Αυτό το άρθρο είναι μέρος της νέας μας σειράς "Explain Like I'm Five" (ELI5), όπου λαμβάνουμε κοινές ερωτήσεις και απαντάμε σε αυτές όσο το δυνατόν πιο απλά.
Εάν έχετε διαβάσει για την κρυπτογράφηση, πιθανότατα έχετε ακούσει πολλές συζητήσεις για το κολοσσιαίο αποτύπωμα άνθρακα της.
Ίσως γνωρίζετε ότι οφείλεται στο πόση ενέργεια καταναλώνει ο υπολογιστής. Υπάρχουν ανθρακωρύχοι που εμπλέκονται — αλλά όχι ο τύπος που φοράει κράνος με φακό και ψάχνει για χρυσό.
Ίσως έχετε ακούσει ακόμη και τις λέξεις "απόδειξη πονταρίσματος" όταν οι άνθρωποι προσπαθούν να εξηγήσουν γιατί η κρυπτογράφηση δεν είναι στην πραγματικότητα τόσο κακή όσο φαίνεται. Αλλά αν προσπαθήσετε να σκάψετε ένα στρώμα βαθύτερα, πιθανότατα θα συναντήσετε έναν ορισμό όπως αυτός:
«Η απόδειξη του στοιχήματος είναι ένας νέος μηχανισμός συναίνεσης που βασίζεται στην επιλογή επικυρωτών αντί για υπολογιστική απόδειξη για την επικύρωση των δεδομένων συναλλαγών σε μια αλυσίδα μπλοκ».
Ε;
Για να σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε πώς ακριβώς παράγεται το κρυπτονόμισμα, ακολουθεί μια σύνοψη "Εξηγήστε σαν να είμαι πέντε" με την απόδειξη πονταρίσματος και την απόδειξη εργασίας, που ήρθε πρώτη.
Ξεκινώντας με: Τι στο καλό είναι ένας «μηχανισμός συναίνεσης»;
Η σύντομη έκδοση:
- Η απόδειξη εργασίας και η απόδειξη συμμετοχής είναι και οι δύο μέθοδοι επικύρωσης και αποθήκευσης συναλλαγών κρυπτογράφησης χωρίς την ανάγκη κεντρικής αρχής.
- Ως απόδειξη της δουλειάς, οι υπολογιστές αγωνίζονται να λύσουν πρώτα σύνθετους γρίφους και να «κερδίσουν» το δικαίωμα να επικυρώσουν το επόμενο μπλοκ δεδομένων, δημιουργώντας κρυπτογράφηση ως ανταμοιβή. Λειτουργεί καλά, αλλά είναι εξαιρετικά απαιτητικό.
- Η απόδειξη πονταρίσματος μοιάζει περισσότερο με ένα σύστημα λαχειοφόρου αγοράς, όπου ένας υπολογιστής επιλέγεται τυχαία για να επικυρώσει το επόμενο μπλοκ δεδομένων – επομένως δεν χρειάζεται να ανταγωνίζεστε ως προς την επεξεργαστική ισχύ.
ELI5: Τι είναι ο μηχανισμός συναίνεσης;
Η απόδειξη εργασίας και η απόδειξη μεριδίου είναι και οι δύο μηχανισμοί συναίνεσης που κρατούν τα πράγματα οργανωμένα στο blockchain.
Ας ξεκινήσουμε λοιπόν με το τι σημαίνει αυτό και γιατί ένας μηχανισμός συναίνεσης είναι τόσο σημαντικός.
Ας υποθέσουμε ότι ζείτε σε μια αρχαία κοινωνία χωρίς υπολογιστές, αλλά εξακολουθείτε να θέλετε να παρακολουθείτε ποιος έχει πόσα χρήματα τη δεδομένη στιγμή. Το να έχετε μαζί σας περίπου 1.000 χρυσά νομίσματα δεν είναι ασφαλές ή πρακτικό, επομένως όλοι συμφωνείτε να βάλετε τα χρήματά σας στην τράπεζα και να αφήσετε την τράπεζα να παρακολουθεί τα χρήματα όλων.
Ο Τζο είναι επικεφαλής της τράπεζας. Σύντομα, γίνεται άπληστος. Δίνει στον εαυτό του χρήματα, διαγράφει αρχεία με τις δικές του δαπάνες και πολλά άλλα. Εν ολίγοις, κάνει κατάχρηση της εξουσίας του ως κεντρικής αρχής που είναι υπεύθυνη για τα χρήματα.
