Bevis for arbejde vs bevis for indsats: Grundlæggende minedrift Guide

Ameer Rosic

2 years ago
 Bevis for arbejde vs bevis for indsats: Grundlæggende minedrift Guide

Bevis of Work vs Proof of Stake: For nylig har du måske hørt om idéen om at flytte fra en Ethereum-konsensus baseret på Proof of Work (PoW) -systemet til et baseret på det såkaldte Proof of Stake.

I denne artikel vil jeg forklare dig de vigtigste forskelle mellem Proof of Work vs Proof of Stake og jeg vil give dig en definition af minedrift, eller processen nye digitale valutaer frigives via netværket.

Hvad vil også ændre sig med hensyn til mineteknikker, hvis Ethereum-samfundet beslutter at gøre overgangen fra “arbejde” til “indsats”?

Denne artikel vil være en grundlæggende vejledning til at forstå problemet ovenfor. Hvis du er på udkig efter en mere detaljeret gennemgang, så tjek vores blockchain kurser på Ethereum.

Hvad er beviset for arbejde?

Først og fremmest, lad os starte med grundlæggende definitioner.

Arbejdsbevis er en protokol, der har det primære mål at afværge cyberangreb, såsom et distribueret lammelsesangreb (DDoS), som har til formål at udtømme ressourcerne i et computersystem ved at sende flere falske anmodninger.

Bevis for arbejde konceptet eksisterede allerede før bitcoin, men Satoshi Nakamoto anvendte denne teknik på hans/hende — vi ved stadig ikke, hvem Nakamoto egentlig er — digital valuta revolutionerende den måde, traditionelle transaktioner er sat på.

Faktisk blev PoW idé oprindeligt udgivet af Cynthia Dwork og Moni Naor tilbage i 1993, men udtrykket “bevis for arbejde” blev opfundet af Markus Jakobsson og Ari Juels i et dokument udgivet i 1999.

Men, vender tilbage til dato, Bevis for arbejde er måske den største idé bag Nakamotos Bitcoin hvidbog — udgivet tilbage i 2008 — fordi det giver pålidelig og distribueret konsensus.

Træet til at blive en Blockchain Developer Start din gratis prøveperiode i dag!

Hvad er tillidsløs og udbredt konsensus?

Et tillidsløst og distribueret konsensussystem betyder, at hvis du ønsker at sende og/eller modtage penge fra en person, behøver du ikke at stole på tredjepartstjenester.

Når du bruger traditionelle betalingsmetoder, skal du stole på en tredjepart for at indstille din transaktion (f.eks. Visa, Mastercard, PayPal, banker). De fører deres eget private register, som gemmer transaktionshistorik og saldi på hver konto.

Det almindelige eksempel for bedre at forklare denne adfærd er følgende: Hvis Alice sendte Bob $100, ville den betroede tredjepartstjeneste debitere Alices konto og kreditere Bobs konto, så de begge er nødt til at stole på, at denne tredjepart vil gøre det rigtige.

Med bitcoin og et par andre digitale valutaer har alle en kopi af hovedbogen (blockchain), så ingen behøver at stole på tredjeparter, fordi alle direkte kan kontrollere de skriftlige oplysninger.

Bevis for arbejde og minedrift

Går dybere, bevis for arbejde er et krav om at definere en dyr computerberegning, også kaldet minedrift, der skal udføres for at skabe en ny gruppe af tillidsløse transaktioner (den såkaldte blok) på en distribueret hovedbog kaldet blockchain.

Minedrift tjener som to formål:

At kontrollere legitimiteten af en transaktion, eller undgå den såkaldte dobbeltudgift;

Sådan opretter du nye digitale valutaer ved at belønne minearbejdere for at udføre den foregående opgave.

Når du vil angive en transaktion, er det hvad der sker bag kulisserne:

Transaktioner er samlet i det, vi kalder en blok;

Minearbejdere kontrollerer, at transaktioner inden for hver blok er legitime

For at gøre det, bør minearbejdere løse et matematisk puslespil kendt som korrekturlæserproblem;

En belønning gives til den første minearbejder, der løser hver blok problem;

Verificerede transaktioner gemmes i den offentlige blockchain

Denne “matematiske puslespil” har en nøglefunktion: asymmetri. Arbejdet skal faktisk være moderat hårdt på den anmodende side, men let at kontrollere for netværket. Denne idé er også kendt som en CPU-omkostningsfunktion, klient puslespil, beregningsmæssige puslespil eller CPU prissætning funktion.

