Link do odcinka podcastu na ten temat:
https://www.spreaker.com/user/10618880/pow-pos-dpos-etc
Drogie Grażynki, drodzy Janusze...
Na wstępie tego artykuł pragnę podkreślić z całą stanowczością, iż tworzę go z myślą o wszystkich Grażynkach i Januszach kryptowalut (czyli o Was!), aby w przystępny sposób wyjaśnić im różnice pomiędzy takimi pojęciami jak Proof of Work, Proof of Stake etc.
Ów artykuł jest pisaną wersją podcastu, jaki możecie wysłuchać klikając w link na samej górze. Będę stosował całą masę uproszczeń, tak by możliwie przystępnie i przejrzyście wyjaśnić istotę tematu, niekoniecznie ściśle trzymając się specjalistycznych opisów i pojęć. To oznacza, iż jeśli chcesz zarzucić mi nieścisłość, niedoprecyzowanie czy też przeinaczenie – pomyśl, czy aby nie żal Ci pięknej pogody i lata na czytanie/słuchanie tego materiału. Mechanizm konsensusu – co to takiego i jaki ma wpływ na kryptowaluty?
Mechanizm konsensusu
Cała idea technologii blockchain opiera się o konsensus, czyli porozumienie. Bloki, które tworzą łańcuchy – w przypadku kryptowalut zawierają zapis transakcji, jakie miały miejsce w określonym czasie. Oczywiście technologia blockchain ma zastosowanie o wiele szersze, gdyż tak naprawdę w blokach może być zapisana jakakolwiek informacja np. o zdarzeniu, które miało miejsce takim jak odebranie paczki (logistyka) czy sprzedaż towaru (handel) oraz wiele innych. Osoby zainteresowane danym blockchainem tworzą swego rodzaju społeczność, sieć punktów, w których przechowywana jest kopia, lub część kopii danego łańcucha bloków. Tu dochodzimy do meritum – mechanizm konsensusu, to zgoda pomiędzy użytkownikami co do tego, w jaki sposób zatwierdzane będą kolejne bloki. Porozumienie to jest o tyle istotne, iż dzięki temu eliminowana jest tzw. „strona trzecia” czyli instytucja zaufania, która jest gwarantem legalności umowy, czy też prawdziwości dokumentu. W tradycyjnym modelu są to urzędy wystawiające różnego rodzaju zaświadczenia, czy chociażby notariusze, którzy z przepisów prawa zaświadczają powagą swojego stanowiska, iż zdarzenie miało miejsce i jest legalne. Jaki ma to znaczenie dla kryptowalut? Otóż zasadnicze. Cały proces i idea opiera się na tym, iż sposób w jaki zatwierdzane są bloki robiony jest w sposób jaki możemy określić jako uczciwy i bezstronny. Ma również wpływ na bezpieczeństwo sieci i zawartych w niej informacji a także kosztów jej utrzymywania. Osobiście nie podejmuję się rozsądzać, który z mechanizmów jest lepszy a który gorszy – każdy z nich ma wady i zalety, każdy z nich ma swoich zwolenników i przeciwników. Developerzy, którzy tworzą projekty zazwyczaj starannie rozważają rozwiązania jakie stosują i starają się wybrać najbardziej optymalne.
Do rzeczy – najbardziej popularne mechanizmy konsensusu:
Proof of Work – czyli „Dowód pracy”
Jest to pierwszy mechanizm konsensusu, został zastosowany w Bitcoinie. Wyobrazcie sobie, iż program, który obsługuje zapisywanie transakcji w bloku ma również wpisany algorytm jego hashowania, czyli rodzaju szyfrowania jak moglibyśmy to nazwać.
- Mamy bardzo skomplikowane zadanie matematyczne a jego trudność zależna jest od mocy obliczeniowej sieci – tak, aby zadanie nie było zbyt łatwe do rozwiązania. To jest właśnie trudność wydobycia. Jest ona wbudowana w program tak, aby każdy blok średnio był „wydobywany” co określony przez programistów czas, w przypadku BTC jest to 10 min.