Τελικά, εσείς και οι γείτονές σας ανακαλύπτετε τι κάνει ο Τζο και ολόκληρο το σύστημα καταρρέει. Σαφώς, δεν μπορείτε να εμπιστευτείτε ένα άτομο για να χειριστεί όλα τα αρχεία καταγραφής.
Αυτό που χρειάζεστε είναι ένα δημόσιο αρχείο
Έτσι, συγκεντρώνεστε και αποφασίζετε ότι αυτό που χρειάζεται είναι μια δημόσια καταγραφή του πλούτου του καθενός. Όλες οι πληροφορίες είναι ανοιχτές και δεν μπορούν να χειραγωγηθούν τόσο εύκολα από ένα άτομο ή μια οντότητα. Αφού ταΐσετε τον Τζο στα λιοντάρια, στήνετε μια γιγάντια πέτρινη ταμπλέτα στην πλατεία της πόλης.
Κάθε φορά που κάποιος ξοδεύει χρήματα, χαράζει ένα αρχείο του στην πέτρινη πλάκα για να το δουν όλοι οι άλλοι. Και δεδομένου ότι κάθε ρεκόρ συναλλαγής είναι κυριολεκτικά καταγεγραμμένο, δεν μπορεί να επεξεργαστεί ή να χειραγωγηθεί από ένα άτομο χωρίς να το παρατηρήσουν όλοι οι άλλοι και να δυσωδήσουν.
Το γιγάντιο πέτρινο καθολικό λειτουργεί. Ο κόσμος το εμπιστεύεται γιατί όλοι βλέπουν τα ίδια αρχεία σε πραγματικό χρόνο και δεν μπορούν να τα χειραγωγήσουν. Δεδομένου ότι έχει βοηθήσει να επιτευχθεί συναίνεση μεταξύ όλων στο νομισματικό σύστημα, η πέτρινη ταμπλέτα είναι ένας εξαιρετικός μηχανισμός συναίνεσης.
Τώρα, μια πέτρινη ταμπλέτα λειτουργεί εξαιρετικά εάν όλοι βρίσκονται στην ίδια φυσική τοποθεσία. Τι γίνεται όμως αν υπάρχουν εκατοντάδες εκατομμύρια χρήστες παγκοσμίως;
Πως εσύ:
- Επικύρωση νέων συναλλαγών,
- Μοιραστείτε το νέο, ενημερωμένο καθολικό σε όλους στον κόσμο και
- Να γίνουν και τα δύο σε πραγματικό χρόνο;
Αυτό μας φέρνει στους δύο κύριους μηχανισμούς συναίνεσης για τα κρυπτονομίσματα: Απόδειξη Εργασίας και Απόδειξη Πονταρίσματος.
ELI5: Τι είναι το Proof of Work (PoW);
Εδώ είναι ένα άλλο σενάριο: Ας υποθέσουμε ότι στέλνετε στη φίλη σας την Carly αξίας 100 $ Bitcoin.
Σε ένα σύστημα POW, ισχυροί υπολογιστές σε όλο τον κόσμο αγωνίζονται να είναι οι πρώτοι που θα προσθέσουν τα δεδομένα συναλλαγών σας στο blockchain.
Αλλά ακόμη και με ένα τεράστιο υπόγειο καταφύγιο γεμάτο υπολογιστές (αυτό αναφέρεται συνήθως ως «ορυχείο»), Η επικύρωση και η προσθήκη δεδομένων στο blockchain μπορεί να διαρκέσει λίγο, επειδή είναι τόσο περίπλοκο επεξεργάζομαι, διαδικασία. Οι εξορύκτες το κάνουν επειδή ανταμείβονται σε Bitcoin από το blockchain επειδή είναι οι πρώτοι που επικυρώνουν μια συναλλαγή.
Σε αυτό το σενάριο, μόλις προστεθούν τα δεδομένα σας, ο νικητής υπολογιστής γυρίζει σε όλους τους άλλους υπολογιστές στο blockchain και λέει «Είσαι καλά με αυτό; Ο Chris έστειλε στην Carly Bitcoin αξίας 100 $;»
Όλοι οι άλλοι υπολογιστές γνέφουν. "Φαίνεται καλό," λένε. “Στείλτε μας το νέο μπλοκ και θα το προσθέσουμε στο κύριο αρχείο μας.”
«Στάσου», λέει ο υπολογιστής της Κάρλι. «Στην πραγματικότητα, της έστειλε Bitcoin αξίας 150 δολαρίων».
Αλλά επειδή ο υπολογιστής της Carly είναι ο μόνος στον κόσμο που διαφωνεί, οι υπόλοιποι υπολογιστές λένε "Μπα, φαμ. Σε καμία περίπτωση.”
