cel, ich podejścia znacznie się różnią, co prowadzi do wyraźnych zalet i wad.

Oto zestawienie kluczowych różnic:

Feature	Proof-of-Stake (PoS)	Proof-of- pracy (PoW)
Proces walidacji	Wystawianie kryptowaluty	Rozwiązywanie złożonych zagadek przy użyciu mocy obliczeniowej
Zużycie energii	Bardzo niskie	Bardzo wysokie
Dostępność	Każdy z wystarczającą ilością kryptowaluty może postawić	Wymaga specjalistycznego sprzętu
Bezpieczeństwo	Rozwija się, potencjalne obawy związane z dużymi interesariuszami	Ugruntowane, ale podatny na ataki puli wydobywczej
Szybkość transakcji	Generalnie szybsza	Generalnie wolniejsza
Decentralizacja	Może być mniej zdecentralizowana ze względu na koncentrację puli wydobywczej	Może być wysoce zdecentralizowana
Środowisko Wpływ	Niski	Wysoki
Koszt wejścia	Niższy	Wyższy
Nagrody	Uzyskiwane za walidację bloków	Zarobione za wydobywanie bloków
Dojrzałość	Nowsza technologia	Ustabilizowana technologia

Proces walidacji

• PoW: Górnictwo zabezpiecza sieci blockchain poprzez rozwiązywanie złożonych zagadek matematycznych, walidację transakcji i tworzenie nowych bloków, motywując górników nagrodami za ich wysiłki obliczeniowe.
• PoS: Użytkownicy “stawiają” swoje istniejące zasoby kryptowalut, zasadniczo blokując je na pewien czas. Postawiona kwota określa ich szansę na losowe wybranie jako walidatora dla następnego bloku. Walidatorzy weryfikują transakcje i dodają nowe bloki do łańcucha, otrzymując nagrody za swoją pracę.

Zużycie energii

• PoW: Ze względu na konkurencyjny proces wydobywania, łańcuchy bloków PoW, takie jak Bitcoin, zużywają ogromne ilości energii, budząc obawy środowiskowe.
• PoS: Eliminując potrzebę potężnego sprzętu górniczego, blockchainy PoS są znacznie bardziej energooszczędne, zmniejszając ich wpływ na środowisko.

Dostępność

• PoW: Udział w wydobywaniu PoW często wymaga drogiego specjalistycznego sprzętu, co czyni go mniej dostępnym dla osób z ograniczonymi zasobami.
• PoS: Każdy, kto ma wystarczającą ilość kryptowaluty, może uczestniczyć w stakingu, czyniąc go bardziej dostępnym i demokratycznym.

Bezpieczeństwo

• PoW: Rozproszony charakter wydobycia z wieloma uczestnikami sprawia, że blockchainy PoW są generalnie odporne na ataki. Jednak możliwość przejęcia kontroli przez duże pule wydobywcze budzi obawy dotyczące bezpieczeństwa.
• PoS: Podczas gdy PoS oferuje przyzwoite bezpieczeństwo, niektórzy twierdzą, że duzi interesariusze posiadający znaczne ilości kryptowalut mogą potencjalnie manipulować siecią. Jest to temat toczącej się debaty i badań.

Prędkość transakcji

• PoW: Złożony proces walidacji w PoW może prowadzić do wolniejszych czasów transakcji, szczególnie w okresach wysokiej aktywności sieciowej.
• PoS: Prostszy proces walidacji w PoS często skutkuje większą szybkością transakcji w porównaniu do PoW.

Wybór pomiędzy PoW i PoS zależy od konkretnych priorytetów projektu blockchain. Podczas gdy PoW oferuje sprawdzone bezpieczeństwo, jego zużycie energii jest główną wadą. PoS stanowi bardziej ekologiczną i integracyjną alternatywę, ale wciąż jest w fazie rozwoju, a jego długoterminowe implikacje dla bezpieczeństwa są obecnie oceniane.

