Proof of Work vs Proof of Stake: Basic Mining Guide

Ameer Rosic

3 years ago
46 COMMENTS

Důkaz práce vs Důkaz o sázce: Nedávno jste možná slyšeli o myšlence přejít z ethereum konsensus založený na důkazu práce (PoW) systému na jeden založený na tzv. Důkaz o sázce.

V tomto článku vám vysvětlím hlavní rozdíly mezi Proof of Work vs Proof of Sake a já vám poskytnu definici těžby, nebo proces nové digitální měny jsou uvolněny prostřednictvím sítě.

Také, co se změní ohledně těžebních technik, pokud se společnost Ethereum rozhodne provést přechod z“ práce” na“ podíl”?

Tento článek chce být základním průvodcem k pochopení výše uvedeného problému. Pokud hledáte podrobnější návod, podívejte se prosím na naše blockchain kurzy na Ethereum.

Jaký je důkaz práce?

Nejprve začneme se základními definicemi.

Důkaz práce je protokol, jehož hlavním cílem je odradit kybernetické útoky, jako je distribuovaný útok odmítnutí služby (DDoS), který má za cíl vyčerpat prostředky počítačového systému zasláním několika falešných požadavků.

Koncept“ Důkaz práce“ existoval ještě před bitcoinem, ale Satoshi Nakamoto tuto techniku použil na jeho/ni — stále nevíme, kdo Nakamoto skutečně je — digitální měna, která revolucionovala způsob, jakým jsou nastavovány tradiční transakce.

Ve skutečnosti byl nápad zajatců původně publikován Cynthia Dwork a Moni Naor v roce 1993, ale termín“ důkaz práce“ byl vytvořen Markusem Jakobssonem a Ari Juelsem v dokumentu publikovaném v roce 1999.

Když se však k dnešnímu dni vrací, důkaz práce je možná největší myšlenkou Bílé knihy Nakamotovy Bitcoinové — publikované v roce 2008 —, protože umožňuje bezvěrný a distribuovaný konsensus.

Vlak, aby se stal vývojářem Blockchain Začněte svou bezplatnou zkušební verzi dnes!

Co je to důvěryhodný a distribuovaný konsensus?

Důvěryhodný a distribuovaný konsensus systém znamená, že pokud chcete posílat a/nebo přijímat peníze od někoho, nemusíte důvěřovat službám třetích stran.

Používáte-li tradiční způsoby platby, musíte při nastavení transakce důvěřovat třetí straně (např. Visa, Mastercard, PayPal, banky). Mají vlastní soukromý rejstřík, který ukládá historii transakcí a zůstatky každého účtu.

Společným příkladem pro lepší vysvětlení tohoto chování je následující: pokud Alice poslala Bob $100, důvěryhodná služba třetí strany by odepsala účet Alice a připsala Bobův účet, takže oba musí důvěřovat této třetí straně je dělat správnou věc.

S bitcoinem a několika dalšími digitálními měnami má každý kopii knihy (blockchain), takže nikdo nemusí věřit třetím stranám, protože někdo může přímo ověřit napsané informace.

Doklad o práci a těžbě

Důkazem práce je nutnost definovat nákladný výpočetní výpočet, nazývaný také těžba, který je třeba provést, aby se vytvořila nová skupina bezdůvěryhodných transakcí (tzv. blok) v distribuované knize nazvané blockchain.

Těžba slouží jako dva účely:

Ověřit legitimitu transakce, nebo se vyhnout tzv. dvojímu výdajům;

Vytvoření nových digitálních měn odměňováním horníků za plnění předchozího úkolu.

Pokud chcete nastavit transakci, je to, co se děje v zákulisí:

Transakce jsou spojeny do toho, co nazýváme blok;

horníci ověřují, že transakce v rámci každého bloku jsou legitimní;

K tomu by horníci měli vyřešit matematickou hádanku známou jako důkazní problém;

Odměnu je věnována první horník, který řeší každý problém bloků;

Ověřené transakce jsou uloženy ve veřejném blockchainu

Tato“ matematická hádanka” má klíčovou vlastnost: asymetrii. Práce musí být ve skutečnosti mírně tvrdá na straně žadatele, ale snadná kontrola sítě. Tato myšlenka je také známá jako funkce nákladů CPU, klient puzzle, výpočetní puzzle nebo CPU cenová funkce.

Všichni horníci v síti soutěží o to, aby první nalezli řešení matematického problému, který se týká kandidátského bloku, problém, který nelze vyřešit jinak než hrubou silou, takže v podstatě vyžaduje obrovské množství pokusů.

Když horník konečně najde správné řešení, oznámí to současně celé síti a obdrží kryptoměnu (odměnu) poskytnutou protokolem.

Z technického hlediska je proces těžby operací inverzní hash: určuje číslo (nonce), takže kryptografický algoritmus hash blokových dat vede k méně než dané prahové hodnotě.

