Какво е доказателство за залог?

>

Какво е Proof of Stake и защо разработчиците на блокчейн са решили да го внедрят в Ethereum 2.0? Наистина ли се мащабира по-добре от Proof of Work и ако е така, залагането в крайна сметка ще замени копаенето?

През декември 2020 г. Ethereum стартира нова мрежа Proof of Stake (PoS), която работи рамо до рамо със съществуващата мрежа Proof of Work (PoW). Въпреки че пълната версия на новата мрежа тепърва ще стартира, потребителите сега поне имат представа за бъдещето.

Защо доказателство за залог? Тъй като има потенциала да превърне всички блокчейн мрежи в мащабируема и по този начин готова за глобално приемане. Можем да разглеждаме блокчейн технологията като система, която е далеч по-добра от наследените технологични системи, но истинската истина е, че повечето блокчейн мрежи не могат да поддържат същото натоварване, което централизираните системи обработват.

Съоснователят на Ethereum Виталик Бутерин отдавна възнамерява да премине към Proof of Stake. Въпреки това дори нито един разработчик в цялата индустрия на блокчейн не е имал идея как да приложи надстройката по практически начин.

Има много проблеми с PoS, повечето от които напълно деактивират трите фундаментални характеристики на блокчейн трилемата (децентрализирана, мащабируема, сигурна.) Въпреки че централната предпоставка на PoS мрежите е проста, самите решения са ужасно сложни.

Интересувате ли се да разберете какъв е следващият етап от еволюцията на блокчейн? Продължете да четете нашето обширно, но лесно за разбиране ръководство на Proof of Stake.

Какво е доказателство за залог? Кога беше въведена?

Proof of Stake е механизъм за консенсус, който разработчиците на Ethereum се стремят да внедрят още от стартирането на оригиналната мрежа. Всъщност концепцията е далеч по-стара от Ethereum, тъй като PoS беше споменат за първи път през 2012 г..

Съни Кинг и Скот Надал, създателите на Peercoin, публикува съвместна статия по времето, което въведе PoS като алтернатива на PoW. Техният ред на мислене беше, че трябва да има по-ефективен от гледна точка на разходите начин за копаене на биткойн, метод, който не изисква голямо потребление на енергия.

По това време мрежата на биткойн беше толкова малка, че всички потребители заедно харчеха само около 150 000 долара за енергия годишно. Днес статистиката предполага, че миньорите харчат повече от $ 5 милиарда за годишни разходи за електроенергия. С това колко скъп е добивът и степента на въздействие върху околната среда, със сигурност трябва да има по-добър начин за поддържане на мрежата, нали?

В PoS валидаторите биха потвърдили транзакциите чрез залагане вместо майнинг. Блокчейн мрежата дава приоритет на хората, които залагат повече монети, а най-големите притежатели ще имат по-лесно време да печелят награди.

Тъй като процесът не включва решаване на сложни математически задачи за дълъг период от време, залагането носи по-енергийно ефективен начин за поддържане на блокчейн. В крайна сметка процесът е почти изцяло виртуален, включващ само акта за заключване на цифрови валути. Ако не е по-добър в мащабирането, той трябва поне да спести разходи и енергийни разходи.

Четири причини, поради които е трудно да се приложи Proof of Stake


Има четири основни причини, поради които PoS е трудно да се приложи в реална мрежа, без да се превърне в пълен провал. Както вече споменахме, залагането работи добре на теория. Проблемът обаче започва, когато погледнем реалистично как хората могат да се опитат да навредят на мрежата, да я поемат или да я атакуват по други начини.

Един залагащ, който да управлява всички тях

В PoW миньорът увеличава своя потенциал за възнаграждение, като допринася повече енергия за мрежата. В PoS същото се прави, но със залози (заключване) на жетони. Ако един залагащ (или група залагащи) натрупа голям брой токени, той ще получи основна част от всички бъдещи жетони, които ще бъдат разпределени.

Поради виртуалния си дизайн, токените очевидно са по-лесни за натрупване и по-късно представляват силата на потребителя в мрежата. Това не е случаят с PoW. Миньорите трябва да отделят физическо пространство за своите платформи, да намерят подходящ източник на енергия, който да поддържа фермата за добив и дори потенциално да се справят с правителствените разпоредби и забрани.

Докато достатъчно пари могат да превърнат както PoW, така и PoS участниците в владетели на мрежа, добивът обективно предприема много повече стъпки и рискове в сравнение.

