Mida tähendab Proof-of-Stake (PoS) krüptosüsteemis?

Pos-tõendi puhul saate oma krüptoraha lukustada, et teenida preemiaid tehingute valideerimise teel, sarnaselt panustamisele. Selles artiklis selgitavad meie eksperdid üksikasjalikult PoS-i ning toovad selle näiteid, eeliseid ja puudusi.

Mida on Proof-of-Stake plokiahelas?

Proof-of-Stake (PoS) on konsensusmehhanism, mida kasutatakse plokiahelavõrkudes, et saavutada kokkulepe plokiahela seisu kohta. Erinevalt Proof-of-Work (PoW), mis nõuab kaevuritelt keeruliste matemaatiliste mõistatuste lahendamist tehingute kinnitamiseks ja uute plokkide loomiseks, valib PoS valideerijad uute plokkide loomiseks ja kinnitamiseks välja selle põhjal, kui palju krüptoraha neil on ja kui palju nad on valmis “panustama” tagatiseks.

See on mõned põhipunktid PoS-i kohta:

• Energiatõhusam: Kuna see ei tugine toorele arvutusvõimsusele, tarbib PoS palju vähem energiat kui PoW.
• Kiiremad tehinguajad: Tänu lihtsustatud valideerimisprotsessile suudavad PoS plokiahelad sageli tehinguid kiiremini töödelda kui PoW ahelad.
• Suurendatud ligipääsetavus: Kõik, kellel on piisavalt krüptoraha, saavad osaleda panustamises, erinevalt PoW-st, mis nõuab spetsiaalset riistvara.
• Turvalisusega seotud probleemid: Mõned väidavad, et PoS süsteemid on vähem turvalised kui PoW, kuna suured sidusrühmad võivad potentsiaalselt võrku manipuleerida.

Kuidas Proof-of-Stake töötab?

See on jaotus:

• Panustamine: PoS-süsteemis peavad osalejad, keda sageli nimetatakse valideerijateks, “panustama” teatud summa plokiahela emakeelset krüptovaluutat. See panus toimib tagatisena ja seda hoitakse selleks määratud rahakotis või nutilepingus. Panustatud krüptoraha summa võib erineda sõltuvalt konkreetsest plokiahela protokollist.
• Blokkide loomine ja valideerimine: Validaatorid valitakse uute plokkide loomiseks ja tehingute valideerimiseks valikualgoritmi alusel. Tõenäosus saada valideerijaks on sageli proportsionaalne krüptoraha panuse suurusega – neil, kes panustavad rohkem, on suurem tõenäosus saada valitud.
• Bloki ettepanek: Uue ploki loomiseks valitud valideerijad teevad ettepaneku uue ploki loomiseks koos tehingute kogumiga. See pakutud plokk sisaldab eelmise ploki krüptograafilist hashi, moodustades plokkide ahela – plokiahelat.
• Hääletamine: Seejärel hindavad teised võrgustiku valideerijad pakutud ploki kehtivust. Nad saavad hääletada selle üle, kas nad usuvad, et pakutud plokk on kehtiv või mitte. Valideerijatel võib olla võimalus hääletada otse või võib nende panus hääletada automaatselt nende nimel.
• Konsensus: Konsensus saavutatakse, kui valideerijate ülekaalukas enamus (sageli kahekolmandikuline või suurem enamus) nõustub pakutud ploki kehtivusega. Kui konsensus on saavutatud, lisatakse plokk plokiahelasse ja protsess algab uuesti järgmise ploki jaoks.
• Palgajaotus: Bloki loomisel ja valideerimisel osalevaid valideerijaid premeeritakse tehingutasudega ja mõnikord ka äsja vermitud müntidega. Tasud jaotatakse valideerijate vahel vastavalt nende osalusele ja osalemisele võrgus.
• Karistused: Valideerijad, kes tegutsevad pahatahtlikult või püüavad valideerida pettuse teel tehtud tehinguid, võivad saada karistuse, sealhulgas osa nende panustatud müntidest vähendatakse või nad võivad kaotada oma panustamisõigused ajutiselt või jäädavalt.
• Turvalisus: PoS-süsteemid sisaldavad sageli mehhanisme, et tagada võrgu turvalisus ja vältida tsentraliseerimist. See võib hõlmata valideerijate valiku juhuslikuks muutmist, karistusi ebaausa käitumise eest ning mehhanisme, mis takistavad ühel üksusel kontrollida märkimisväärset osa võrgustikust.

Kokkuvõttes pakub PoS energiatõhusat alternatiivi PoW konsensusmehhanismidele ja stimuleerib valideerijaid tegutsema ausalt võrgu kindlustamisel.

Mille poolest erineb Proof-of-Stake Proof-of-Work'ist?