Ο μόνος τρόπος με τον οποίο η Carly θα μπορούσε να «χακάρει» την απόδειξη της εργασίας του blockchain είναι να κερδίσει την ψήφο. Θεωρητικά, θα μπορούσε να το κάνει αυτό συγκεντρώνοντας το 51% της ισχύος του υπολογιστή (γνωστή και ως δύναμη ψήφου) ολόκληρου του blockchain.
Για το Bitcoin, αυτό θα απαιτούσε υπολογιστές και ηλεκτρική ενέργεια αξίας δεκάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων. Αλλά σε μικρότερες αλυσίδες μπλοκ, Οι «επιθέσεις 51%» εξακολουθούν να αποτελούν πραγματική απειλή.
Ακολουθεί η απόδειξη εργασίας με λίγα λόγια:
- Οι υπολογιστές αγωνίζονται να επικυρώσουν και να προσθέσουν συναλλαγές στο blockchain
- Στη συνέχεια γυρίζουν για να εξασφαλίσουν την «ψηφοφορία» με όλους τους άλλους υπολογιστές
- Το νέο, ενημερωμένο καθολικό είναι κοινόχρηστο με όλους
Ωστόσο, το μεγάλο ζήτημα που αντιμετωπίζει η απόδειξη της εργασίας αυτή τη στιγμή είναι ότι το blockchain έχει γίνει τόσο μακρύ — και ο ανταγωνισμός επικυρώστε τις νέες συναλλαγές τόσο σκληρές — που ολόκληρο το σύστημα απαιτεί πολύ δρόμο, πάρα πολύ ισχύ και ηλεκτρική ενέργεια για να διατηρηθεί.
Βλέποντας τη γραφή στον τοίχο, οι καινοτόμοι κρυπτογράφησης βρήκαν την απόδειξη της συμμετοχής μόλις δύο χρόνια αργότερα το 2011.
ELI5: Τι είναι το Proof of Stake (PoS);
Το μεγαλύτερο πρόβλημα με την απόδειξη εργασίας είναι ότι είναι αντικειμενικά σπάταλη. Επιβραβεύοντας τους μεγαλύτερους, χειρότερους υπολογιστές στην πόλη, δημιούργησε την ανάγκη για όλους να συνεχίσουν να αγοράζουν και να κατασκευάζουν ταχύτερους υπολογιστές. Αυτό οδήγησε σε παγκόσμια έλλειψη ανταλλακτικών υπολογιστών και συνεχείς διακοπές ρεύματος.
Αλλά σε ένα σύστημα απόδειξης πονταρίσματος, οι «ανθρακωρύχοι» δεν χρειάζεται να ανταγωνίζονται και να υπερυπολογίζουν ο ένας τον άλλον για να επικυρώσουν τις συναλλαγές.
Αντίθετα, το blockchain επιλέγει έναν "miner" τυχαία για να επικυρώσει την επόμενη συναλλαγή. Οπότε στην ουσία, η απόδειξη του πονταρίσματος μοιάζει περισσότερο με σύστημα λοταρίας παρά με διαγωνισμό. Από τεχνικής απόψεως, οι υπολογιστές (γνωστοί και ως «κόμβοι») που επιλέγονται ονομάζονται «επικυρωτές» και όχι «εξορύκτες» ως απόδειξη συμμετοχής.
Οι πιθανότητές σας να επιλεγείτε για να επικυρώσετε μια συναλλαγή - και να κερδίσετε κάποια κρυπτογράφηση ως ανταμοιβή - δεν είναι εντελώς τυχαίες. Για αρχή, για να πληροίτε τις προϋποθέσεις ως επικυρωτής στην πρώτη θέση, πρέπει να κάνετε μια ελάχιστη κατάθεση κρυπτογράφησης στο blockchain, όπου διατηρείται ως ένα είδος «κατάθεσης ασφαλείας».
Για παράδειγμα, λένε ότι το ελάχιστο ποσό κατάθεσης για να πληροίτε τις προϋποθέσεις ως επικυρωτή στο επερχόμενο blockchain Ethereum 2.0 θα είναι 32 ETH. Μην ανησυχείτε εάν δεν έχετε 32 ETH - τα ελάχιστα πονταρίσματα για άλλες blockchain είναι πολύ χαμηλότερα, όπως SOL ή ADA αξίας 1 $.
Αλλά ακόμα κι αν έχετε SOL αξίας 1 $, οι πιθανότητές σας να επιλεγείτε για την επικύρωση μιας συναλλαγής θα είναι εξαιρετικά χαμηλές. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι περισσότεροι άνθρωποι ποντάρουν την κρυπτογράφηση τους μέσω γιγάντων πισινών μέσω της επιλεγμένης ανταλλαγής.
