ELI5: Vad är bevis på arbete vs. Bevis på insats?

Om du har läst om krypto, har du förmodligen hört mycket snack om dess kolossala koldioxidavtryck.

Kanske vet du att det beror på hur mycket datorkraft den använder. Det är gruvarbetare inblandade - men inte den typen som tar på sig en ficklampahjälm och går och gräver efter guld.

Kanske har du till och med hört orden "bevis på insats" när folk försöker förklara varför krypto faktiskt inte är så dåligt som det verkar. Men om du försöker gräva ett lager djupare kommer du förmodligen stöta på en definition som denna:

"Bevis på insats är en ny konsensusmekanism som förlitar sig på valet av validatorer istället för beräkningsbevis för att validera transaktionsdata på en blockchain."

Va?

För att hjälpa dig förstå hur kryptovaluta produceras, här är en "Explain Like I'm Five"-översikt över bevis på insats och bevis på arbete, som kom först.

Börjar med: Vad i helvete är en "konsensusmekanism"?

ELI5: Vad är en konsensusmekanism?

Bevis på arbete och bevis på insats är båda konsensusmekanismer som håller saker organiserade på blockkedjan.

Så låt oss börja med vad det betyder och varför en konsensusmekanism är så viktig.

Säg att du lever i ett uråldrigt samhälle utan datorer, men du vill ändå spåra vem som har hur mycket pengar vid en viss tidpunkt. Att bära med sig runt 1 000 guldmynt är inte säkert eller praktiskt, så ni är alla överens om att sätta era pengar på banken och låta banken spåra allas pengar.

Joe är ansvarig för banken. Snart blir han girig. Han ger sig själv pengar, raderar register över sina egna utgifter och mer. Kort sagt, han missbrukar sin makt som central myndighet som har hand om pengarna.

Så småningom upptäcker du och dina grannar vad Joe gör och hela systemet faller isär. Uppenbarligen kan du inte lita på att en enda person hanterar alla loggarna.

Vad du behöver är ett offentligt register

Så ni samlas och bestämmer att det som behövs är en offentlig förteckning över allas rikedomar. All information är öppen och kan inte så lätt manipuleras av en person eller enhet. Efter att ha matat Joe till lejonen sätter du upp en gigantisk stentavla på torget.

Varje gång någon spenderar pengar etsar de in ett register över det på stentavlan så att alla andra kan se dem. Och eftersom varje transaktionsrekord bokstavligen är hugget i sten, kan den inte redigeras eller manipuleras av en person utan att alla andra märker det och väcker en stank.

Den gigantiska stenboken fungerar. Folk litar på det eftersom alla ser samma poster i realtid och de kan inte manipuleras. Eftersom det har hjälpt till att uppnå konsensus bland alla i det monetära systemet, är stentavlan en bra konsensusmekanism.

Nu fungerar en stentavla utmärkt om alla är på samma fysiska plats. Men vad händer om det finns hundratals miljoner användare över hela världen?

Hur gör du:

Det för oss till de två huvudsakliga konsensusmekanismerna för kryptovaluta: bevis på arbete och bevis på insats.

ELI5: Vad är bevis på arbete (PoW)?

Här är ett annat scenario: Låt oss säga att du skickar din vän Carly till ett värde av 100 $ Bitcoin.

I ett POW-system tävlar kraftfulla datorer över hela världen om att vara de första att lägga till din transaktionsdata till blockkedjan.

Men även med en gigantisk underjordisk bunker full av datorer (detta kallas vanligtvis för en "gruva") Att validera och lägga till data i blockkedjan kan fortfarande ta ett tag eftersom det är så komplext bearbeta. Gruvarbetare gör det för att de belönas i Bitcoin av blockkedjan för att vara de första att validera en transaktion.

I det här scenariot, när din data väl har lagts till, vänder sig den vinnande datorn till alla andra datorer i blockchain och säger "Allt bra med det här? Chris skickade till Carly 100 dollar i Bitcoin?”

Alla andra datorer nickar. "Ser bra ut," de säger. “Skicka oss det nya blocket så lägger vi till det i vårt masterregister.”

"Håll upp", säger Carlys dator. "Faktiskt skickade han Bitcoin till ett värde av 150 dollar till henne."