По-лесни 51% атаки

Подобно на случая по-горе, потребителят може да поеме мрежата, като натрупа повече от 51% от мощността си. В предишния случай обяснихме защо е по-лесно да се натрупва енергия в PoS мрежа.

Имайки това предвид, виждаме още едно ограничение, което пречи на разработчиците да внедрят Proof of Stake.

Няма метод за разпространение на токени

Когато Bitcoin пристигна за първи път, потребителите щяха да създадат възел и портфейл. След това те биха използвали компютъра си за процеса на добив. Когато миньор успешно разреши следващия блок в блокчейна на Биткойн, потребителят ще получи плащане за тази работа. С всяко плащане мрежата бавно разпространява биткойн.

Да кажем, че човек на име Джон Смит стартира PoS-базирана блокчейн мрежа, наречена Project Proof of Stake. Новите потребители пристигат в мрежата, създават портфейл и се подготвят да започнат да залагат. Но кои символи използвате за залагане?

Първоначално разпространението на криптовалути в PoS мрежите е парадокс catch-22, за който няма лесно решение. За да получавате жетони, трябва да заключите съществуващите жетони. Как тогава залагате, когато изобщо няма жетони?

Едно решение, което някои проекти са използвали, е да се прецизират жетоните. В предварително зададен проект редица символи вече циркулират на пазара. Това обаче не е най-доброто решение, тъй като просто повдига въпроса колко децентрализирана е такава мрежа.

Нищо не е заложено?

Не на последно място, имаме особена ситуация, при която участниците в мрежата могат да удвоят разходите си.

За напомняне, двойното харчене е процесът на използване на едни и същи монети / жетони повече от веднъж. PoW системите използват процеса на маркиране на времеви транзакции за решаване на този проблем.

PoS има една хипотетична ситуация, при която потребителите могат да имат „Нищо на залог“ (NoS). Всеки път, когато възел отговаря на определени условия за залагане, мрежата ще добави блок. Проблемът е, че два възела могат да отговарят на условията едновременно.

Когато това се случи, токенът се разклонява. Независимо от това, възлите решават проблема, като подписват транзакцията само на една от двете вилици.

Специфичният проблем, който NoS носи, е, че по-голямата част от възлите могат да решат да подпишат транзакцията и в двете раздвоени мрежи, защото не би струвало нищо за проверка и на двете. В резултат на това някои участници в мрежата имат възможност да харчат двойно, като харчат жетони в една мрежа и ги проверяват в друга.

Как работи

Източник

В една от предишните ни статии обяснихме „Доказателство за работа“ и как работи. Вече може да разберете какво представлява механизмът за консенсус и защо разпределените и децентрализирани системи се нуждаят от него, ако сте го прочели. Ако не, ето кратко резюме:

Блокчейн мрежите съхраняват и трайно записват информация за транзакциите, за да гарантират валидността и разходността на монети. За да работи мрежата безпроблемно и цялата информация да остане непокътната без никакви манипулации, всички участници трябва да постигнат консенсус и да се съгласят с определена версия на мрежата.

Подобно на PoW, Proof of Stake също е механизъм за консенсус. Методите за валидиране и консенсус обаче са напълно различни.

За напомняне, миньорите харчат електрическа енергия, когато решават сложни математически задачи за копаене на блокове (и в същия акт ги създават). В PoS миньорите се заменят с валидатори, които залагат активи, за да валидират блокове и следователно да ги оформят във верига.

Какво е доказателство за работа?

Доказателство за работа е доминиращият консенсус механизъм на блокчейн индустрията, използван за захранване на децентрализирани мрежи и валидиране на транзакции чрез акта на копаене.

Proof of Stake изисква потребителят да стартира валидационен възел, който проверява и потвърждава блокове. Чрез залагане на жетони, възелът има шанс да бъде избран от мрежата и да предложи блок. Процесът на подбор е частично рандомизиран, но също така дава приоритет на възлите въз основа на богатството и възрастта.

След като предложеният блок бъде валидиран достатъчно пъти, мрежата официално ще го добави към дневника. По-рано избраният възел ще получи награди както за предлагане на блока, така и за проверка. Всички останали валидатори ще бъдат възнаградени само за проверка.