Alle minearbejderne konkurrerer om at være de første til at finde en løsning på det matematiske problem, der vedrører kandidatblokken, et problem, der ikke kan løses på anden måde end gennem brute force, så det i det væsentlige kræver et stort antal forsøg.

Når en minearbejder endelig finder den rigtige løsning, annoncerer han/hun den til hele netværket på samme tid og modtager en cryptocurrency præmie (belønningen), der leveres af protokollen.

Fra et teknisk synspunkt er minedrift proces en operation af omvendt hashing: det bestemmer et tal (nonce), så den kryptografiske hash-algoritme for blokdata resulterer i mindre end en given tærskel.

Denne tærskel, kaldet vanskeligheder, er det, der bestemmer minedriftens konkurrencedygtighed: Der tilføjes mere computerkraft til netværket, jo højere denne parameter stiger, og øger også det gennemsnitlige antal beregninger, der er nødvendige for at oprette en ny blok. Denne metode øger også omkostningerne ved blokoprettelsen og skubber minearbejdere for at forbedre effektiviteten af deres minesystemer for at opretholde en positiv økonomisk balance. Denne parameteropdatering skal ske ca. hver 14. dag, og der genereres en ny blok hvert 10. minut.

Bevis for arbejde bruges ikke kun af bitcoin blockchain, men også af ethereum og mange andre blockchains.

Nogle funktioner i beviset for arbejdssystemet er forskellige, fordi skabt specielt til hver blockchain, men nu vil jeg ikke forveksle dine ideer med alt for tekniske data.

Det vigtige, du skal forstå, er, at Ethereum udviklere nu ønsker at vende bordene, ved hjælp af et nyt konsensussystem kaldet bevis for indsatsen.

Hvad er bevis for indsats?

Bevis for indsats er en anden måde at validere transaktioner baseret på og opnå den distribuerede konsensus.

Det er stadig en algoritme, og formålet er det samme af beviset for arbejde, men processen for at nå målet er helt anderledes.

Bevis for indsats første idé blev foreslået på bitcointalk forum tilbage i 2011, men den første digitale valuta til at bruge denne metode var Peercoin i 2012, sammen med ShadowCash, Nxt, BlackCoin, Nushares/Nubits, Qora og Nav Coin.

I modsætning til korrekturlæseren, hvor algoritmen belønner minearbejdere, der løser matematiske problemer med det formål at validere transaktioner og skabe nye blokke, med beviset for indsatsen, er skaberen af en ny blok valgt på en deterministisk måde afhængigt af dens rigdom, også defineret som aktiepost.

Ingen blokbelønning

Også alle de digitale valutaer er tidligere oprettet i begyndelsen, og deres antal ændres aldrig.

Det betyder, at der i POS-systemet ikke er nogen blokbelønning, så minearbejderne tager transaktionsgebyrerne.

Det er derfor, at minearbejdere i dette POS-system kaldes forfalskere, i stedet.

Hvorfor Ethereum ønsker at bruge PO 'er?

Ethereum-fællesskabet og dets skaber, Vitalik Buterin, planlægger at lave en hård gaffel for at gøre en overgang fra bevis for arbejde til bevis for indsats.

Men hvorfor vil de skifte fra den ene til den anden?

I en distribueret konsensusbaseret på beviset for arbejde har minearbejdere brug for meget energi. En Bitcoin-transaktion krævede samme mængde elektricitet som at drive 1.57 amerikanske husholdninger for en dag (data fra 2015).

Og disse energikostnader betales med fiat valutaer, hvilket fører til et konstant nedadgående pres på den digitale valutaværdi.

I en nylig undersøgelse hævdede eksperter, at bitcoin-transaktioner kan forbruge lige så meget elektricitet som Danmark inden 2020.