Αν ποντάρετε μέσω μιας τεράστιας ανταλλαγής όπως Crypto.com, το pool θα κερδίζει τυχαία συμβόλαια αρκετά συχνά και το Coinbase θα διανέμει τακτικά πληρωμές σε όλους όσους ποντάρουν μέσα στο pool. Αυτή η πληρωμή έρχεται με τη μορφή τακτικών πληρωμών τόκων, γι' αυτό το ποντάρισμα συχνά παρομοιάζεται με τον λογαριασμό ταμιευτηρίου υψηλής απόδοσης του κόσμου της κρυπτογράφησης.
Διαβάστε περισσότερα >> Ποντάρισμα και δανεισμός κρυπτογράφησης: Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε
Ποιες είναι οι βασικές διαφορές;
Τώρα ξέρουμε:
- Απόδειξη εργασίας χρησιμοποιεί ωμή βία για την επικύρωση και την προσθήκη συναλλαγών στο blockchain και
- Απόδειξη συμμετοχής χρησιμοποιεί ένα σύστημα λοταρίας που είναι πολύ λιγότερο ενεργοβόρο.
Αλλά οι διαφορές μεταξύ απόδειξης εργασίας και απόδειξης συμμετοχής δεν σταματούν εκεί. Εδώ είναι μερικά ακόμα.
Ενεργειακής απόδοσης
Η μεγαλύτερη και υποκειμενικά πιο κρίσιμη διαφορά μεταξύ απόδειξης εργασίας και απόδειξης συμμετοχής είναι η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνουν.
Μόνο το Bitcoin καταναλώνει τώρα περισσότερη ενέργεια από ολόκληρη την Αργεντινή. Απελευθερώνει 65 μεγατόνους C02 ετησίως, περισσότερη ατμοσφαιρική ρύπανση από όλη την Ελλάδα.
Εν τω μεταξύ, όταν το Ethereum μεταβεί από απόδειξη εργασίας σε απόδειξη μεριδίου, το νέο δίκτυο Ethereum 2.0 θα καταναλώνει 99% λιγότερη ενέργεια.
Εξοπλισμός
Η επόμενη βασική διαφορά μεταξύ των δύο μηχανισμών συναίνεσης κρυπτογράφησης είναι το υλικό που απαιτείται για τη διατήρηση του blockchain.
Το Proof of Work απαιτεί γιγάντια «κρυπτορυχεία» ή «αγροκτήματα» γεμάτα υπολογιστές που ανταγωνίζονται όλα παρόμοια ορυχεία σε όλο τον κόσμο για να επικυρώσουν πρώτα τις συναλλαγές και να κερδίσουν περισσότερες ανταμοιβές.
Αλλά δεδομένου ότι το Proof of Stake επιλέγει επικυρωτές με βάση το ποσό της κρυπτογράφησης που καταθέτουν — όχι το δικό τους μύες επεξεργασίας υπολογιστή — το μεγαλύτερο ποντάρισμα στον κόσμο μπορεί να λειτουργήσει από έναν φορητό υπολογιστή εργασίας σε ένα Internet cafe.
Ταχύτητα Επεξεργασίας
Το Proof of Work παρουσιάζει ένα σύνθετο παζλ σε έναν κόσμο ανθρακωρύχων και ανταμείβει όποιον το καταλάβει πρώτος. Αυτή η διαδικασία μπορεί να είναι αργή και εντατική.
Η απόδειξη πονταρίσματος, από την άλλη πλευρά, απλώς επιλέγει έναν νικητή και του δίνει εργασία στο σπίτι, επιταχύνοντας γρήγορα τις ταχύτητες συναλλαγών.
Συνολικά, όταν το Ethereum μεταβεί στο PoS, η ταχύτητα συναλλαγών του αναμένεται να αυξηθεί από 15 συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο σε 100.000.
Σχετικό >>Ethereum 101: Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για την επένδυση σε ETH
Ιχνηλασιμότητα
Μία από τις βασικές αρχές της κρυπτογράφησης είναι η αποκέντρωση. Αυτό πηγαίνει πίσω στην αρχική λευκή βίβλο/μανιφέστο του Satoshi Nakamoto για το Bitcoin. Κανείς - είτε πρόκειται για ένα άτομο είτε για μια ολόκληρη κυβέρνηση - δεν θα πρέπει να είναι σε θέση να ελέγξει, να χειραγωγήσει ή να καταστείλει αυτή τη νέα μορφή νομίσματος.
