ELI5: Що таке доказ роботи проти. Підтвердження частки?

Якщо ви читали про криптовалюту, ви, мабуть, чули багато розмов про її колосальний вуглецевий слід.

Можливо, ви знаєте, що це через те, скільки комп’ютера він споживає. Є залучені шахтарі, але не ті, хто одягає шолом із ліхтариком і йде копати золото.

Можливо, ви навіть чули слова «доказ участі», коли люди намагалися пояснити, чому криптовалюта насправді не така погана, як здається. Але якщо ви спробуєте копнути глибше, ви, ймовірно, наштовхнетеся на таке визначення:

«Доказ частки — це новий консенсусний механізм, який базується на виборі валідаторів замість обчислювального доказу для перевірки даних транзакцій у блокчейні».

га?

Щоб допомогти вам зрозуміти, як виробляється криптовалюта, ось «Поясніть, ніби мені п’ять» — підтвердження участі та підтвердження роботи, які були першими.

Починаючи з: Що таке «механізм консенсусу»?

ELI5: Що таке механізм консенсусу?

Підтвердження роботи та підтвердження частки — це обидва консенсусні механізми, які забезпечують організованість у блокчейні.

Отже, давайте почнемо з того, що це означає, і чому механізм консенсусу такий важливий.

Скажімо, ви живете в стародавньому суспільстві без комп’ютерів, але все одно хочете відстежувати, хто скільки грошей має в певний час. Носити з собою близько 1000 золотих монет небезпечно чи практично, тому ви погоджуєтеся покласти свої гроші в банк і дозволити банку відстежувати гроші кожного.

Джо керує банком. Незабаром він стає жадібним. Він дає собі гроші, видаляє записи про власні витрати тощо. Коротше кажучи, він зловживає своєю владою як центральний орган влади, що відповідає за гроші.

Згодом ви та ваші сусіди дізнаєтесь, що робить Джо, і вся система розвалиться. Очевидно, що ви не можете довірити одній людині обробку всіх журналів.

Вам потрібен державний архів

Отже, ви збираєтеся разом і вирішуєте, що потрібен публічний документ про багатство кожного. Уся інформація є відкритою, і нею не може так легко маніпулювати одна особа чи організація. Нагодувавши Джо левів, ви встановлюєте гігантську кам’яну плиту на міській площі.

Щоразу, коли хтось витрачає гроші, вони викарбовують запис про це на кам’яній дощечці, щоб усі бачили. І оскільки записи про кожну транзакцію буквально висічені в камені, вона не може редагуватися або маніпулювати однією особою, щоб усі інші не помітили та не підняли сморід.

Гігантська кам'яна книга працює. Люди довіряють цьому, тому що всі бачать ті самі записи в режимі реального часу, і ними неможливо маніпулювати. Оскільки це допомагає досягти консенсусу між усіма в грошовій системі, кам’яна табличка є чудовим механізмом консенсусу.

Тепер кам’яна табличка чудово працює, якщо всі знаходяться в одному фізичному місці. Але що, якщо в усьому світі сотні мільйонів користувачів?

Як ти:

Це підводить нас до двох основних консенсусних механізмів для криптовалюти: Proof of Work і Proof of Stake.

ELI5: Що таке підтвердження роботи (PoW)?

Ось інший сценарій: припустімо, ви надсилаєте своїй подрузі Карлі 100 доларів Bitcoin.

У системі POW потужні комп’ютери в усьому світі змагаються, хто першим додасть дані ваших транзакцій до блокчейну.

Але навіть з гігантським підземним бункером, повним комп’ютерів (його зазвичай називають «шахтою»), перевірка та додавання даних до блокчейну все ще може зайняти деякий час, оскільки це дуже складно процес. Майнери роблять це тому, що блокчейн винагороджує їх у біткойнах за те, що вони першими підтвердили транзакцію.

У цьому сценарії, коли ваші дані додано, комп’ютер-переможець повертається до всіх інших комп’ютерів у блокчейні та каже: «Вам все добре? Кріс надіслав Карлі біткойнів на 100 доларів?»

Усі інші комп’ютери кивають. "Виглядає чудово," вони кажуть. “Надішліть нам новий блок, і ми додамо його до основного запису.”

«Почекай», — каже комп’ютер Карлі. «Насправді він надіслав їй біткойн на 150 доларів».

