Proof of Work vs Proof of Stake: Basic Mining Guide

Ameer Rosic

3 years ago

Bukti Kerja vs Bukti Saham: Baru-baru ini Anda mungkin pernah mendengar tentang ide untuk berpindah dari konsensus Ethereal berdasarkan sistem Proof of Work (PoW) ke satu berdasarkan apa yang disebut Proof of Stake.

Pada artikel ini, saya akan menjelaskan kepada Anda perbedaan utama antara Proof of Work vs Proof of Stake dan saya akan memberi Anda definisi penambangan, atau proses mata uang digital baru dilepaskan melalui jaringan.

Juga, apa yang akan berubah mengenai teknik penambangan jika komunitas Ethereal memutuskan untuk melakukan transisi dari “pekerjaan” menjadi “dipertaruhkan”?

Artikel ini ingin menjadi panduan dasar untuk memahami masalah di atas. Jika Anda mencari walkthrough yang lebih rinci, silakan lihat kursus blockchain kami di Ethereum.

Apakah Bukti kerja?

Pertama-tama, mari kita mulai dengan definisi dasar.

Bukti kerja adalah protokol yang memiliki tujuan utama menghalangi serangan cyber seperti didistribusikan denial-of-service attack (DDoS) yang memiliki tujuan melelahkan sumber daya dari sistem komputer dengan mengirimkan beberapa permintaan palsu.

Bukti konsep kerja ada bahkan sebelum bitcoin, namun Satoshi Nakamoto menerapkan teknik ini padanya - kita masih belum tahu siapa Nakamoto sebenarnya - mata uang digital yang merevolusi cara transaksi tradisional ditetapkan.

Bahkan, ide PoW awalnya diterbitkan oleh Cynthia Dwork dan Moni Naor pada tahun 1993, namun istilah “bukti kerja” diciptakan oleh Markus Jakobsson dan Ari Juels dalam sebuah dokumen yang diterbitkan pada tahun 1999.

Tapi, kembali ke saat ini, Bukti pekerjaan mungkin adalah ide terbesar di balik kertas putih Bitcoin Nakamoto - diterbitkan kembali pada tahun 2008 - karena memungkinkan konsensus tanpa kepercayaan dan terdistribusi.

Melatih Menjadi Pengembang Blockchain Mulai Percobaan Gratis Anda Hari Ini!

Apa konsensus tanpa kepercayaan dan terdistribusi?

Sistem konsensus yang tidak dapat dipercaya dan terdistribusi berarti bahwa jika Anda ingin mengirim dan/atau menerima uang dari seseorang yang tidak perlu Anda percayai pada layanan pihak ketiga.

Ketika Anda menggunakan metode pembayaran tradisional, Anda harus mempercayai pihak ketiga untuk mengatur transaksi Anda (misalnya Visa, Mastercard, PayPal, bank). Mereka menyimpan daftar pribadi mereka sendiri yang menyimpan sejarah transaksi dan saldo dari setiap akun.

Contoh umum untuk lebih menjelaskan perilaku ini adalah sebagai berikut: jika Alice mengirim Bob $100, layanan pihak ketiga terpercaya akan debit akun Alice dan kredit Bob's satu, sehingga mereka berdua harus percaya pihak ketiga ini adalah untuk akan melakukan hal yang benar.

Dengan bitcoin dan beberapa mata uang digital lainnya, setiap orang memiliki salinan buku besar (blockchain), jadi tidak ada yang harus mempercayai pihak ketiga, karena siapa pun dapat langsung memverifikasi informasi yang tertulis.

Bukti kerja dan pertambangan

Semakin dalam, bukti kerja adalah persyaratan untuk menentukan perhitungan komputer yang mahal, juga disebut pertambangan, yang perlu dilakukan untuk menciptakan kelompok baru transaksi tanpa trust (yang disebut blok) pada buku besar terdistribusi yang disebut blockchain.

Pertambangan berfungsi sebagai dua tujuan:

Untuk memverifikasi legitimasi transaksi, atau menghindari apa yang disebut double-spending;

Untuk membuat mata uang digital baru dengan memberi penghargaan kepada penambang karena melakukan tugas sebelumnya.

Bila Anda ingin mengatur transaksi ini adalah apa yang terjadi di balik layar:

Transaksi dibundel bersama-sama ke dalam apa yang kita sebut blok;

Penambang memverifikasi bahwa transaksi dalam setiap blok adalah sah;

Untuk melakukannya, penambang harus memecahkan teka-teki matematika yang dikenal sebagai masalah bukti-of-work;

Hadiah diberikan kepada penambang pertama yang memecahkan setiap masalah blok;

Transaksi terverifikasi disimpan di blockchain publik

“Teka-teki matematika” ini memiliki fitur kunci: asimetri. Pekerjaan, pada kenyataannya, harus cukup keras di sisi pemohon tapi mudah untuk memeriksa jaringan. Ide ini juga dikenal sebagai fungsi biaya CPU, puzzle klien, teka-teki komputasi atau fungsi harga CPU.