Tato prahová hodnota, nazývaná obtížnost, je to, co určuje konkurenční povahu těžby: do sítě se přidává větší výpočetní výkon, čím vyšší se tento parametr zvyšuje a zvyšuje se také průměrný počet výpočtů potřebných k vytvoření nového bloku. Tato metoda také zvyšuje náklady na vytváření bloků a tlačí horníky, aby zlepšili efektivitu svých těžebních systémů, aby udrželi pozitivní ekonomickou rovnováhu. Tato aktualizace parametrů by měla probíhat přibližně každých 14 dní a nový blok je generován každých 10 minut.

Důkaz práce je používán nejen bitcoinovým blockchainem, ale také ethereem a mnoha dalšími blockchainy.

Některé funkce důkazu pracovního systému jsou různé, protože vytvořené speciálně pro každý blockchain, ale teď nechci zaměňovat vaše nápady s příliš technickými daty.

Důležitá věc, kterou musíte pochopit, je, že nyní vývojáři Ethereum chtějí otočit tabulky, pomocí nového systému konsensu s názvem důkaz o sázce.

Co je Důkaz o podílu?

Důkaz o vkladu je jiný způsob ověřování transakcí na základě a dosažení distribuovaného konsensu.

Je to stále algoritmus a účel je stejný jako důkaz práce, ale proces dosažení cíle je zcela odlišný.

Důkaz o vkladu první myšlenka byla navržena na fóru bitcointalk již v roce 2011, ale první digitální měnou, která tuto metodu použila, byla Peercoin v roce 2012, spolu se ShadowCash, Nxt, BlackCoin, Nushares/Nubits, Qora a Nav Coin.

Na rozdíl od důkazu práce, kde algoritmus odměňuje horníky, kteří řeší matematické problémy s cílem ověřit transakce a vytvářet nové bloky, s důkazem o podílu, tvůrce nového bloku je vybrán deterministickým způsobem, v závislosti na jeho bohatství, také definován jako podíl.

Žádná bloková odměna

Také všechny digitální měny jsou dříve vytvořeny na začátku a jejich počet se nikdy nezmění.

To znamená, že v systému POS neexistuje žádná bloková odměna, takže horníci přebírají transakční poplatky.

To je důvod, proč se v tomto systému POS horníci místo toho nazývají padělatelé.

Proč chce Ethereum používat POS?

Ethereum komunita a její tvůrce, Vitalik Buterin, plánují udělat tvrdou vidličku, aby přechod od dokladu o práci k důkazu o sázce.

Ale proč chtějí přejít z jednoho na druhého?

V distribuovaném konsensu založeném na důkazu práce horníci potřebují hodně energie. Jedna transakce Bitcoin vyžadovala stejné množství elektřiny jako napájení 1,57 amerických domácností na jeden den (data z roku 2015).

A tyto náklady na energii jsou hrazeny fiatovými měnami, což vede k neustálému tlaku na snížení hodnoty digitální měny.

V nedávném výzkumu odborníci tvrdili, že Bitcoin transakce mohou spotřebovat tolik elektřiny jako Dánsko do roku 2020.

Vývojáři se o tento problém docela obávají a komunita Ethereum chce využít důkaz o způsobu sázky pro zelenější a levnější distribuovanou formu konsensu.

Také odměny za vytvoření nového bloku se liší: s důkazním dílem může horník potenciálně vlastnit žádnou digitální měnu, kterou těží.

V dokladu o sázce jsou padělatelé vždy ti, kteří vlastní mince ražené.

Jak jsou vybráni padělatelé?

Pokud bude implementován Casper (nový důkaz o sázce konsensus protokol), bude existovat fond validátorů. Uživatelé se mohou připojit k tomuto fondu, aby byli vybráni jako padělatel. Tento proces bude k dispozici prostřednictvím funkce volání smlouvy Casper a odesílání Ether — nebo mince, která napájí síť Ethereum — spolu s ním.

“ Automaticky dostanete vyvolán po nějaké době,“ vysvětlil Vitalik Buterin sám na příspěvku sdíleném na Reddit.

“ Neexistuje žádný prioritní systém pro vstup do samotného fondu validátorů; kdokoliv se může připojit do libovolného kola, bez ohledu na počet dalších truhlářů,“ pokračoval.

Odměna každého ověřovatele bude“ někde kolem 2- 15%”, ale ještě si není jistý.

Buterin také tvrdil, že počet aktivních ověřovatelů (nebo padělatelů) nebude stanoven žádný limit, ale bude ekonomicky regulován snížením úrokové sazby, pokud bude příliš mnoho ověřovatelů a zvýšením odměny, pokud bude příliš málo.

Bezpečnější systém?

