ELI5: Co to jest dowód pracy kontra Dowód stawki?

Jeśli czytałeś o kryptowalutach, prawdopodobnie słyszałeś dużo o jego kolosalnym śladzie węglowym.

Być może wiesz, że dzieje się tak z powodu tego, jak bardzo zużywa on samą moc komputera. W grę wchodzą górnicy — ale nie tacy, którzy zakładają hełm z latarki i idą kopać w poszukiwaniu złota.

Być może słyszałeś nawet słowa „dowód stawki”, gdy ludzie próbują wyjaśnić, dlaczego krypto nie jest tak złe, jak się wydaje. Ale jeśli spróbujesz wkopać się głębiej w warstwę, prawdopodobnie natkniesz się na taką definicję:

„Dowód stawki to nowatorski mechanizm konsensusu, który opiera się na wyborze walidatorów zamiast dowodu obliczeniowego w celu walidacji danych transakcyjnych w łańcuchu blokowym”.

Co?

Aby pomóc Ci zrozumieć, w jaki sposób powstaje kryptowaluta, oto zestawienie „Wyjaśnij jak mam pięć lat” dotyczące dowodu stawki i dowodu pracy, które pojawiły się jako pierwsze.

Zaczynając od: Czym do cholery jest „mechanizm konsensusu”?

ELI5: Czym jest mechanizm konsensusu?

Dowód pracy i dowód stawki to mechanizmy konsensusu, które utrzymują porządek w łańcuchu bloków.

Zacznijmy więc od tego, co to oznacza i dlaczego mechanizm konsensusu jest tak ważny.

Załóżmy, że żyjesz w starożytnym społeczeństwie bez komputerów, ale nadal chcesz śledzić, kto ma ile pieniędzy w danym momencie. Noszenie ze sobą około 1000 złotych monet nie jest bezpieczne ani praktyczne, więc wszyscy zgadzacie się umieścić swoje pieniądze w banku i pozwolić bankowi śledzić wszystkie pieniądze.

Joe kieruje bankiem. Wkrótce robi się chciwy. Daje sobie pieniądze, kasuje ewidencję własnych wydatków i nie tylko. Krótko mówiąc, nadużywa swojej władzy jako centralnego organu zarządzającego pieniędzmi.

W końcu ty i twoi sąsiedzi odkrywacie, co robi Joe i cały system się rozpada. Oczywiście nie można powierzyć jednej osobie obsługi wszystkich dzienników.

To, czego potrzebujesz, to rejestr publiczny

Więc spotykacie się i decydujecie, że potrzebny jest publiczny zapis bogactwa każdego. Wszystkie informacje są jawne i nie mogą być tak łatwo manipulowane przez jedną osobę lub podmiot. Po nakarmieniu Joe lwom, wznosisz na rynku gigantyczną kamienną tablicę.

Za każdym razem, gdy ktoś wydaje pieniądze, zapisuje je na kamiennej tablicy, aby wszyscy mogli je zobaczyć. A ponieważ każdy zapis transakcji jest dosłownie wyryty w kamieniu, nie może być edytowany ani manipulowany przez jedną osobę, tak aby wszyscy inni nie zauważyli i nie podnieśli smrodu.

Działa gigantyczna kamienna księga. Ludzie ufają mu, ponieważ każdy widzi te same rekordy w czasie rzeczywistym i nie można nimi manipulować. Ponieważ pomogło osiągnąć konsensus wśród wszystkich w systemie monetarnym, kamienna tablica jest świetnym mechanizmem konsensusu.

Teraz kamienna tablica działa świetnie, jeśli wszyscy znajdują się w tym samym miejscu fizycznym. Ale co, jeśli na całym świecie są setki milionów użytkowników?

Jak ty:

To prowadzi nas do dwóch głównych mechanizmów konsensusu dla kryptowalut: Proof of Work i Proof of Stake.

ELI5: Co to jest dowód pracy (PoW)?

Oto inny scenariusz: załóżmy, że wysyłasz swojej przyjaciółce Carly o wartości 100 dolarów Bitcoin.

W systemie POW potężne komputery na całym świecie ścigają się, aby jako pierwsze dodać dane transakcji do łańcucha bloków.

Ale nawet z gigantycznym podziemnym bunkrem pełnym komputerów (to jest powszechnie określane jako „kopalnia”), weryfikacja i dodanie danych do łańcucha bloków może jeszcze trochę potrwać, ponieważ jest to takie skomplikowane proces. Górnicy robią to, ponieważ są nagradzani w Bitcoin przez blockchain za to, że jako pierwsi zweryfikują transakcję.

W tym scenariuszu, po dodaniu danych, zwycięski komputer odwraca się do wszystkich innych komputerów w łańcuchu bloków i mówi „Wszystko ci się podoba? Chris wysłał Carly bitcoiny warte 100 dolarów?”

Wszystkie pozostałe komputery przytakują. "Wygląda dobrze," Mówią. “Wyślij nam nowy blok, a my dodamy go do naszego głównego rekordu.”