Proof-of-Stake (PoS) ja Proof-of-Work (PoW) on kaks põhilist konsensusmehhanismi, mida kasutatakse plokiahelates tehingute valideerimiseks ja võrgu kindlustamiseks. Kuigi mõlemad saavutavad sama eesmärki, erinevad nende lähenemisviisid oluliselt, mis toob kaasa erinevad eelised ja puudused.

Käesolev ülevaade peamistest erinevustest:

Feature	Proof-of-Stake (PoS)	Proof-of… Work (PoW)
Valideerimisprotsess	Krüptoraha panustamine	Komplekssete mõistatuste lahendamine arvutusvõimsusega
Energiakulu	Väga palju madal	Väga kõrge
Kättesaadavus	Kõik, kellel on piisavalt krüptoraha, saavad panustada	Vajalik spetsiaalne riistvara
Turvalisus	Vaja, võimalikud probleemid suurte huvirühmadega	Ettevalmistatud, kuid haavatav kaevandusbasseinide rünnakute suhtes
Tehingute kiirus	Üldiselt kiirem	Üldiselt aeglasem
Detsentraliseerimine	Võib olla vähem detsentraliseeritud kaevandusbasseinide kontsentratsiooni tõttu	Võib olla väga detsentraliseeritud
Keskkonda puudutav mõju	madal	kõrge
Tulukulu	madal	kõrgem
Palka	Väljendavad plokkide valideerimise eest	Tulus plokkide kaevandamise eest
Küpsus	Uusem tehnoloogia	Ettevalmistatud tehnoloogia

Valideerimisprotsess

• PoW: Kaevandamine kindlustab plokiahelavõrke, lahendades keerulisi matemaatilisi mõistatusi, valideerides tehinguid ja luues uusi plokke, stimuleerides kaevandajaid nende arvutuslike jõupingutuste eest tasuga.
• PoS: Kasutajad “panustavad” oma olemasolevaid krüptoraha varusid, sisuliselt lukustades need mõneks ajaks. Panustatud summa määrab nende võimaluse olla juhuslikult valitud järgmise ploki valideerijaks. Valideerijad kontrollivad tehinguid ja lisavad ahelasse uusi plokke, teenides oma töö eest tasu.

Energiatarbimine

• PoW: Konkurentsliku kaevandamisprotsessi tõttu tarbivad PoW plokiahelad nagu Bitcoin tohutult energiat, mis tekitab keskkonnaprobleeme.
• PoS: kaotades vajaduse võimsa kaevandamisriistvara järele, on PoS-blokiahelad oluliselt energiatõhusamad, vähendades nende keskkonnamõju.

Kättesaadavus

• PoW: PoW kaevandamises osalemine nõuab sageli kallist spetsiaalset riistvara, mis muudab selle vähem kättesaadavaks piiratud ressurssidega inimestele.
• PoS: Igaüks, kellel on piisavalt krüptoraha, saab osaleda panustamises, muutes selle kättesaadavamaks ja demokraatlikumaks.

Turvalisus

• PoW: Paljude osalejatega kaevandamise hajutatud olemus muudab PoW-blokiahelad üldiselt ründekindlaks. Siiski tekitab julgeolekuprobleeme suurte kaevandamiskoondiste kontrolli saamise võimalus.
• PoS: Kuigi PoS pakub korralikku turvalisust, väidavad mõned, et suured sidusrühmad, kellel on märkimisväärne hulk panustatud krüpto, võivad potentsiaalselt võrku manipuleerida. See on käimasolevate arutelude ja uuringute teema.

Tehingute kiirus

• PoW: Kompleksne valideerimisprotsess PoWis võib põhjustada aeglasemaid tehinguaegu, eriti suure võrguaktiivsuse ajal.
• PoS: PoS-i lihtsama valideerimisprotsessi tulemuseks on sageli kiirem tehingukiirus võrreldes PoW-ga.

Valik PoW ja PoS vahel sõltub plokiahela projekti konkreetsetest prioriteetidest. Kuigi PoW pakub tõestatud turvalisust, on selle energiakulu suur puudus. PoS kujutab endast keskkonnasõbralikumat ja kaasavamat alternatiivi, kuid on veel arendamisel ja selle pikaajalisi mõjusid turvalisusele hinnatakse.

