Vad är Proof of Work och Proof of Stake?

I det här blogginlägget kommer vi att diskutera två stora konsensusalgoritmer: Proof of Work (PoW) och Proof of Stake (PoS). Dessa algoritmer är väsentliga för säkerheten och driften av blockkedjor och definierar hur transaktioner valideras och nya block läggs till blockkedjan. Genom att förstå skillnaderna och funktionsprinciperna mellan PoW och PoS kan du få en bättre förståelse för hur olika kryptovalutor fungerar och vad deras säkerhet bygger på.

              
Vad är blockchain?
Innan du bekantar dig med konsensusalgoritmerna Proof of Work och Proof of Stake är det bra att gå igenom blockkedjans centrala principer. När det gäller kryptovalutor är en blockkedja en decentraliserad och offentlig digital databas som permanent och oföränderligt registrerar alla transaktioner på nätverket. Den består av sekventiellt länkade block, som vart och ett innehåller en uppsättning transaktioner, en tidsstämpel och en referens till föregående block med hjälp av en kryptografisk hash. Denna struktur bildar en kedja där varje block bekräftar riktigheten av det föregående blocket, vilket gör dataändringar praktiskt taget omöjliga utan nätverkskonsensus. Blockkedjans decentraliserade karaktär innebär att kopior av den lagras på tusentals olika datorer runt om i världen, vilket ökar dess säkerhet och tillförlitlighet.
I grund och botten övervakas blockkedjans funktion av ett distribuerat nätverk, som består av servrar, det vill säga noder, som utför olika uppgifter, såsom validering av transaktioner. För att utföra dessa uppgifter och säkerställa blockkedjans integritet behövs en konsensusalgoritm, som bestämmer hur nätverkets noder når en överenskommelse om blockkedjans tillstånd. De två mest använda konsensusalgoritmerna är Proof of Work (PoW) och Proof of Stake (PoS). PoW bygger på beräkningskrävande uppgifter där nätverksdeltagare tävlar om att lösa matematiska problem. PoS, å andra sidan, fördelar ansvaret för att underhålla blockkedjan till deltagarna baserat på mängden kryptovalutor de äger.
De grundläggande principerna för blockchain gör det till en pålitlig och transparent teknik som sannolikt kommer att påverka våra dagliga liv på många olika sätt i framtiden. Därefter ska vi titta närmare på PoW- och PoS-algoritmer och deras inverkan på blockchain-underhåll och säkerhet.
Vad är bevis på arbete?
Proof of Work (PoW) är en konsensusalgoritm som används av många, särskilt äldre kryptovalutor, för att säkerställa säkerheten och integriteten hos blockkedjan. PoW är baserat på nätverksadministratörer, eller gruvarbetare, som konkurrerar med varandra för att lösa komplexa matematiska problem. Att lösa dessa problem kräver avsevärd datorkraft och energi, vilket gör processen dyr och resurskrävande. När Louhija lyckas lösa det ovannämnda problemet får han rätten att lägga till ett nytt block i blockkedjan och får en belöning i kryptovaluta.
Även om PoW är känt för den starka säkerhet och tillförlitlighet den erbjuder, har dess enorma energiförbrukning också väckt stor kritik och oro under åren. Detta har lett till att speciellt utvecklarna och communityn av nyare kryptovalutor har börjat föredra mer energieffektiva konsensusalgoritmer som PoS. PoW har varit särskilt framgångsrik i fallet med Bitcoin, vilket gör det till en central och ikonisk algoritm i kryptovalutornas värld. Således, medan PoWs står inför flera utmaningar, förblir dess position som en av de mest centrala konsensusalgoritmerna i kryptovalutor oförändrad.
Därefter ska vi titta på Proof of Stake-algoritmen, som ger ett alternativt sätt att nå konsensus om blockchain-nätverket.
Vad är bevis på insats?
Proof of Stake (PoS) är en konsensusalgoritm som används i många blockkedjor som ett alternativ till PoWs. Den mest välkända PoS-baserade kryptovalutan är definitivt den största plattformslösningen i kryptovalutavärlden, Ethereum. Med PoS-algoritmen väljs nätverksdeltagare, så kallade validatorer, för att skapa block och bekräfta transaktioner baserat på mängden kryptovaluta de äger. Det betyder att ju mer kryptovaluta valideraren låser (insats) i arbetet med att underhålla blockkedjan, desto större sannolikhet har han att bli vald som skapare av ett nytt block.
I PoS-algoritmen tävlar validatorer inte med varandra för att lösa matematiska problem, utan väljs slumpmässigt eller av en kombination av slumpmässighet och mängden insatt valuta. När en validator väljs skapar han ett nytt block och lägger till det i blockkedjan.
En betydande fördel med PoS-algoritmen är dess energieffektivitet jämfört med PoW, eftersom den inte kräver någon enorm datorkraft och energiförbrukning. Detta gör PoS-algoritmen till ett mer miljövänligt och skalbart alternativ för att underhålla blockchain-nätverk. Säkerheten för PoS bygger på det faktum att validerare förlorar en del av sin insatta kryptovaluta om de försöker bedräglig aktivitet. Detta uppmuntrar dem naturligtvis att agera ärligt.