Semua penambang jaringan bersaing untuk menjadi yang pertama menemukan solusi untuk masalah matematika yang menyangkut blok kandidat, masalah yang tidak dapat diselesaikan dengan cara lain selain melalui kekerasan sehingga pada dasarnya membutuhkan sejumlah besar upaya.

Ketika seorang penambang akhirnya menemukan solusi yang tepat, dia mengumumkannya ke keseluruhan jaringan pada saat bersamaan, menerima hadiah kriptocurrency (hadiah) yang diberikan oleh protokol.

Dari sudut pandang teknis, proses penambangan adalah operasi dari hashing terbalik: menentukan angka (nonce), sehingga algoritma hash kriptografi dari data blok menghasilkan kurang dari ambang batas yang diberikan.

Ambang batas ini, yang disebut kesulitan, adalah apa yang menentukan sifat kompetitif penambangan: lebih banyak daya komputasi ditambahkan ke jaringan, semakin tinggi parameter ini meningkat, juga jumlah rata-rata perhitungan yang diperlukan untuk membuat blok baru. Metode ini juga meningkatkan biaya pembuatan blok, mendorong para penambang untuk meningkatkan efisiensi sistem pertambangan mereka untuk menjaga keseimbangan ekonomi yang positif. Pemutakhiran parameter ini harus terjadi sekitar setiap 14 hari, dan blok baru yang dihasilkan setiap 10 menit.

Bukti kerja tidak hanya digunakan oleh blockchain bitcoin tapi juga oleh ethereum dan banyak blockchains lainnya.

Beberapa fungsi dari bukti sistem kerja berbeda karena dibuat khusus untuk setiap blockchain, tapi sekarang saya tidak ingin membingungkan ide Anda dengan data teknis yang terlalu.

Hal penting yang perlu Anda pahami adalah sekarang pengembang Ethereum ingin mengubah tabel, menggunakan sistem konsensus baru yang disebut bukti saham.

Apa itu Bukti saham?

Bukti saham adalah cara yang berbeda untuk memvalidasi transaksi berdasarkan dan mencapai konsensus terdistribusi.

Ini masih merupakan algoritma, dan tujuannya sama dengan bukti kerja, namun proses untuk mencapai tujuan sangat berbeda.

Bukti ide pertama saham disarankan di forum bitcointalk pada tahun 2011, namun mata uang digital pertama yang menggunakan metode ini adalah Peercoin pada tahun 2012, bersama dengan ShadowCash, Nxt, BlackCoin, Nushares/Nubits, Qora dan Nav Coin.

Berbeda dengan Proof-of-Work, di mana algoritma memberi penghargaan kepada para penambang yang memecahkan masalah matematika dengan tujuan memvalidasi transaksi dan menciptakan blok baru, dengan bukti saham, pencipta blok baru dipilih secara deterministik, tergantung pada kekayaannya, juga didefinisikan sebagai saham.

Tidak ada hadiah blok

Juga, semua mata uang digital sebelumnya dibuat di awal, dan jumlah mereka tidak pernah berubah.

Ini berarti bahwa dalam sistem PoS tidak ada hadiah blok, jadi, para penambang mengambil biaya transaksi.

Inilah sebabnya mengapa, pada kenyataannya, dalam penambang sistem PoS ini disebut pemalsu, sebagai gantinya.

Mengapa Ethereum ingin menggunakan PoS?

Komunitas Ethereum dan penciptanya, Vitalik Buterin, berencana melakukan garpu keras untuk melakukan transisi dari bukti kerja menjadi bukti pasak.

Tapi mengapa mereka ingin beralih dari satu ke yang lain?

Dalam konsensus-berdasarkan bukti Kerja, penambang membutuhkan banyak energi. Satu transaksi Bitcoin memerlukan jumlah listrik yang sama dengan menyalakan 1,57 rumah tangga Amerika selama satu hari (data dari 2015).

Dan biaya energi ini dibayar dengan mata uang fiat, yang menyebabkan tekanan ke bawah konstan pada nilai mata uang digital.

Dalam penelitian terbaru, para ahli berpendapat bahwa transaksi bitcoin dapat mengkonsumsi listrik sebanyak Denmark pada tahun 2020.

Pengembang cukup khawatir dengan masalah ini, dan komunitas Ethereum ingin memanfaatkan bukti metode saham untuk bentuk konsensus yang lebih hijau dan lebih murah.