Але оскільки комп’ютер Карлі — єдиний у світі, хто не погоджується, решта комп’ютерів кажуть:Ні, родина. Немає шансів.”

Єдиний спосіб, яким Карлі могла б «зламати» блокчейн доказів роботи, — це виграти голосування. Теоретично вона могла б зробити це, зібравши 51% комп’ютерної потужності (вона ж права голосу) всього блокчейну.

Для біткойна це потребує комп’ютерів і електроенергії на десятки мільярдів доларів. Але на менших блокчейнах, «Атаки 51%» все ще є реальною загрозою.

Ось короткий доказ роботи:

1. Комп’ютери змагаються за перевірку та додавання транзакцій у блокчейн
2. Потім вони повертаються, щоб забезпечити «голосування» з усіма іншими комп’ютерами
3. Нова оновлена ​​книга доступна всім

Однак велика проблема, з якою зараз стикається підтвердження роботи, полягає в тому, що блокчейн став настільки довгим — і конкуренція з перевіряти нові транзакції настільки жорстоко, що вся система потребує надто багато енергії та електроенергії для підтримки.

Побачивши напис на стіні, криптоноватори придумали докази участі лише через два роки, у 2011 році.

ELI5: Що таке доказ частки (PoS)?

Найбільша проблема з підтвердженням роботи полягає в тому, що це об’єктивно марнотратно. Винагороджуючи найбільші та найгірші комп’ютери в місті, це викликало необхідність у всіх продовжувати купувати та створювати швидші комп’ютери. Це призвело до глобального дефіциту комп’ютерних запчастин і повних відключень електроенергії.

Але в системі підтвердження частки «майнерам» не потрібно конкурувати та випереджати один одного, щоб перевірити транзакції.

Натомість блокчейн випадковим чином вибирає «майнер» для підтвердження наступної транзакції. Отже, по суті, підтвердження частки більше схоже на систему лотереї, ніж на змагання. Технічно кажучи, вибрані комп’ютери (вони ж «вузли») називаються «валідаторами», а не «майнерами» у доказі частки.

Ваші шанси бути обраним для підтвердження транзакції — і виграти криптовалюту як нагороду — не зовсім випадкові. Для початку, щоб кваліфікуватися як валідатор, ви повинні внести мінімальний депозит у криптовалюті в блокчейні, де він зберігається як «депозит безпеки».

Наприклад, вони кажуть, що мінімальна сума депозиту для кваліфікації валідатора в майбутньому блокчейні Ethereum 2.0 становитиме 32 ETH. Не хвилюйтеся, якщо у вас немає 32 ETH — мінімальні ставки для інших блокчейнів набагато нижчі, наприклад SOL або ADA вартістю 1 долар.

Але навіть якщо у вас є SOL на суму 1 долар, ваші шанси бути обраними для підтвердження транзакції будуть дуже низькими. Ось чому більшість людей ставлять свої криптовалюти через гігантські пули через обрану біржу.

Якщо ви робите ставку через величезну біржу лайк Crypto.comпул буде вигравати випадкові контракти досить часто, і Coinbase регулярно розподілятиме виплати всім, хто зробив ставку всередині пулу. Ця виплата здійснюється у формі регулярних процентних платежів, тому стейкинг часто порівнюють із високоприбутковим ощадним рахунком у криптовалютному світі.

Детальніше >> Ставки та кредитування криптовалют: усе, що вам слід знати

Які ключові відмінності?

Тепер ми знаємо:

• Підтвердження роботи використовує грубу силу для перевірки та додавання транзакцій у блокчейн, а також
• Підтвердження участі використовує систему лотереї, яка менш енергоємна.

Але на цьому відмінності між доказом роботи та доказом участі не закінчуються. Ось ще кілька.

Енергоефективність

Найбільшою та суб’єктивно найважливішою різницею між proof of work і proof of stake є кількість електроенергії, яку вони споживають.

Зараз лише біткойн споживає більше енергії, ніж уся Аргентина. Вона викидає 65 мегатонн CO2 щорічно, що більше забруднює повітря, ніж уся Греція.

Тим часом, коли Ethereum перейде з proof of work на proof of stake, нова мережа Ethereum 2.0 споживатиме на 99% менше енергії.