„Wstrzymaj się”, mówi komputer Carly. „Właściwie wysłał jej bitcoin o wartości 150 dolarów”.

Ale ponieważ komputer Carly jest jedynym na świecie, który się z tym nie zgadza, reszta komputerów mówi „Nie, rodzina. Nie ma mowy.”

Jedynym sposobem, w jaki Carly mogłaby „zhakować” blockchain dowodu pracy, jest wygranie głosowania. Teoretycznie mogłaby to zrobić, gromadząc 51% mocy komputera (czyli siły głosu) całego łańcucha bloków.

W przypadku Bitcoina wymagałoby to komputerów i energii elektrycznej o wartości dziesiątek miliardów dolarów. Ale na mniejszych blockchainach „51% ataków” to nadal realne zagrożenie.

Oto dowód pracy w pigułce:

1. Komputery ścigają się, aby weryfikować i dodawać transakcje do łańcucha bloków
2. Następnie odwracają się, aby zabezpieczyć „głosowanie” na wszystkich pozostałych komputerach
3. Nowa, zaktualizowana księga jest udostępniana wszystkim

Jednak dużym problemem, przed którym stoi obecnie dowód pracy, jest to, że blockchain stał się tak długi — a konkurencja, aby… weryfikuj nowe transakcje tak gwałtowne — że cały system wymaga dużo zbyt dużej mocy i energii elektrycznej do utrzymania.

Widząc napis na ścianie, innowatorzy krypto wymyślili dowód udziału zaledwie dwa lata później, w 2011 roku.

ELI5: Co to jest dowód stawki (PoS)?

Największym problemem związanym z dowodem pracy jest to, że jest to obiektywnie marnotrawstwo. Nagradzając największe, najgorsze komputery w mieście, stworzyło potrzebę kupowania i budowania szybszych komputerów przez wszystkich. Doprowadziło to do globalnego niedoboru części komputerowych i ciągłych przerw w dostawie prądu.

Ale w systemie dowodu stawki „górnicy” nie muszą konkurować i prześcigać się nawzajem, aby zweryfikować transakcje.

Zamiast tego blockchain wybiera losowo „górnika”, aby zweryfikować następną transakcję. Tak więc w istocie dowód stawki jest bardziej podobny do systemu loterii niż konkurencji. Technicznie rzecz biorąc, wybrane komputery (inaczej „węzły”) są nazywane „walidatorami”, a nie „górnikami” jako dowód stawki.

Twoje szanse, że zostaniesz wybrany do walidacji transakcji — i wygrania krypto w nagrodę — nie są całkowicie losowe. Na początek, aby w pierwszej kolejności zakwalifikować się jako walidator, musisz dokonać minimalnego depozytu krypto w blockchain, gdzie jest on przechowywany jako swego rodzaju „depozyt zabezpieczający”.

Na przykład mówią, że minimalna kwota depozytu, aby kwalifikować się jako walidator w nadchodzącym blockchainie Ethereum 2.0, wyniesie 32 ETH. Nie martw się, jeśli nie masz 32 ETH leżących wokół — minimalne stawki dla innych blockchainów są znacznie niższe, na przykład SOL lub ADA o wartości 1 USD.

Ale nawet jeśli masz SOL o wartości 1 USD, Twoje szanse na wybór do zweryfikowania transakcji będą bardzo niskie. Dlatego większość ludzi stawia swoje krypto za pośrednictwem gigantycznych puli za pośrednictwem wybranej przez siebie giełdy.

Jeśli obstawiasz przez ogromną wymianę, jak Crypto.com, pula będzie często wygrywać losowe kontrakty, a Coinbase będzie regularnie dystrybuować wypłaty do wszystkich, którzy postawili w puli. Ta wypłata ma formę regularnych płatności odsetek, dlatego obstawianie jest często porównywane do wysokodochodowego konta oszczędnościowego w świecie kryptowalut.

Czytaj więcej >> Stakowanie i pożyczanie kryptowalut: wszystko, co powinieneś wiedzieć

Jakie są kluczowe różnice?

Teraz wiemy:

• Dowód pracy używa brutalnej siły do ​​walidacji i dodawania transakcji do łańcucha bloków, oraz
• Dowód stawki korzysta z systemu loterii, który jest znacznie mniej energochłonny.

Ale na tym nie kończą się różnice między dowodem pracy a dowodem stawki. Oto kilka innych.

Efektywności energetycznej

Największą i subiektywnie najistotniejszą różnicą między proof of work a proof of stake jest ilość zużywanej przez nich energii elektrycznej.

Sam Bitcoin zużywa teraz więcej energii niż cała Argentyna. Uwalnia 65 megaton CO2 rocznie, więcej zanieczyszczenia powietrza niż cała Grecja.

Tymczasem, gdy Ethereum migruje z dowodu pracy do dowodu udziału, nowa sieć Ethereum 2.0 zużyje 99% mniej energii.