Men eftersom Carlys dator är den enda i världen som inte håller med, säger resten av datorerna "Nä, fam. Inte en chans.”

Det enda sättet som Carly kunde "hacka" beviset på att blockchain fungerar på är att vinna omröstningen. I teorin kunde hon göra detta genom att samla ihop 51% av datorkraften (aka röststyrkan) i hela blockkedjan.

För Bitcoin skulle detta kräva datorer och el till ett värde av tiotals miljarder dollar. Men på mindre blockkedjor, "51% attacker" är fortfarande ett verkligt hot.

Här är bevis på arbete i ett nötskal:

1. Datorer tävlar om att validera och lägga till transaktioner i blockkedjan
2. De vänder sig sedan om för att säkra "omröstningen" med alla andra datorer
3. Den nya, uppdaterade reskontran delas med alla

Men den stora frågan som bevis på arbete står inför just nu är att blockkedjan har blivit så lång - och konkurrensen att validera nya transaktioner så hårda - att hela systemet kräver alldeles för mycket kraft och el att underhålla.

När de såg skriften på väggen kom kryptoinnovatörer med bevis på insats bara två år senare 2011.

ELI5: Vad är bevis på insats (PoS)?

Det största problemet med bevis på arbete är att det objektivt sett är slösaktigt. Genom att belöna de största, sämsta datorerna i stan skapade det ett behov för alla att fortsätta köpa och bygga snabbare datorer. Detta ledde till en global brist på datordelar och rullande strömavbrott.

Men i ett proof of stake-system behöver "gruvarbetarna" inte konkurrera och räkna ut varandra för att validera transaktioner.

Istället väljer blockkedjan en "gruvarbetare" slumpmässigt för att validera nästa transaktion. Så i huvudsak är bevis på insats mer som ett lotterisystem än en tävling. Tekniskt sett kallas de datorer (aka "noder") som väljs "validatorer", inte "gruvarbetare" som bevis på insats.

Dina chanser att bli vald för att validera en transaktion – och vinna lite krypto som belöning – är inte helt slumpmässiga. Till att börja med, för att kvalificera dig som en validator i första hand, måste du göra en minsta insättning av krypto i blockkedjan, där det hålls som en slags "säkerhetsinsättning".

Till exempel säger de att det lägsta insättningsbeloppet för att kvalificera sig som validator i den kommande Ethereum 2.0 blockchain kommer att vara 32 ETH. Oroa dig inte om du inte har 32 ETH liggandes — insatsminimum för andra blockkedjor är mycket lägre, som $1 värde av SOL eller ADA.

Men även om du har SOL till ett värde av $1, kommer dina chanser att bli vald för att validera en transaktion vara superlåga. Det är därför de flesta satsar sin krypto via gigantiska pooler genom sin valda börs.

Om du satsar genom ett stort utbyte som Crypto.com, poolen kommer att vinna slumpmässiga kontrakt ganska ofta och Coinbase kommer regelbundet att distribuera utbetalningar till alla som satsat i poolen. Denna utbetalning kommer i form av regelbundna räntebetalningar, varför insats ofta liknas vid kryptovärldens högavkastande sparkonto.

Läs mer >> Kryptosatsning och utlåning: allt du bör veta

Vilka är de viktigaste skillnaderna?

Nu vet vi:

• Bevis på arbete använder brute force för att validera och lägga till transaktioner i blockkedjan, och
• Bevis på insats använder ett lotterisystem som är mycket mindre energikrävande.

Men skillnaderna mellan bevis på arbete och bevis på insats slutar inte där. Här är några fler.

Energieffektivitet

Den största och subjektivt mest avgörande skillnaden mellan bevis på arbete och bevis på insats är mängden el de förbrukar.

Bara Bitcoin förbrukar nu mer energi än hela Argentina. Den släpper ut 65 megaton C02 årligen, mer luftföroreningar än hela Grekland.

Samtidigt, när Ethereum migrerar från bevis på arbete till bevis på insats, kommer det nya Ethereum 2.0-nätverket att förbruka 99 % mindre energi.