Αναμενόμενα, η Κίνα δεν ήταν οπαδός. Το Μέσο Βασίλειο απαγόρευσε την εξόρυξη και το εμπόριο το 2021. Και μέσα σε λίγους μήνες, το μερίδιο της Κίνας στην παγκόσμια εξόρυξη μειώθηκε από περίπου 70% σε 0%.
Ένας μεγάλος λόγος για τον οποίο οι κινεζικές αρχές μπόρεσαν να καταργήσουν την εξόρυξη τόσο γρήγορα είναι επειδή τα κρυπτορυχεία είναι εύκολα ανιχνεύσιμα στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αλλά και πάλι, δεδομένου ότι τα κρυπτογράφηση PoS χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια από μια τοστιέρα, είναι πολύ πιο δύσκολο να εντοπιστούν - και μπορεί να συμβάλουν στην αναβίωση της βιομηχανίας κρυπτογράφησης της Κίνας.
Επεκτασιμότητα
Υπάρχει μια συνεχής συζήτηση σχετικά με το εάν η απόδειξη εργασίας ή η απόδειξη συμμετοχής είναι πιο επεκτάσιμη μακροπρόθεσμα.
Με την πρώτη ματιά, η απόδειξη εργασίας δεν είναι καθόλου επεκτάσιμη. Μόνο το Bitcoin καταναλώνει ήδη το 0,5% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας, και αυτό συμβαίνει με «μόλις» 114 εκατομμύρια χρήστες παγκοσμίως.
Αλλά οι λάτρεις της απόδειξης της εργασίας θα πουν ότι πειραματικές αναβαθμίσεις όπως το Lightning Network θα αντιμετωπίσει ζητήματα κατανάλωσης ενέργειας — και αυτή η απόδειξη πονταρίσματος είναι ακόμα πολύ μη δοκιμασμένη για να κλιμακωθεί πολύ γρήγορα.
Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα πράγματα, η κριτική επιτροπή εξακολουθεί να μην ενδιαφέρεται για επεκτασιμότητα.
Πόροι που απαιτούνται για να το "χακάρετε".
Τόσο τα blockchain PoW όσο και PoS είναι ευάλωτα σε επιθέσεις κατά 51%. η μόνη διαφορά είναι τι χρειάζεστε για να το χακάρετε.
Για να χακάρετε ένα blockchain απόδειξης εργασίας, πρέπει να ελέγχετε το 51% της συνολικής υπολογιστικής ισχύος εξόρυξης που υποστηρίζει αυτό το blockchain. Έτσι, όχι μόνο ένας τόνος ισχύος υπολογιστή, αλλά και ένας τόνος ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά αυτό καθιστά επίσης το Bitcoin πολύ ασφαλές. Για να χακάρετε ένα blockchain απόδειξης πονταρίσματος, θα πρέπει να ελέγχετε το 51% του συνολικού κατατεθέντος aka staked crypto σε αυτό το blockchain.Μερικοί λένε ότι τα blockchain PoS είναι ψυχολογικά πιο ασφαλή, καθώς ο χάκερ θα έπρεπε να έχει στην κατοχή του το μεγαλύτερο μέρος της κρυπτογράφησης σε αυτό το blockchain πριν το κλέψει. Με άλλα λόγια, εάν κερδίσετε ένα μερίδιο 51% σε ένα blockchain PoS, είστε το άτομο που πληγώνεται περισσότερο από το να κλέβετε την αποτελεσματική καταστροφή της αξίας του.
Η κατώτατη γραμμή
Εάν οι λεπτομερείς λεπτομέρειες και η διαφορά μεταξύ απόδειξης εργασίας και απόδειξης πονταρίσματος εξακολουθούν να πετούν πάνω από το κεφάλι σας, δεν είστε μόνοι. Η βασική λύση είναι η εξής: η κρυπτογράφηση είναι αναποτελεσματική, αλλά δεν χρειάζεται να είναι.
Η απόδειξη του πονταρίσματος μπορεί να είναι το Tesla για την απόδειξη του Hummer της εργασίας. Είναι ένα κβαντικό άλμα προς τα εμπρός, που εξασφαλίζει ένα μέλλον για την τεχνολογία στο σύνολό της.
Μάθετε περισσότερα >>
- Τι είναι το Web3 και γιατί πρέπει να ενδιαφέρονται οι επενδυτές;
- The ABCs of Cryptocurrency: A Glossary of Common Crypto Terms
- Έρχονται τα κεφάλαια NFT: Τι πρέπει να γνωρίζουν οι επενδυτές
- Εκτελεστικό διάταγμα κρυπτογράφησης του Μπάιντεν: Τι περιλαμβάνει;