Ekwipunek

Następną kluczową różnicą między tymi dwoma mechanizmami konsensusu kryptograficznego jest sprzęt wymagany do utrzymania łańcucha bloków.

Dowód pracy wymaga gigantycznych „kopalni kryptowalut” lub „farm” pełnych komputerów konkurujących z podobnymi kopalniami na całym świecie, aby najpierw zweryfikować transakcje i zdobyć więcej nagród.

Ale ponieważ Proof of Stake wybiera walidatory na podstawie ilości zdeponowanego krypto — nie ich mięśnie przetwarzające komputer — największą na świecie pulę tyczenia można uruchomić z laptopa w pracy Kafejka internetowa.

Szybkość przetwarzania

Dowód pracy przedstawia złożoną łamigłówkę światu górników i nagradza każdego, kto pierwszy ją odkryje. Ten proces może być powolny i intensywny.

Z drugiej strony dowód stawki po prostu wybiera zwycięzcę i zadaje mu pracę domową, szybko przyspieszając szybkość transakcji.

Podsumowując, gdy Ethereum migruje do PoS, oczekuje się, że jego szybkość transakcji wzrośnie z 15 transakcji na sekundę do nawet 100 000.

Powiązane>>Ethereum 101: Wszystko, co musisz wiedzieć o inwestowaniu w ETH

Identyfikowalność

Jedną z podstawowych zasad krypto jest decentralizacja. Sięga to aż do oryginalnego dokumentu/manifestu Bitcoina Satoshi Nakamoto. Nikt – niezależnie od tego, czy jest to jednostka, czy cały rząd – nie powinien być w stanie kontrolować, manipulować ani tłumić tej nowej formy waluty.

Jak można się było spodziewać, Chiny nie były fanem. Państwo Środka zakazało wydobycia i handlu w 2021 roku. W ciągu zaledwie kilku miesięcy udział Chin w światowym górnictwie wzrósł z około 70% do 0%.

Głównym powodem, dla którego chińskie władze były w stanie tak szybko zgasić wydobycie, jest to, że kopalnie kryptowalut są łatwo wykrywalne w sieci energetycznej. Ale znowu, ponieważ kryptowaluty PoS zużywają mniej energii niż toster, są znacznie trudniejsze do wykrycia – i mogą przyczynić się do ożywienia chińskiego przemysłu kryptograficznego.

Skalowalność

Trwa debata na temat tego, czy dowód pracy lub dowód stawki jest bardziej skalowalny w dłuższej perspektywie.

Na pierwszy rzut oka dowód pracy wcale nie jest skalowalny. Sam Bitcoin zużywa już 0,5% światowej energii elektrycznej, a to z „zaledwie” 114 milionami użytkowników na całym świecie.

Ale miłośnicy dowodu pracy powiedzą, że eksperymentalne ulepszenia, takie jak Sieć błyskawic rozwiąże problemy związane ze zużyciem energii — a dowód stawki jest nadal zbyt nieprzetestowany, aby można go było zbyt szybko skalować.

Biorąc to wszystko pod uwagę, jury wciąż nie ma tematu do skalowalności.

Zasoby potrzebne do „zhakowania” go

Łańcuchy bloków PoW i PoS są podatne na 51% ataków; jedyną różnicą jest to, czego potrzebujesz, aby to zhakować.

Aby zhakować blockchain dowodu pracy, musisz kontrolować 51% całkowitej mocy obliczeniowej, czyli wydobywczej, obsługującej ten blockchain. A więc nie tylko tona mocy komputera, ale także tona energii elektrycznej. Ale to również sprawia, że ​​Bitcoin jest bardzo bezpieczny. Aby zhakować blockchain dowodu stawki, musisz kontrolować 51% wszystkich zdeponowanych kryptowalut aka w tym blockchainie.

Niektórzy twierdzą, że blockchainy PoS są psychologicznie bezpieczniejsze, ponieważ haker musiałby posiadać większość krypto w tym blockchainie, zanim go ukradnie. Innymi słowy, jeśli zdobędziesz 51% udziałów w blockchainie PoS, jesteś osobą, która najbardziej ucierpi, kradnąc i skutecznie niszcząc jego wartość.

Dolna linia

Jeśli szczegółowe szczegóły i różnica między dowodem pracy a dowodem stawki nadal przelatują nad twoją głową, nie jesteś sam. Kluczowym wnioskiem jest to: krypto jest nieefektywne, ale nie musi być.

Dowodem na stawkę może być właśnie Tesla na dowód pracy Hummera. To milowy krok naprzód, zapewniający przyszłość całej technologii.

Dowiedz się więcej>>

• Co to jest Web3 i dlaczego inwestorzy powinni się tym zajmować?
• ABC kryptowaluty: słowniczek powszechnych terminów kryptowalut
• Nadchodzą fundusze NFT: co inwestorzy muszą wiedzieć
• Biden's Crypto Executive Order: co w nim jest?