Tõenduspõhimõtete peamised eesmärgid

• Turvaline ja detsentraliseeritud võrk: Nagu PoW, on ka PoS-i eesmärk eelkõige plokiahela võrgu turvalisus ja selle detsentraliseerituse säilitamine. See tähendab tehinguandmete täpsuse ja muutumatuse tagamist, jäädes samal ajal resistentseks ükskõik millise üksuse manipuleerimisele või kontrollile.
• Tõhususe suurendamine: PoS püüab saavutada turvalisust ja detsentraliseerimist tõhusamalt kui PoW. See kõrvaldab vajaduse energiamahuka kaevandamise järele, mis viib kiirema tehingutöötluse ja väiksema keskkonnamõjuga.
• Tihedam kättesaadavus: PoSi eesmärk on muuta plokiahelas osalemine kättesaadavamaks, kõrvaldades PoW-kaevandamisega seotud riistvaralised tõkked. Igaüks, kellel on piisavalt krüptoraha, saab osaleda panustamises, edendades laiemat võrgustiku kaasamist.
• Sustainable Growth (jätkusuutlik kasv): PoS püüab tagada plokiahela ökosüsteemi jätkusuutliku kasvu, tegeledes PoW suure energiatarbimise probleemidega. See võimaldab laiemat kasutuselevõttu ja reaalset rakenduspotentsiaali.
• Dünaamilised stiimulid: PoS julgustab osalemist, pakkudes dünaamilisi preemiaid tehingute valideerimise ja võrgu kindlustamise eest. See julgustab ausat käitumist ja heidutab valesid tegevusi.

Ehkki turvalisus jääb põhieesmärgiks, on PoSi eesmärk saavutada see tõhusamalt, kättesaadavamalt ja jätkusuutlikumalt, sillutades teed plokiahela tehnoloogia laiemale kasutuselevõtule ja arengule.

Turvalisuse tõendamine

PoS-turveitüübi aluseks on kaks peamist põhimõtet: majanduslikud stiimulid ja juhuslik valideerimine. Mõlemad töötavad koos, et luua süsteem, kus ausat käitumist premeeritakse ja pahatahtlikku tegevust karistatakse.

Majanduslikud stiimulid

• Kinnitamine: Kasutajad “panustavad” oma krüptoraha, sisuliselt lukustades neid teatud ajaks. See toimib tagatisena, sarnaselt väärtpaberi hoiusele.
• Valitseerija käitub ebaausalt, kaotab ta osa oma panustatud krüptorahast, mis tekitab tugeva soovi pettuseks.
• Preemiad: Ehtsaid valideerijaid, kes aitavad võrgustikku kindlustada, premeerivad, mis motiveerib neid veelgi ausalt tegutsema.

Randomiseeritud valideerimine

• Valideerijad: Mitte kõik ei oska tehinguid valideerida. Selle asemel valitakse valideerijad juhuslikult nende panuse suuruse ja muude tegurite alusel.
• Raskesti rünnatav: Selline juhuslikkus muudab ühegi üksuse jaoks raskeks võrgu kontrollimise või tehingute manipuleerimise, kuna nad ei teaks eelnevalt, kes on valideerijad.
• Byzantine Fault Tolerance (BFT): Mõni PoS-süsteem kasutab BFT-d, mis võimaldab võrgul toimida isegi siis, kui väike arv valideerijaid on pahatahtlikud või ei ole kättesaadavad.

Häired ja kaalutlused

• Kontsentratsioon: Kui väike grupp kontrollib suurt osa panustatud müntidest, võivad nad potentsiaalselt võrguga manipuleerida. See on suur probleem ja aktiivne uurimisvaldkond.
• Uus tehnoloogia: PoS on uuem kui PoW ning selle pikaajalisi turvanähte alles uuritakse ja arutatakse.
• Social Engineering: Sihtotstarbelised rünnakud võivad valideerijaid petta, et nad käituksid halvasti.
• Smart lepingu haavatavused: Blokiahelas rakendatud arukate lepingute haavatavusi on võimalik ära kasutada, olenemata konsensusmehhanismist.

PoS pakub paljutõotavat lähenemist plokiahela turvalisusele, kuid see ei ole täiuslik. Turvalisus on pidev protsess, mis nõuab pidevat jälgimist, uuendusi ja uuringuid, et tegeleda arenevate ohtudega. Valik PoSi ja PoWi vahel sõltub plokiahela projekti konkreetsetest vajadustest ja turvalisuse prioriteetidest.

Proof-of-Stake eelised

• Energiatõhusus: PoS välistab vajaduse energiamahuka kaevandamisriistvara järele, vähendades oluliselt plokiahela tehnoloogia keskkonnamõju. See on kooskõlas kasvava murega selliste PoW-süsteemide nagu Bitcoini jätkusuutlikkuse pärast.
• Kiiremad tehingud: PoS pakub üldiselt kiiremat tehingu töötlemise aega võrreldes PooWga. See on tingitud lihtsustatud valideerimisprotsessist, kus valideerijad valitakse juhuslikult, selle asemel et konkureerida keeruliste arvutuste kaudu.
• Suurendatud kättesaadavus: Igaüks, kellel on piisavalt krüptoraha, saab osaleda panustamises, mis muudab PoS kättesaadavamaks kui PoW, mis nõuab spetsiaalset riistvara. Selline laiem osalemine tugevdab võrgu detsentraliseeritust ja turvalisust.
• Väiksemad tehingutasud: Vähenenud energiatarbimise ja lihtsustatud valideerimisprotsessi tõttu on PoS-blokiahelatel sageli madalamad tehingutasud võrreldes PoW-blokiahelatega. See võib olla eriti kasulik mikrotehingute ja igapäevaste kasutusjuhtumite puhul.