Utrustning

Nästa nyckelskillnad mellan de två kryptokonsensusmekanismerna är den hårdvara som krävs för att underhålla blockkedjan.

Proof of Work kräver gigantiska "kryptaminvor" eller "gårdar" fulla av datorer som alla konkurrerar med liknande gruvor runt om i världen för att först validera transaktioner och tjäna fler belöningar.

Men eftersom Proof of Stake väljer validatorer baserat på mängden krypto de sätter in – inte deras datorbearbetningsmuskler — världens största insatspool kan köras från en bärbar dator i en internetkafé.

Bearbetningshastighet

Bevis på arbete presenterar ett komplext pussel för en värld av gruvarbetare och belönar den som kommer på det först. Den processen kan vara långsam och intensiv.

Bevis på insats, å andra sidan, utser helt enkelt en vinnare och ger dem läxor, vilket snabbt accelererar transaktionshastigheterna.

Allt som allt, när Ethereum migrerar till PoS, förväntas dess transaktionshastighet hoppa från 15 transaktioner per sekund till så högt som 100 000.

Relaterat >>Ethereum 101: Allt du behöver veta om att investera i ETH

Spårbarhet

En av kärnan i krypto är decentralisering. Detta går hela vägen tillbaka till Satoshi Nakamotos ursprungliga Bitcoin whitepaper/manifest. Ingen – oavsett om det är en individ eller en hel regering – ska kunna kontrollera, manipulera eller undertrycka denna nya form av valuta.

Förutsägbart var Kina inte ett fan. Mittriket förbjöd gruvdrift och handel 2021. Och inom bara några månader gick Kinas andel av den globala gruvdriften från cirka 70 % till 0 %.

En stor anledning till att kinesiska myndigheter kunde stoppa gruvdrift så snabbt är att kryptominor är lätta att upptäcka på elnätet. Men igen, eftersom PoS-krypteringar använder mindre ström än en brödrost, är de betydligt svårare att upptäcka – och kan bidra till ett återupplivande av Kinas kryptoindustri.

Skalbarhet

Det pågår en debatt om huruvida bevis på arbete eller bevis på insats är mer skalbara på lång sikt.

Vid första anblicken är bevis på arbete inte skalbart alls. Bara Bitcoin förbrukar redan 0,5 % av världens elektricitet, och det är med "bara" 114 miljoner användare över hela världen.

Men bevis på arbete aficionados kommer att säga att experimentella uppgraderingar som Lightning nätverk kommer att ta itu med strömförbrukningsproblem - och att beviset på insats fortfarande är för oprövat för att skala upp för snabbt.

Sammantaget är juryn fortfarande ute på skalbarhet.

Resurser som krävs för att "hacka" den

Både PoW- och PoS-blockkedjor är sårbara för 51% attacker; den enda skillnaden är vad du behöver för att hacka den.

För att hacka ett arbetsbevis blockchain, du måste kontrollera 51 % av den totala beräkningskraften, även kallad gruvdrift, som stöder blockkedjan. Så inte bara massor av datorkraft, utan också massor av el. Men detta gör också Bitcoin väldigt säkert. För att hacka ett proof of stake blockchain, du skulle behöva kontrollera 51 % av den totala deponerade krypton i blockkedjan.

Vissa säger att PoS-blockkedjor är psykologiskt säkrare eftersom hackaren måste äga det mesta av krypton i blockkedjan innan han stjäl från den. Med andra ord, om du får en andel på 51 % av en PoS-blockkedja är du den person som skadas mest av att stjäla från att effektivt förstöra dess värde.

Poängen

Om de detaljerade detaljerna och skillnaden mellan bevis på arbete och bevis på insats fortfarande flyger över ditt huvud, är du inte ensam. Nyckeln är detta: krypto är ineffektivt men det behöver inte vara det.

Bevis på insats kan bara vara Tesla som bevis på arbetets Hummer. Det är ett kvantsprång framåt, vilket säkerställer en framtid för tekniken som helhet.

Läs mer >>

• Vad är Web3 och varför bör investerare bry sig?
• Kryptovalutans ABC: En ordlista med vanliga kryptotermer
• NFT-fonder kommer: Vad investerare behöver veta
• Bidens Crypto Executive Order: Vad finns i den?