Spis treści
A nauka Kraken głęboko zagłębił się w mechanizmy Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS), aby odkryć, że żaden z nich nie był „lepszy” od drugiego, ale każdy z nich miał unikalne cechy, które mogą wzmocnić określone typy protokołów blockchain.
Raport analizuje odporność mechanizmów konsensusu PoW i PoS na ataki Sybil.
Ataki Sybil mają na celu kontrolowanie całej sieci poprzez manipulowanie wieloma kontami, węzłami lub komputerami. Najczęstszym atakiem Sybil w przestrzeni kryptograficznej jest atak 51%, w którym atakujący próbują przejąć co najmniej 51% wszystkich węzłów, aby kontrolować całą sieć. Ponieważ decentralizacja leży u podstaw blockchainów, odporność na ataki Sybil ma kluczowe znaczenie.
Zarówno mechanizmy PoW, jak i PoS wymagają, aby węzły inwestowały w sieć, więc są przekonane do uruchomienia uczciwego i zdecentralizowanego systemu.
Według raportu dominacja rynkowa mechanizmu PoW wynosi 58%, a PoS 12%. Nie oznacza to jednak, że PoW jest lepszy niż PoS.
Dowód pracy
Mechanizmy PoW wymagają mocy obliczeniowej do rozwiązywania problemów matematycznych bloków kopalnianych. Górnicy inwestują sprzęt i energię elektryczną w swoje operacje i są nagradzani nagrodami blokowymi, gdy wydobywają uczciwy blok.
Silne strony
- Będąc dominującym mechanizmem konsensusu w sferze krypto, systemy PoW zostały przetestowane w praktyce znacznie częściej niż mechanizmy PoS.
- Blockchainy PoW są szczególnie odporne na 51% ataków, ponieważ przejęcie ponad połowy węzłów byłoby zbyt kosztowne. Atakujący nie byliby w stanie zarobić wystarczająco dużo, aby pokryć koszty energii elektrycznej i sprzętu do przejęcia 51% węzłów, więc często nie jest to warte zachodu.
- Manipulowanie protokołem zarządzania jest również szczególnie trudne w mechanizmach PoW. Ponieważ jeden węzeł liczy się za jeden głos, trudno jest wymusić konsensus w całej sieci. Nie byłoby to możliwe w sieciach PoS, gdzie użytkownicy z największą stawką mogą mieć przewagę w decyzjach rządowych.
- Ponieważ systemy PoW również zniechęcają do rozwidlenia. Ponieważ górnicy PoW inwestują energię w swoje operacje wydobywcze, w przypadku widelca nie ryzykowaliby wydobycia dla rozwidlonego łańcucha, myśląc, że może nie wytrzymać. W systemach PoS rozwidlenie jest znacznie łatwe, ponieważ górnicy PoS mogą łatwo obstawiać zarówno oryginalny łańcuch, jak i łańcuch wideł, aby podwoić swoje zarobki.
Słabości
- Mechanizmy PoW w dużej mierze zależą od zużycia energii, co budzi obawy o ich wpływ na środowisko. Ponadto górnicy są zobowiązani do ciągłej aktualizacji sprzętu górniczego, aby utrzymać produkcję z maksymalną wydajnością.
- Małe sieci PoW stają się podatne na 51% ataków, ponieważ koszt przejęcia ponad połowy węzłów byłby przystępny.
- Ponieważ wszystkie węzły działają anonimowo, wykrycie złośliwego węzła lub uniemożliwienie mu udziału w łańcuchu staje się niemożliwe.
Dowód stawki
Systemy PoS opierają się na zablokowanych monetach do obsługi sieci. Zamiast zużywać energię elektryczną i działający sprzęt, górnicy PoS uczestniczą w sieci, obstawiając monety. Za każdym razem sieć losowo wybiera spośród aktywnie tyczonych węzłów, aby zweryfikować ważność transakcji i utworzyć następny blok.
Silne strony
- Sieć PoS prawie nie wymaga energii i jest znacznie bardziej przyjazna dla środowiska niż sieci PoW. Jest to główny bodziec stojący za niedawnym połączeniem Ethereum z jego siecią testową Goerli. Ponieważ nie wymaga mocy obliczeniowej, sieci PoS zwalniają również górników z konieczności aktualizacji sprzętu górniczego.
- Ponieważ sieci PoS opierają się na postawionych monetach, możliwe jest odcięcie złośliwych węzłów po zidentyfikowaniu. Oprócz uniemożliwienia im ponownego uczestnictwa w łańcuchu, sieć może również skonfiskować ich postawione monety jako karę, co stanowi zachętę do wydobywania uczciwych bloków dla górników.
- Systemy PoS eliminują konkurencję o bloki wydobywcze poprzez losowy wybór walidatorów bloków, co zwiększa wydajność.
- Ogólnie rzecz biorąc, sieci PoS są łatwe do uczestniczenia, ponieważ nie wymagają zbyt dużej mocy ani specjalnego sprzętu. Obniża to bariery wejścia, dzięki czemu sieci PoS są dostępne dla większej liczby osób.
Słabości
- Sieci PoS są stosunkowo nową technologią i zostały przetestowane znacznie rzadziej niż sieci PoW. Niektóre sieci PoS mogą być w przyszłości narażone na ataki.
- Węzły z największą liczbą postawionych monet mogą mieć przewagę w głosowaniu dotyczącym zarządzania. Dlatego blockchainy PoS stają się bardziej podatne na centralizację.
- Mimo że sieci PoS na ogół obniżają bariery wejścia, niektóre łańcuchy bloków PoS wymagają dużych inwestycji początkowych, aby stać się węzłem. Może to powstrzymać rozwój sieci i przekształcić ją w scentralizowany blockchain.
PoS dla skalowalności; PoW dla decentralizacji i bezpieczeństwa
Biorąc pod uwagę mocne i słabe strony obu protokołów, raport stwierdza, że żaden z nich nie jest idealny do ataków Sybil. Jednak każdy z nich oferuje różne korzyści dla blockchainów, które mogą być cenne w zależności od celu łańcucha.
W oparciu o swoje cechy sieci PoW oferują silną decentralizację i bezpieczeństwo. Jest bardziej szczegółowo testowany, trudny do przekształcenia w scentralizowaną sieć i zniechęca do ciągłego forsowania. Sieć PoW byłaby znacznie bardziej pożądana w przypadkach użycia, takich jak twarde pieniądze, niż sieć PoS, ponieważ nie pozwoli najbogatszym przejąć sieci i zapewnia większe bezpieczeństwo.
Z drugiej strony sieci PoS są znacznie bardziej energooszczędnymi i lepszymi rozwiązaniami dla sieci ceniących skalowalność. Sieć dołącza węzły losowo, aby przyspieszyć proces, a uczciwe węzły mogą blokować złośliwe z systemu. Sieć PoS przyniosłaby największe korzyści przypadkom użycia, w tym inteligentnym kontraktom.