Jakýkoli počítačový systém chce být zbaven možnosti hackerských útoků, zejména pokud je služba spojena s penězi.

Takže hlavní problém je: důkaz o sázce je bezpečnější než důkaz o práci?

Odborníci se o to obávají a v komunitě je několik skeptiků.

Díky technologickým a ekonomickým překážkám jsou špatní aktéři vyřazeni pomocí systému důkazů o práci.

Ve skutečnosti je programování útoku na zajatou síť velmi drahé a vy byste potřebovali více peněz, než byste mohli ukrást.

Místo toho musí být základní algoritmus POS co nejneprůstřelnější, protože bez obzvlášť sankcí by důkaz o síti založené na vkladu mohl být levnější k útoku.

Chcete-li tento problém vyřešit, Buterin vytvořil protokol Casper a navrhoval algoritmus, který může použít sadu některých okolností, za kterých špatný validátor může ztratit svůj vklad.

Vysvětlil:“ Ekonomická neodvolatelnost je dosaženo v Casper tím, že požaduje, aby ověřovatelé předložili vklady k účasti, a odnáší své vklady v případě, že protokol určí, že jednal nějakým způsobem, který porušuje určitý soubor pravidel (” sekání podmínky ").

Podmínky lomítka odkazují na výše uvedené okolnosti nebo zákony, které uživatel nemá porušit.

Důkaz práce vs Důkaz o sázce: Závěr

Díky ověřovatelům systému POS nemusí používat svůj výpočetní výkon, protože jedinými faktory, které ovlivňují jejich šance, jsou celkový počet vlastních mincí a současná složitost sítě.

Takže tento možný budoucí přechod z PoW na POS může poskytnout následující výhody:

Úspory energie;

Bezpečnější síť, protože útoky jsou dražší: pokud by hacker chtěl koupit 51% z celkového počtu mincí, trh reaguje rychlým zhodnocením cen.

Tímto způsobem bude CASPER protokolem o uložení cenných papírů, který se opírá o systém ekonomického konsenzu. Uzly (nebo ověřovatelé) musí zaplatit bezpečnostní zálohu, aby se díky vytvoření nových bloků mohly stát součástí konsensu. Protokol Casper určí konkrétní množství odměn obdržených validátory díky své kontrole nad vklady cenných papírů.

Pokud jeden ověřovatel vytvoří“ neplatný” blok, jeho bezpečnostní vklad bude smazán, stejně jako jeho oprávnění být součástí konsenzu sítě.

Jinými slovy, bezpečnostní systém Casper je založen na něčem jako sázky. V systému založeném na POS jsou sázky transakce, které podle pravidel konsensu odmění svého ověřovatele peněžní odměnou společně s každým řetězcem, na který validátor sázel.

Takže Casper je založen na myšlence, že validátoři budou sázet podle sázek ostatních a nechat pozitivní zpětná vazba, která jsou schopna urychluje konsensus.

Like what you read? Give us one like or share it to your friends

16,977
46
Have questions? We have built an incredible community of blockchain enthusiasts from every corner of the industry. If you have questions, we have answers! Ask community
dt_robinson@yahoo.como

:smile:

dt_robinson@yahoo.como

Liking this one... very detailed

sushrut.deshmukh@yahoo.como

The discussion whether PoW is better than PoS or vice versa, with all their relative advantages and disadvantages needs to be discussed with a larger audience. For afterall Blockchain is all about consensus, then why not a consensus within a larger community. If PoW requires huge computing power as a consequence high consumption of electricity, then people must be encouraged to use alternate renewable energy sources. This cannot be a reason to sacrifice the security it provides Visavis less consumption of power associated with PoS. Entry barriers with PoW are high so not anyone can just join the network to validate the transactions which can be the case with PoS. The very idea of Blockchain is decentralized trustless transactions without the involvement of third parties, so then what purpose Casper and such serve ?

Anis Dabdio

can someone anwser my questions what did you mean by bets ? is the forgers create blocs like in the POW ? and how they create it technically? is the forgers have to stake and in the same time instale a node in his computer ? is that node a piece of code that validate & confirm txs automaticaly ? is the forgers has the ability to on/off that node ? and what happens if they do that ? how this node can know if this tx are valide/legal or not ? is this node use some computer ressources ? CPU ... ? how the other supply of coins in POS protocol minted or released ? (in total supply) how the validator can create an invalide bloc ?