Икономическата основа на залагането

Proof of Stake има вграден различен икономически стимул в сравнение с по-големия си брат PoW. Валидаторите са изправени пред много по-тежки последици за злонамерено поведение, тъй като депозират лични средства, когато участват в мрежата.

На PoW миньорите трябва да плащат само разходи за електричество, за да участват активно. В PoS валидаторите трябва да залагат голям брой ценни жетони. Например изискването за Ethereum 2.0 е точно 32 Ether.

В текущите пазарни цени, инвестицията за залагане възлиза на $ 40 000. Освен това, част от тези средства могат да бъдат взети от мрежата, ако участникът се държи несправедливо или не валидира правилно транзакциите.

В случай, че е ред за конкретен възел да валидира блока, но той е офлайн, той трябва да плати неустойки. Представете си, че пускате възел и губите електричество във вашата сграда или онлайн достъп. Как ще участвате в мрежата? В такива случаи единственото нещо, което валидаторът може да направи, е да плати неустойката и да участва по-често.

Но наказанието, че не сте онлайн, е значително по-ниско в сравнение с насочени и умишлени злонамерени дейности. Ако възел се опита да подведе системата, като предложи фалшива или манипулирана история на данните за транзакциите, мрежата ще вземе голяма част от заложените активи на възела. В някои ситуации злонамереният актьор може да загуби всичко.

Имайки предвид гореспоменатите факти, е лесно да се каже защо PoS предлага по-добри икономически стимули. Макар че валидирането може да е по-лесно от добива, то крие далеч по-сурови рискове и санкции.

Кратко обобщение

Здравей, пътешественик

Това беше дълго четене! Нека поемем бързо въздух и обобщим наученото до момента. Ето основните определящи характеристики на Proof of Stake:

  • Залагане. Миньорите пилеят пари за електричество, разходи за наем и хардуер. За да направи блокчейните по-енергийно ефективни, PoS позволява на възлите да валидират транзакции само чрез залагане на активи.

  • Мащабируемост. Този механизъм на консенсус по своята същност не е мащабируем. Той просто поддържа нов вид технология, наречена шардинг, за която ще научите в следващ раздел. Невъзможно е да се внедри в PoW и единствената останала среда е PoS!

  • Потенциал за деструктивно поведение. Решението не е толкова просто. Освен ако разработчиците не създадат правилните инструменти и мерки, които предотвратяват злонамерено поведение, възлите лесно могат да навредят на мрежата и да удвоят разходите си. Без притеснение, Ethereum 2.0 вече го поправи!

  • По-стар е, отколкото си мислите. Не, PoS не е толкова нов, колкото ETH. Той беше представен за първи път през 2012 г., след като миньорите предвидиха скъпото бъдеще на биткойн копаенето. Отне до 8 години, докато най-значимата блокчейн екосистема дори започне да прилага PoS.

Предимства на Proof of Stake

Ако PoS е правилно внедрен и всички (или мнозинството) от ограниченията са премахнати, тогава новият механизъм за консенсус има много предимства в сравнение с PoW. Всъщност новата система дори премахва някои лоши черти, които PoW мрежите притежават.

По-добра мащабируемост

Въпреки че PoS системата по същество не подобрява мащабируемостта, има някои функции, базирани на същата технологична инфраструктура, които постигат това. Разработчиците са създали шардинг за мащабиране на PoS, тъй като това им позволява да подобрят скоростта на мрежата, като същевременно запазват сигурна среда.

Sharding в основата си разделя веригите на множество парчета, където всеки може да обработва и формира блокове. Тъй като възлите едновременно валидират блокове в множество парчета / вериги, основната блокчейн мрежа работи по-бързо.

Тази концепция е подобна на компютърната технология, при която процесорите притежават множество ядра (както и нишки) и всяка работи върху захранването на един и същ процес.

По-добра децентрализация

В това отношение можем да разглеждаме мрежите Proof of Stake като по-децентрализирани, тъй като те премахват някои лоши фактори, често срещани в PoW. Валидаторът не изисква скъп хардуерен хардуер, не се нуждае от място за съхранение, необходимо за хостване на майнинг платформи, и има абсолютно нулеви опасения относно намаляването на разходите за енергия.

Само с малка бариера за влизане PoS е по-децентрализиран, тъй като хората от различен произход могат да се присъединят към мрежата. За да хоства валидационен възел, потребителят трябва да има достъп само до интернет, компютър и определено количество криптовалути. Следователно PoS е по-децентрализиран в сравнение с PoW.