PoS-algoritmens popularitet har vuxit särskilt på grund av dess skalbarhet och miljövänlighet, men det finns också betydande utmaningar förknippade med dess användning. En av de största problemen är den potentiella maktkoncentrationen, eftersom stora investerare med betydande mängder kryptovaluta kan dominera nätverket och påverka beslutsfattandet i blockkedjor. Detta kan leda till centraliserade strukturer som undergräver blockchains ursprungliga idé om ett decentraliserat och demokratiskt system. Även om PoS-algoritmen är energieffektiv, kräver den noggrann planering och regler för att säkerställa nätverkets säkerhet och rättvisa. I framtiden kan PoS fortsätta att utvecklas, och dessa utmaningar kommer att hanteras med olika tekniska och finansiella innovationer som kan göra det till ett ännu mer attraktivt alternativ till ekosystem för kryptovaluta.
De huvudsakliga skillnaderna mellan bevis på arbete och bevis på insats
Proof of Work (PoW) och Proof of Stake (PoS) är de mest populära konsensusalgoritmerna i kryptovalutor. De arbetar på olika principer för att säkerställa säkerheten och integriteten hos blockkedjor. Även om båda algoritmerna syftar till samma resultat, skiljer sig deras operationsmetoder och effekter avsevärt från varandra. Skillnaderna mellan dessa algoritmer påverkar avsevärt hur energi används, hur validatorer väljs och hur säkerhet och decentralisering implementeras. Dessutom bestämmer de hur deltagarna belönas. De viktigaste skillnaderna mellan dessa konsensusalgoritmer har granskats nedan:
Energiförbrukning:
PoW: Kräver en enorm mängd datorkraft och energi.
PoS: Är betydligt mer energieffektiv eftersom validatorer väljs baserat på den totala mängden kryptovalutor som satsas.
Välja validerare:
PoW: Gruvarbetare tävlar med varandra om datorkraft för att lösa matematiska problem. Den första som löser problemet får lägga till ett nytt block.
PoS: Validatorer väljs slumpmässigt eller baserat på mängden kryptovaluta de satsar. Ju mer kryptovaluta valideraren låser in i insatsen, desto större är sannolikheten att bli vald.
Säkerhet:
PoW: Säkerhet bygger på det faktum att en angripare skulle behöva kontrollera mer än 50 procent av nätverkets datorkraft för att kunna manipulera blockkedjan. I princip är detta väldigt dyrt och extremt svårt.
PoS: Säkerhet bygger på att validerare förlorar sina insatta kryptovalutor om de försöker bedrägliga aktiviteter, vilket motiverar dem att agera ärligt.
Ersättning:
PoW: Gruvarbetare belönas i nya kryptovalutor och transaktionsavgifter.
PoS: Validatorer belönas i transaktionsavgifter och eventuellt nya kryptovalutor.
Decentralisering och centralisering:
PoW: Blockkedjan kan bli centraliserad istället för decentraliserad om stora koncentrationer av gruvarbetare eller en grupp gruvarbetare (gruvpooler) kontrollerar det mesta av nätverkets datorkraft.
PoS: Makt kan koncentreras till validatorer som har stora mängder av den valutan, vilket kan leda till koncentrationen av blockkedjan.
Skillnaderna som presenteras ovan påverkar väsentligt hur olika kryptovalutor och blockkedjor fungerar och hur deras säkerhet, effektivitet och decentralisering implementeras. PoW och PoS skiljer sig också åt i hur de påverkar utvecklingen och distributionen av blockkedjenätverk. PoW har traditionellt sett varit den mest populära konsensusalgoritmen, särskilt med framgången med Bitcoin, men dess energiförbrukning har lett till att många projekt har bytt till PoS-algoritmen eller dess variationer. PoS har potential att påskynda blockchain-konsensus och förbättra skalbarhet, men det väcker också frågor om att balansera säkerhet och decentralisering. Valet mellan PoW och PoS beror i slutändan på de specifika behoven och målen för varje blockchain.
Sammanfattning
Proof of Work (PoW) och Proof of Stake (PoS) är två stora konsensusalgoritmer som avgör hur säkerheten och driften av blockkedjor säkerställs. Att förstå principerna för dessa algoritmer hjälper till att förstå hur olika kryptovalutor fungerar och vad deras säkerhet bygger på. PoW kräver avsevärd datorkraft och energi, medan PoS är mer energieffektivt och är baserat på kryptovalutan som valideras. PoW och PoS skiljer sig också väsentligt åt i hur validatorer väljs och belönas, samt hur de förhindrar manipulation av blockkedjan. Sammanfattningsvis erbjuder PoW och PoS olika lösningar för att underhålla blockkedjor. De har båda sina styrkor och svagheter, så att rangordna dem är utmanande.

Mikko Soon 
Head of Northcrypto Private

The original post is written in English. Translated with Google translator.