gsdeclercqo

It looks like Vitalik and Ethereum team have a plethora of interwoven and conflicting interests to solve. I will start with the biggest agency problem everyone is ignoring: 1) How to give the VC's bankrolling Ethereum a clean exit with expected returns of >20x on exit. They will be pushing hard for POS as it will create scarcity of ETH and push up their token holdings vastly for an exit. We should not ignore that the VC's interests and ETH community interests might be wholly orthogonal to each other. 2) How to keep the little guy vested and reward his/her loyalty to maintaining the integrity of the blockchain? Is this not the whole point of blockchain? Decentralized and distributed custodians of trust? Heads up! That ideal is long dead with mining pools creating hidden centralized power structures whose interests might not always be best aligned to the future of ETH nor the little minnows contributing to their pools. So, while moving this hidden centralized (concentration of control) to POS will certainly free up restrictions for the Ethereum developers to make changes, it will not democratize anything. 3) Who is being rewarded for what economic value? This is a fundamental question that needs to be clarified. Simply having 'staking pools' as trust agents is going to create other imbalances. Who is going to pay for the processing of trust (transaction verification)? What is the infrastructure going to look like? Or is that also going to get centralized as we already have in banks and effectively shafting all the minnows? If someone ‘stakes’ a very large amount of ETH, but has no supporting hardware to process transactions, what is his/her economic value? When you buy bonds/equity and get a yield, you are lending money to another entity that will invest that money in other assets to create economic value. The more speculative the assets are, the higher the risk of your investment and consequently the higher the required yield. These yields are not arbitrarily set. They are set by the market pricing the perception of default and clearing accordingly. How is the reward system of 'staking pools' going to work? Who is creating what economic value, who is setting the interest yields and according to what risk perceptions? And, what (crypto) economics are going to managing ETHs price inflation other than artificially restricting liquidity through 'staking'? One always has to ask why should one person/entity be entitled to a return without taking any risk (i.e. investment in economic generating assets)? The only concept that generates a return without creating underlying economic value is a Ponzi scheme. There, the risks are aggregated and dumped onto the last one in. So, beware of misaligned economic fundamentals. 4) How to solve the ever-increasing energy burden of crunching hashes? Maybe this constraint should also be solved by market forces and Ethereum should just create the right incentives for the market to innovate in this space? - One thing they can do is to keep a lid on algorithm complexity growth so that it is proportional to Moore's Law thus ensuring mining/forging overheads remain sustainable. - Also, the increasing variable costs of crunching MH/KWh will create pressure to innovate for energy efficient solutions. Maybe the reward system can be changed to include KWh (and/or green power) consumed regardless of your regional tariff. There is a plethora of opportunities to innovation and create value here. It just needs the right incentives. Regardless of the trust agent’s end design (POS, POW or POS/POW hybrid), my advice is that Ethereum needs to ensure that market forces determine prices, yields and transaction processing capacity. ETH’s end design needs to focus on creating the right incentives for the various stakeholders who create economic value and carry the risks and then releasing control to the community.

James Lyndono

mining pools have far more than 1000eth, the pools will act as the forgers and people will contribute to the mining pool. As a result the system for most miners will stay relatively the same.

Gunnar Forsgreno

A later article https://blockonomi.com/ethereum-casper/ explained how small players would exist in a scenario of high stakes required; “For instance, Ethereum founder Vitalik Buterin has recently thrown around a guesstimate of needing approximately 1,000 ETH to be one of the network’s inaugural stakers. He said that number could be dropped down to as low as 10 ETH over time. Whatever the number ends up being, users will still be able to band together and create “staking pools,” just like there are robust mining pools in the Bitcoin and Ethereum communities today. You’ll simply pitch your desired amount of ether in, lock in down with your peers, and rake in the dividends together (to be shared proportionally, of course).” One motive for the POS scheme part from saving energy is the ability to speed up transactions. Such a direction takes some power out of the arguments that blockchain processing would make cryptocurrency impractical for many applications that need to occur frequently.

Larry Jacksono

Proof-of-Stake - ARE YOU SURE it's a good IDEA??? GPU mining business would stop and miners would concentrate in other currencies possibly getting rid of ethereum. It would most likely dramatically decrease ethereum's value. Moreover - it would be controlled by the richest minorities which is a typical scenario for self-oriented future plans and corruption. I'd suggest to stay at Proof-of-Work model and evolve the power and possibilities.. smart-contracts will cover expensive computer calculations, for instance, by powering autonomous AI technologies which could consist of sience research, transportation, robotics, etc, etc.. Much higher demand for electricity which becomes too expensive? - Tesla is solving that problem... People, why would we still keep on living by the old system model where the earth is for god's and slaves.. i like philosophy of Jacque Fresco and even ethereum could be the key to it.. not by the governments - by the people..

Alec Chalmerso

POS is an unfortunate, but possibly accurate acronym.

Adrian Lazaro

Hi.the system in a way Look ok.the problem what i SEE is that validators will ne constrain to buy 1000 ethereum.this will Allow only rich persons to become validators.this condition is wrong!!

Hungry for knowledge?
New guides and courses each week
Looking to invest?
Market data, analysis, and reports
Just curious?
A community of blockchain experts to help

Get started today and earn 4 bonus blocks

Already have an account? Sign In