По-добра достъпност

Същите предимства, които споменахме по-горе, са очевидни и когато говорим за достъпност. Присъединяването към която и да е PoS мрежа изисква същите инструменти като инвестирането в криптовалути или активната търговия на пазара. В сравнение с по-стария механизъм за консенсус, PoS определено е по-лесен за достъп и ставане част от него.

Достъпността обаче е частично ограничена от изискването за залагане. Можем да кажем със сигурност, че мнозинството от хората не могат да си позволят 32-те ETH, необходими за залагане на Ethereum 2.0, особено при текущите цени.

Въпреки това в бъдеще все още може да видим по-нови PoS мрежи, които не изискват толкова висока инвестиция за залагане. Освен това самият Ethereum 2.0 може да вижда споделени пулове за валидация, точно както миньорите на биткойн споделят същите пулове за добив.

Как работи Proof of Stake на Ethereum 2.0?

Разработчиците от блокчейн индустрията са склонни да пускат актуализации от време на време, вместо да стартират една голяма актуализация. Същото се прилага и с стартирането на Ethereum 2.0, които ще излязат на много фази.

През ноември 2020 г. Ethereum стартира договор за депозит за новата мрежа. След като събра повече от 500 000 ETH от бъдещи валидатори, интелигентният договор на проекта автоматично стартира първия етап на Ethereum 2.0 Phase 0.

Задачата на маяковата верига е бавно да внедрява функции като залагане и рязане в мрежата. Фаза 0 започна със събиране на списък на всички първоначални валидатори, които ще се присъединят към новата книга.

За да участва, потребителят трябва да заложи поне 32 ETH, за да стане валидатор. В Ethereum 2.0 валидаторите са възли, които потвърждават транзакциите и образуват нови блокове. Един потребител може да изпълнява множество възли, но той изисква 32 Ether за всеки.

Разработчиците очакват да стартират още две фази през 2021 г., ако не и три. Фаза 1, Фаза 1.5 и Фаза 2 биха внедрили бавно, но сигурно всички функции, необходими за стартирането на окончателната и пълна версия на Ethereum 2.0.

Няма конкретен план или график за процеса на постановка. Повечето членове на общността обаче очакват разработчиците да стартират поне фаза 1 и фаза 1.5 до края на годината. Финалната фаза също може да започне през 2021 г., но потребителите се притесняват колко гладко ще напредне Ethereum 2.0.

До края на този процес на стартиране Ethereum 2.0 ще замени старата PoW мрежа. До този момент и двете вериги ще работят рамо до рамо.

Заключение

Proof of Stake е концептуализирана алтернатива на първоначалния механизъм за консенсус Proof of Work. Идеята за пръв път се появи през август 2012 г., когато двама разработчици откриха, че идеята за възрастта на монетите може да замести PoW и да увеличи енергийната ефективност.

От 2015 г. разработчиците на Ethereum са работили усилено за мигриране на собствената си мрежа от PoW към PoS. След пет години екипът най-накрая стартира първата фаза на Ethereum 2.0. Тепърва ще видим дали новата мрежа може да поддържа натоварването на по-старата мрежа. Разработчиците обаче са уверени, че PoS ще стигне до степен, която надхвърля по-стария модел.

Proof of Stake заменя майньорите с валидатори, които трябва да залагат активи, за да участват в мрежата. Многобройните функции, налични в PoS архитектурата, позволяват на блокчейн да стане по-мащабируема, по-децентрализирана и достъпна за всички.

Дълго време PoS служи като фар за надежда за ентусиастите на блокчейн, които не бяха сигурни за бъдещето на индустрията. Без каквато и да е мащабируемост, изглежда, че блокчейнът никога няма да може да се конкурира с централизирани системи на ниво предприятие.

Дали Ethereum 2.0 веднъж завинаги ще изчисти тези съмнения и ще въведе нова ера на децентрализирано финансиране?

Скариди е социална платформа за търговия с криптовалута. Той е предназначен както за професионални, така и за начинаещи търговци да дойдат и да научат за нарастващата крипто индустрия. На Shrimpy потребителите могат да копират портфейлите и стратегиите за търговия на други търговци.

Следвай ни в Twitter и Facebook за актуализации и задавайте всякакви въпроси към нашите невероятни, активни общности на Телеграма & Раздор.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me