Обладнання

Наступною ключовою відмінністю між двома механізмами криптоконсенсусу є апаратне забезпечення, необхідне для підтримки блокчейну.

Підтвердження роботи вимагає, щоб гігантські «криптокопальні» або «ферми», наповнені комп’ютерами, конкуруючи з подібними шахтами по всьому світу, спочатку перевіряли транзакції та отримували більше винагород.

Але оскільки Proof of Stake вибирає валідатори на основі суми криптовалюти, яку вони депонують, а не їх м’язи комп’ютерної обробки — найбільший у світі пул ставок можна запустити з робочого ноутбука в Інтернет-кафе.

Швидкість обробки

Доказ роботи представляє складну головоломку для світу майнерів і винагороджує того, хто розгадає її першим. Цей процес може бути повільним і інтенсивним.

З іншого боку, Proof of stake просто вибирає переможця та дає йому домашнє завдання, швидко прискорюючи швидкість транзакцій.

Загалом, коли Ethereum переходить на PoS, очікується, що швидкість його транзакцій зросте з 15 транзакцій на секунду до 100 000.

Пов'язані>>Ethereum 101: усе, що вам потрібно знати про інвестування в ETH

Простежуваність

Одним із основних принципів криптовалюти є децентралізація. Це сходить до оригінального документу/маніфесту біткойнів Сатоші Накамото. Ніхто — окрема особа чи цілий уряд — не повинен мати можливість контролювати, маніпулювати або пригнічувати цю нову форму валюти.

Як і очікувалося, Китай не був фанатом. Піднебесна заборонила майнінг і торгівлю в 2021 році. І лише за кілька місяців частка Китаю у світовому видобутку зросла з 70% до 0%.

Важливою причиною, чому китайській владі вдалося так швидко припинити майнінг, є те, що криптомайни легко виявити в електромережі. Але знову ж таки, оскільки криптовалюти PoS споживають менше енергії, ніж тостер, їх значно важче виявити — і вони можуть сприяти відродженню криптоіндустрії Китаю.

Масштабованість

Тривають дебати щодо того, що є більш масштабованим у довгостроковій перспективі: proof of work чи proof of stake.

На перший погляд, підтвердження роботи взагалі не масштабується. Лише біткойн уже споживає 0,5% світової електроенергії, і це «всього» 114 мільйонів користувачів у всьому світі.

Але любителі доказів роботи скажуть, що такі експериментальні оновлення, як Мережа Lightning вирішуватиме проблеми з енергоспоживанням, і це підтвердження досі ще не перевірено, щоб надто швидко розширюватися.

З огляду на все, журі все ще не враховує масштабованість.

Ресурси, необхідні для «злому».

Блокчейни PoW і PoS вразливі до атак 51%; єдина різниця полягає в тому, що вам потрібно для його злому.

Щоб зламати блокчейн доказів роботи, вам потрібно контролювати 51% загальної потужності обчислювальної техніки, так званої майнінгової потужності, що підтримує цей блокчейн. Отже, не лише тонна комп’ютерної потужності, а й тонна електроенергії. Але це також робить біткойн дуже безпечним. Щоб зламати блокчейн доказу частки, вам потрібно було б контролювати 51% від загальної кількості депонованих або стейк-крипто в цьому блокчейні.

Деякі кажуть, що блокчейни PoS є психологічно більш безпечними, оскільки хакер повинен володіти більшою частиною криптовалюти в цьому блокчейні, перш ніж вкрасти його. Іншими словами, якщо ви отримуєте 51% акцій блокчейну PoS, ви найбільше постраждаєте від крадіжки, фактично знищивши її цінність.

Суть

Якщо детальні деталі та різниця між підтвердженням роботи та підтвердженням частки все ще летять над вашою головою, ви не самотні. Ключовий висновок такий: криптовалюта неефективна, але це не обов’язково.

Доказом участі може стати Hummer від Tesla до proof of work. Це кількісний стрибок вперед, який забезпечує майбутнє для технології в цілому.

Дізнайтеся більше>>

• Що таке Web3 і чому це має хвилювати інвесторів?
• Азбука криптовалют: глосарій загальних термінів у сфері криптовалют
• З’являються фонди NFT: що потрібно знати інвесторам
• Розпорядження Байдена про криптовалюту: що в ньому?