Selain itu, penghargaan untuk pembuatan blok baru berbeda: dengan Proof-of-Work, penambang mungkin berpotensi tidak memiliki mata uang digital yang dimilikinya.

Dalam Proof-of-stake, pemalsu selalu mereka yang memiliki koin dicetak.

Bagaimana pemalsu dipilih?

Jika Casper (bukti baru protokol konsensus saham) akan dilaksanakan, akan ada kolam validator. Pengguna dapat bergabung dengan pool ini untuk dipilih sebagai pemalsu. Proses ini akan tersedia melalui fungsi memanggil kontrak Casper dan mengirim Ether - atau koin yang memberi kekuatan pada jaringan Ethereum - bersamaan dengan itu.

“Anda secara otomatis diinduksi setelah beberapa waktu,” jelas Vitalik Buterin sendiri di sebuah pos yang dibagikan di Reddit.

“Tidak ada skema prioritas untuk diinduksi ke dalam pool validator itu sendiri; siapa saja dapat bergabung dalam putaran apapun yang mereka inginkan, terlepas dari jumlah joiner lainnya,” lanjutnya.

Hadiah dari setiap validator akan “di suatu tempat sekitar 2- 15%,” tapi dia belum yakin.

Selain itu, Buterin berpendapat bahwa tidak akan ada batasan yang dikenakan pada jumlah validator aktif (atau pemalsu), tetapi akan diatur secara ekonomi dengan memotong suku bunga jika ada terlalu banyak validator dan meningkatkan reward jika ada terlalu sedikit.

Sistem yang lebih aman?

Setiap sistem komputer ingin bebas dari kemungkinan serangan hacker, terutama jika layanan ini terkait dengan uang.

Jadi, masalah utamanya adalah: bukti saham lebih aman daripada bukti kerja?

Para ahli khawatir tentang hal itu, dan ada beberapa skeptis di masyarakat.

Dengan menggunakan sistem Proof-of-Work, aktor jahat dipotong berkat disinsentif teknologi dan ekonomi.

Bahkan, pemrograman serangan ke jaringan PoW sangat mahal, dan Anda akan membutuhkan lebih banyak uang daripada yang bisa Anda curi.

Sebaliknya, algoritma PoS yang mendasari harus sebagai antipeluru mungkin karena, tanpa terutama hukuman, bukti jaringan berbasis saham bisa lebih murah untuk menyerang.

Untuk mengatasi masalah ini, Buterin menciptakan protokol Casper, merancang algoritma yang dapat menggunakan set beberapa keadaan di mana validator buruk mungkin kehilangan deposit mereka.

Dia menjelaskan: “Finalitas ekonomi dicapai di Casper dengan meminta validator untuk menyerahkan deposito untuk berpartisipasi, dan mengambil deposito mereka jika protokol menentukan bahwa mereka bertindak dalam beberapa cara yang melanggar beberapa aturan (” kondisi pemotongan “).”

Kondisi pemotongan mengacu pada keadaan di atas atau hukum bahwa pengguna tidak seharusnya untuk istirahat.

Bukti Kerja vs Bukti Saham: Kesimpulan

Berkat validator sistem PoS tidak harus menggunakan daya komputasi mereka karena satu-satunya faktor yang mempengaruhi peluang mereka adalah jumlah total koin mereka sendiri dan kompleksitas jaringan saat ini.

Jadi ini mungkin beralih masa depan dari PoW ke PoS dapat memberikan manfaat sebagai berikut:

Penghematan energi;

Jaringan yang lebih aman karena serangan menjadi lebih mahal: jika seorang peretas ingin membeli 51% dari jumlah total koin, pasar bereaksi dengan apresiasi harga yang cepat.

Dengan cara ini, CASPER akan menjadi protokol deposit keamanan yang bergantung pada sistem konsensus ekonomi. Node (atau validator) harus membayar setoran keamanan untuk menjadi bagian dari konsensus berkat pembuatan blok baru. Protokol Casper akan menentukan jumlah tertentu imbalan yang diterima oleh validator berkat kontrol atas deposito keamanan.

Jika satu validator membuat blok “tidak valid”, deposit keamanannya akan dihapus, dan juga hak istimewanya untuk menjadi bagian dari konsensus jaringan.

Dengan kata lain, sistem keamanan Casper didasarkan pada sesuatu seperti taruhan. Dalam sistem berbasis POS-based, taruhan adalah transaksi yang, menurut aturan konsensus, akan menghargai validator mereka dengan hadiah uang bersama-sama dengan setiap rantai yang validator telah bertaruh pada.

Jadi, Casper didasarkan pada gagasan bahwa validator akan bertaruh sesuai dengan taruhan orang lain dan meninggalkan umpan balik positif yang mampu mempercepat 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