Główne cele Proof-of-Stake

• Bezpieczna i zdecentralizowana sieć: Podobnie jak PoW, PoS ma przede wszystkim na celu zabezpieczenie sieci blockchain i utrzymanie jej decentralizacji. Oznacza to zapewnienie dokładności i niezmienności danych transakcji, przy jednoczesnym zachowaniu odporności na manipulację lub kontrolę przez jakikolwiek pojedynczy podmiot.
• Poprawa wydajności: PoS dąży do osiągnięcia bezpieczeństwa i decentralizacji bardziej efektywnie niż PoW. Eliminuje potrzebę energochłonnego wydobycia, prowadząc do szybszego przetwarzania transakcji i mniejszego wpływu na środowisko.
• Zwiększona dostępność: PoS ma na celu uczynienie uczestnictwa w blockchainie bardziej dostępnym poprzez usunięcie barier sprzętowych związanych z wydobywaniem PoW. Każdy, kto ma wystarczającą ilość kryptowaluty, może uczestniczyć w stakingu, promując szersze zaangażowanie sieci.
• Zrównoważony wzrost: PoS dąży do zapewnienia zrównoważonego rozwoju ekosystemu blockchain, rozwiązując problemy związane z wysokim zużyciem energii przez PoW. Umożliwia to szerszą adopcję i potencjał zastosowań w świecie rzeczywistym.
• Dynamiczne zachęty: PoS zachęca do uczestnictwa, oferując dynamiczne nagrody za walidację transakcji i zabezpieczenie sieci. Zachęca to do uczciwego zachowania i zniechęca do niewłaściwych działań.

Chociaż bezpieczeństwo pozostaje głównym celem, PoS ma na celu osiągnięcie go w bardziej wydajny, dostępny i zrównoważony sposób, torując drogę do szerszego przyjęcia i ewolucji technologii blockchain.

Dowód bezpieczeństwa

Zabezpieczenia PoS ity obracają się wokół dwóch głównych zasad: zachęt ekonomicznych i losowej walidacji. Obie współpracują ze sobą, aby stworzyć system, w którym uczciwe zachowanie jest nagradzane, a złośliwe działania są karane.

Zachęty ekonomiczne

• Staking: Użytkownicy “stawiają” swoją własną kryptowalutę, zasadniczo blokując ją na pewien czas. Działa to jako zabezpieczenie, podobne do depozytu zabezpieczającego.
• Slashing: Jeśli walidator zachowuje się nieuczciwie, traci część postawionej kryptowaluty, tworząc silną potrzebę oszukiwania.
• Nagrody: Uczciwi walidatorzy, którzy pomagają zabezpieczyć sieć, otrzymują nagrody, co dodatkowo motywuje ich do uczciwego działania.

Weryfikacja losowa

• Walidatory: Nie każdy może weryfikować transakcje. Zamiast tego walidatorzy są wybierani losowo na podstawie wielkości ich stawki i innych czynników.
• Trudne do zaatakowania: Ta losowość utrudnia jakiemukolwiek pojedynczemu podmiotowi kontrolowanie sieci lub manipulowanie transakcjami, ponieważ nie wiedziałby on z góry, kim są walidatorzy.
• Bizantine Fault Tolerance (BFT): Niektóre systemy PoS wykorzystują BFT, umożliwiając funkcjonowanie sieci nawet wtedy, gdy niewielka liczba walidatorów jest złośliwa lub niedostępna.

Wyzwania i rozważania

• Stake Concentration: Jeśli mała grupa kontroluje dużą część postawionych monet, może potencjalnie manipulować siecią. Jest to poważny problem i aktywny obszar badań.
• Nowa technologia: PoS jest nowsza niż PoW, a jej długoterminowe implikacje dla bezpieczeństwa są wciąż badane i dyskutowane.
• Inżynieria społeczna: Ukierunkowane ataki mogą nakłonić walidatory do złego działania.
• Podatności na inteligentne kontrakty: Luki w inteligentnych kontraktach wdrożonych na blockchainie mogą zostać wykorzystane, niezależnie od mechanizmu konsensusu.

PoS oferuje obiecujące podejście do bezpieczeństwa blockchain, ale nie jest idealne. Bezpieczeństwo jest procesem ciągłym, wymagającym stałego monitorowania, aktualizacji i badań w celu przeciwdziałania ewoluującym zagrożeniom. Wybór między PoS i PoW zależy od konkretnych potrzeb i priorytetów bezpieczeństwa projektu blockchain.

Korzyści płynące z PoS

• Wydajność energetyczna: PoS eliminuje potrzebę stosowania energochłonnego sprzętu górniczego, znacznie zmniejszając wpływ technologii blockchain na środowisko. Jest to zgodne z rosnącymi obawami o zrównoważony rozwój systemów PoW, takich jak Bitcoin.
• Szybsze transakcje: PoS generalnie oferuje szybsze czasy przetwarzania transakcji w porównaniu do PoW. Wynika to z uproszczonego procesu walidacji, w którym walidatory są wybierane losowo zamiast konkurować poprzez złożone obliczenia.
• Zwiększona dostępność: Każdy, kto ma wystarczającą ilość kryptowaluty, może uczestniczyć w stakingu, dzięki czemu PoS jest bardziej dostępny niż PoW, który wymaga specjalistycznego sprzętu. Ten szerszy udział wzmacnia decentralizację i bezpieczeństwo sieci.
• Niższe opłaty transakcyjne: Ze względu na zmniejszone zużycie energii i uproszczony proces walidacji, blockchainy PoS często mają niższe opłaty transakcyjne w porównaniu do blockchainów PoW. Może to być szczególnie korzystne dla mikrotransakcji i codziennych przypadków użycia.