Udviklere er temmelig bekymrede over dette problem, og Ethereum samfund ønsker at udnytte bevis for indsats metode til en mere grønnere og billigere distribueret form for konsensus.

Belønninger for oprettelsen af en ny blok er også forskellige: Med Proof-of-work kan minearbejderen potentielt eje ingen af den digitale valuta, han/hun udvinder.

I Proof-of-stake er forfalskere altid dem, der ejer mønterne prægede.

Hvordan vælges forfalskere?

Hvis Casper (den nye konsensusprotokol for bevis for indsats) vil blive implementeret, vil der være en valideringspulje. Brugere kan deltage i denne pulje for at blive valgt som forfalskeren. Denne proces vil være tilgængelig ved at kalde Casper-kontrakten og sende Ether — eller den mønt, der driver Ethereum-netværket — sammen med den.

“Du bliver automatisk induceret efter et stykke tid,” forklarede Vitalik Buterin selv på et indlæg delt på Reddit.

“Der er ingen prioritetsordning for at blive inddraget i selve valideringspuljen; alle kan deltage i en hvilken som helst runde, uanset antallet af andre snedkere”, fortsatte han.

Belønningen af hver validator vil være “et sted omkring 2- 15%”, men han er ikke sikker endnu.

Buterin hævdede også, at der ikke vil være nogen pålagt grænse for antallet af aktive validatorer (eller forfalskere), men det vil blive reguleret økonomisk ved at sænke renten, hvis der er for mange validatorer og øge belønningen, hvis der er for få.

Et sikrere system?

Ethvert computersystem ønsker at være fri for muligheden for hackerangreb, især hvis tjenesten er relateret til penge.

Så det største problem er, at beviset for indsatsen er sikrere end bevis på arbejde?

Eksperter er bekymrede for det, og der er flere skeptikere i samfundet.

Ved hjælp af et korrektursystem bliver dårlige aktører skåret ud takket være teknologiske og økonomiske afskrækkende incitamenter.

Faktisk er programmering af et angreb på et PoW-netværk meget dyrt, og du ville have brug for flere penge, end du kan stjæle.

I stedet skal den underliggende POS-algoritme være så skudsikker som muligt, fordi et bevis på stake-baseret netværk uden særlige sanktioner kunne være billigere at angribe.

For at løse dette problem, Buterin oprettede Casper-protokollen, designe en algoritme, der kan bruge sættet nogle omstændigheder, hvorunder en dårlig validator kan miste deres indbetaling.

Han forklarede: “Økonomisk finalitet opnås i Casper ved at kræve validatorer til at indsende indskud til at deltage, og tage væk deres indskud, hvis protokollen bestemmer, at de handlede på en eller anden måde, der overtræder nogle regler (” skære betingelser “).”

Strækbetingelser henviser til ovenstående omstændigheder eller love, som en bruger ikke må bryde.

Bevis for arbejde vs bevis for indsats: Konklusion

Takket være en POS-system validatorer behøver ikke at bruge deres computerkraft, fordi de eneste faktorer, der påvirker deres chancer er det samlede antal af deres egne mønter og nuværende kompleksitet af netværket.

Dette mulige fremtidige skift fra PoW til PO 'er kan således give følgende fordele:

Energibesparelser

Et sikrere netværk, efterhånden som angreb bliver dyrere: Hvis en hacker gerne vil købe 51% af det samlede antal mønter, reagerer markedet ved hurtig prisstigning.

På denne måde vil CASPER være en sikkerhedsprotokol, der bygger på et økonomisk konsensussystem. Noder (eller validatorerne) skal betale et depositum for at være en del af konsensussen takket være oprettelsen af nye blokke. Casper-protokollen vil bestemme det specifikke beløb af belønninger modtaget af validatorerne takket være dens kontrol over sikkerhedsindskud.

Hvis en validator opretter en “ugyldig” blok, slettes hans sikkerhedsdepositum samt hans privilegium til at være en del af netværkskonsensus.

Med andre ord er Casper-sikkerhedssystemet baseret på noget lignende væddemål. I et POS-baseret system er væddemål de transaktioner, der ifølge konsensusreglerne belønner deres validator med en pengepræmie sammen med hver kæde, som validatoren har satset på.