Tõendid kaalulangetamise puuduste kohta

• Kontsentratsioon: Kui väike grupp üksikisikuid või üksusi omab märkimisväärset osa panustatud müntidest, võivad nad potentsiaalselt manipuleerida võrgustikku või mõjutada otsuste tegemist. 
• Delegatsioon ja koondamine: Valitsejad võivad delegeerida oma panustamisõigust kolmandatele osapooltele, luues panustamiskoondised. Kuigi see suurendab ligipääsetavust, võib see viia ka tsentraliseerimiseni, kui suured poolid saavad liiga suure mõju.
• Uusem tehnoloogia: Võrreldes PoW-ga on PoS suhteliselt uus tehnoloogia ning selle pikaajalisi julgeolekumõjusid uuritakse ja arutatakse veel aktiivselt.
• Sotsiaalse inseneri rünnakud: Sihipärased sotsiaalsed insenerirünnakud võivad potentsiaalselt valideerijaid petta, et nad käituksid halvasti.
• Smart Contract Vulnerabilities: Blokiahelas kasutatavates nutikates lepingutes esinevaid haavatavusi on võimalik ära kasutada, olenemata konsensusmehhanismist.
• Esialgse mündi jaotamine: Sõltuvalt sellest, kuidas esialgset krüptoraha jaotati, võib tekkida mure õigluse ja võimaliku tsentraliseerimise pärast, kui suur osa on koondunud väheste kätte.
• Mitte-mitte-millegi-rünnakud: Mõningad PoS-i rakendused võivad olla haavatavad “nothing-at-stake” rünnakute suhtes, kus valideerijad võivad valideerida nii valideeritud kui ka kehtetuid plokke ilma trahvita.
• Regulatiivne ebakindlus: Krüptovaluutasid ja PoS-süsteeme ümbritsevad regulatsioonid on alles arenemas, mis tekitab kasutajatele ebakindlust.

Millised krüptovaluutad kasutavad Proof of Stake'i?

Monedad tuntud krüptovaluutad kasutavad Proof-of-Stake (PoS) konsensusmehhanisme, sealhulgas Ethereum (ETH), Cardano (ADA), Binance Coin (BNB), Polkadot (DOT), Solana (SOL), Tezos (XTZ), Cosmos (ATOM) ja Algorand (ALGO).

• Ethereum (ETH): Praegu läheb Ethereum 2.0 uuendamise kaudu PoW-lt PoS-le üle, eesmärgiga suurendada skaleeritavust ja tõhusust.
• Cardano (ADA): Üks esimesi laialdaselt kasutusele võetud PoS plokiahelaid, mis on tuntud oma teaduspõhise lähenemise ja nutilepingutele keskendumise poolest.
• Binance Coin (BNB): Binance'i börsi emakeelne token, rakendatud hübriidne PoS ja Proof-of-Authority (PoA) süsteem kiiremateks tehinguteks.
• Polkadot (DOT): Multi-chain võrk, millel on ainulaadne sharding-arhitektuur, kasutades PoS-i oma põhiahelas ja võimaldades paindlikkust erinevate konsensusmehhanismide jaoks üksikutes parachainides.
• Solana (SOL): Kõrge jõudlusega plokiahela, mis on tuntud oma kiire tehingukiiruse ja madalate tasude poolest, kasutab unikaalset hübriidset PoS-mehhanismi valideerimissõlmede ja proof-of-history'ga.
• Tezos (XTZ): On-chain governance platvorm, mis on tuntud oma ametliku kontrolliprotsessi ja muudatuste poolest, töötab delegeeritud PoS süsteemiga.
• Cosmos (ATOM): Hub blockchain, mis ühendab sõltumatuid plokiahelaid, kasutab oma põhiahelas Byzantine Fault Tolerance (BFT) põhinevat PoS-süsteemi.
• Algorand (ALGO): Puhas PoS plokiahel, mis on tuntud oma tõhusa ja turvalise konsensusmehhanismi poolest, mis on loodud kiireks ja skaleeritavaks.

Lõpuks sõnad Proof-of-Stake (PoS)

PoS pakub paljulubavat alternatiivi PoW-le, kõrvaldades selle peamised piirangud. Siiski on oluline olla teadlik selle väljakutsetest ja käimasolevatest arendusmeetmetest, et tagada turvaline ja detsentraliseeritud tulevik.

Küsimused osalustõendi (Proof-of-stake) kohta