Dowód na wady stawki

• Koncentracja stawki: Jeśli niewielka grupa osób lub podmiotów posiada znaczną część postawionych monet, może potencjalnie manipulować siecią lub wpływać na podejmowanie decyzji.
• Delegacja i pooling: Walidatorzy mogą delegować swoje uprawnienia do stakingu stronom trzecim, tworząc pule stakingu. Chociaż zwiększa to dostępność, może również prowadzić do centralizacji, jeśli duże pule zyskają zbyt duży wpływ.
• Najnowsza technologia: W porównaniu do PoW, PoS jest stosunkowo nową technologią, a jej długoterminowe implikacje dla bezpieczeństwa są nadal aktywnie badane i dyskutowane.
• Ataki socjotechniczne: Ukierunkowane ataki socjotechniczne mogą potencjalnie nakłonić walidatory do złego działania.
• Luki w inteligentnych kontraktach: Luki w inteligentnych kontraktach wdrożonych na blockchainie mogą zostać wykorzystane, niezależnie od mechanizmu konsensusu.
• Początkowa dystrybucja monet: W zależności od sposobu dystrybucji początkowej kryptowaluty, mogą pojawić się obawy o sprawiedliwość i potencjalną centralizację, jeśli duża część jest skoncentrowana w rękach kilku osób.
• Ataki typu “nic za darmo”: Niektóre implementacje PoS mogą być podatne na ataki typu “nothing-at-stake”, w których walidatory mogą bezkarnie walidować zarówno prawidłowe, jak i nieprawidłowe bloki.
• Niepewność regulacyjna: Przepisy dotyczące kryptowalut i systemów PoS wciąż się rozwijają, powodując niepewność dla użytkowników.

Które kryptowaluty używają Proof of Stake?

Kilka znanych kryptowalut korzysta z mechanizmów konsensusu Proof-of-Stake (PoS), w tym Ethereum (ETH), Cardano (ADA), Binance Coin (BNB), Polkadot (DOT), Solana (SOL), Tezos (XTZ), Cosmos (ATOM) i Algorand (ALGO).

• Ethereum (ETH): Obecnie przechodzi z PoW do PoS poprzez aktualizację Ethereum 2.0, mającą na celu zwiększenie skalowalności i wydajności.
• Cardano (ADA): Jeden z pierwszych powszechnie przyjętych blockchainów PoS, znany z podejścia opartego na badaniach i skupienia się na inteligentnych kontraktach.
• Binance Coin (BNB): Natywny token giełdy Binance, zaimplementował hybrydowy system PoS i Proof-of-Authority (PoA) dla szybszych transakcji.
• Polkadot (DOT): Wielołańcuchowa sieć z unikalną architekturą shardingu, wykorzystująca PoS dla głównego łańcucha i pozwalająca na elastyczność dla różnych mechanizmów konsensusu w poszczególnych parachains.
• Solana (SOL): Wysokowydajny blockchain znany z szybkich transakcji i niskich opłat, wykorzystuje unikalny hybrydowy mechanizm PoS z węzłami walidacyjnymi i proof-of-history.
• Tezos (XTZ): Platforma zarządzania łańcuchem znana z formalnego procesu weryfikacji i poprawek, działa z delegowanym systemem PoS.
• Cosmos (ATOM): Hub blockchain łączący niezależne łańcuchy bloków, wykorzystuje system PoS oparty na bizantyjskiej tolerancji błędów (BFT) dla swojego głównego łańcucha.
• Algorand (ALGO): Pure PoS blockchain znany z wydajnego i bezpiecznego mechanizmu konsensusu, zaprojektowany tak, aby był szybki i skalowalny.

Ostatnie słowa na temat Proof-of-Stake (PoS)

PoS oferuje obiecującą alternatywę dla PoW, rozwiązując jego kluczowe ograniczenia. Ważne jest jednak, aby zdawać sobie sprawę z jego wyzwań i ciągłych wysiłków rozwojowych, aby zapewnić bezpieczną i zdecentralizowaną przyszłość.

Pytanie o dowód stawki (PoS)