Så, Casper er baseret på tanken om, at validatorer vil satse i henhold til de andres spil og efterlade positive tilbagemeldinger, der er i stand til at accelerere konsensus.

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

16,977
46

46
Discussion

Please to comment
newest oldest most voted

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.

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.

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 ?

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 ?

@Larry Jackson

please larry, never ever write the marxist name of ja-fre in crypto-oriented forums – all the perversed evildoers stalin putin saddam khadaffi are marxists, same as the rulers of greece, who defaults constantly parasiting on the hard worked money of germans and other europeans. never ever believe to drug-addicted marxists who dream of total control of every and all individuals, much worse than description in “1984”. obviously you have not personal experience of the science of hatred named “marxism” even didnt visit the obscured meetings for “educating” where jung neomarxists “educate” naive goodthinkers – all they do is trainthemselves to manipulate listeners, and to explain that this is good – same as the whole-time behaviour of the human-haters in all times and all places. you dont need to believe me despite i lived more than 30 years under marxistic slavery, just look at one of the biggest oil-producers in the world – for less than ten years marxists ruined it and today there is total misery for normal people there, and even in their capital is deadly danger to get out on the street after a sundown without personal army of heavy armed bodygurads or sitting in panzer. the ruined venezuella. earlier same marxists ruined chili, saved by a real patriot, the right hand of the chilean marxist aliende named pinochet – he took the power away from marxists, invited the most educated and inteligent economical and financial experts on earth and made a miracle getting his homeland from the edge of the waterfall to the place and state of the first and most wealthy and prosperous country on the whole continent – south america. go on the other side of the globe – and observe normal prospering country divided by greedy marxists – korea. and compare both parts, who soon unite. south koreans have one from the most advanced and friendliest laws encouraging new money – cryptomoney, and north part vorbids to local citizens even phones, not speaking of internet – and this happens in 21st century, when all plan to build living places on other planets! so please larry do not fall because of goodhoping in the traps of manipmanipulators, they are all time the same, greedy to the others good. and if you still hesitate about your position to human-haters named marxists, read in wikipedia, they killed in non-war times more civilians than all wars in 20th century. but if you are interested in roots of the human-haters, go to the british museum and observe two documents in original – how some rich bankster named rotshield sent money to marx and engels with exact instructions what to write, how must it work and what results must it achieve. and dthey did it, just not in the strongest european economics named deutschland, but in the most unevolved teritory on asia – named russia, where the marxists assasinated many tousands of local people to came to power and to keep that power. after all if you still like the visions of drug-addicted neo-marxists, its you choice. but after reading this, its an educated choice.

@James Lyndon

I’d say it’s far less likely for people to join mining pools in a PoS system, for PoW you just contribute your computing power to the pool and can leave a pool anytime you want if you find the pool has some suspicious activities. For PoS you need to deposit your ether to the mining pool’s account first, then the mining pool deposit the ether to a certain locked account to join the validator pool. That’s a LOT of stake and trust you need to put to the mining pool. And depending on the implementation of the reward system, mining pools may not have any reason to exist any more, if anyone who join the validator pool can get some interests as reward, then why trust your ether to a mining pool, you can just join the validator pool yourself.

@James Lyndon

I can not agree! Plus the switch from PoW to PoS has it’s positive benefits mentioned in this article: PoS should solve the issue of unnecessary energy wasting; more people will be encouraged to participate in the validation process (no competition in solving computational puzzles will mean no demand for advanced mining hardware).

@Dmitry Buterin

You all missing a fundamental piece. the real value of any currency is the people perception. the value of any digital currency currently exists coming from perception of the miners. you need to have more individuals involved in this. by adding more machines but less people you are just creating inflation. To the subject from going pow to pos its like changing reality to fantasy. You will end up with bunch of numbers but no value. You need to be thinking how to get more people involved in this and have them believe there is a value in digital currency that will create value. Don’t be fooled with greed. Bitcoin does not have the potential to be a universal not even global currency but it showed us that such thing is possible.

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