- Każdy z uczestników czyli „górników” dostarcza do sieci moc obliczeniową w postaci urządzeń i każde z tych urządzeń przeprowadza obliczenia podstawiając możliwe rozwiązania tego zadania matematycznego. Ten, kto pierwszy odnajdzie właściwe – hashuje blok i otrzymuje nagrodę.
Zalety: PoW jest obecnie uznawany za najbezpieczniejszy (gdzie wzorem jest tutaj BTC), między innymi dlatego, iż atak na sieć wymaga dużych nakładów sprzętowych oraz energetycznych, a co za tym idzie finansowych – co sprawia przeszkodę w praktyce nie do przebycia.
Wady: Wadą mechanizmu jest koszt jego utrzymania. Sprzęt musi być coraz mocniejszy, sieć się powiększa a zatem rośnie zużycie prądu. Przeciwnicy zarzucają mu również „nie ekologiczność” Więcej na ten temat pisze Comparic.pl
https://comparic.pl/krypto-gornicy-wykorzystuja-tyle-energii-co-cala-irlandia/
Proof of Stake – czyli „Dowód Stawki”
Jest to mechanizm, który w przeciwieństwie do PoW nie wymaga utrzymywania sieci urządzeń dostarczających moc obliczeniową.
- Coiny przechowywane są na walletach, które tworzą sieć. Tylko wallety online tworzą sieć, wallety offline nie są brane pod uwagę przy zapisywaniu bloków.
- Coiny stanowią coś co można by nazwać „udziałem w sieci”, to trochę tak, jakbyśmy mieli udziały w jakieś firmie i waga wszystkich udziałów to 100 000 a my mamy 1000 coinów, zatem waga naszego głosu wynosi 1000.
- Kiedy odnajdywany jest blok, cześć z naszych coinów, ustalonych w algorytmie, wrzucane są do koszyka, jako symbol posiadanej przez nas wagi głosów. Im masz więcej, tym jesteś ważniejszy. Dlatego liczą się tylko wallety online. Tylko wtedy możesz „udowodnić” w danym momencie, iż posiadasz daną ilość coinów i jesteś elementem zabezpieczenia sieci.
- Algorytm losuje uczestników sieci, którzy zostają wybrani do zatwierdzenia bloków. Szansa na wylosowanie jest większa, im więcej coinów posiadamy na wallecie.
- Po zatwierdzeniu bloków przyznawana jest nagroda, która jest dzielona pomiędzy tych, którzy zostali wylosowani proporcjonalnie do wniesionego do koszyka „dowodu stawki”
- W losowaniu biorą udział tzw. dojrzałe coiny (mature coin), w różnych kryptowalutach różny jest wymagany czas przechowywania na wallecie, aby coiny zostały uznane za „dojrzałe”
- Coiny wylosowane do zatwierdzenia tracą status „dojrzałych” i muszą znow spędzić ileśtam czasu na wallecie, aby znów być wylosowanym do zatwierdzania bloków.
Zalety: Zaletą PoS jest niski koszt utrzymywania sieci a co za tym idzie większa dostępność dla użytkowników oraz łatwiejszy sposób zbudowania sieci użytkowników (np. airdrop)
Wady: Jako wadę wskazuje się większą podatność na ataki oraz faworyzowanie „waleni” czyli dużych inwestorów posiadających znaczne ilości coinów.
PoS stanowi ciekawą wersję – powiedzmy – pasywnego dochodu. W zależności od zadedykowanej przez algorytm wartości, możemy w skali roku otrzymywać od kilku do kilkudziesięciu procent (średnio) posiadanej ilości coinów. Przykładem projektów opartym na PoS jest Stratis czy Nexus
Delegated Proof of Stake
Jest to rozwinięta wersja PoS bazująca na systemie reputacji.
- użytkownicy sieci za pomocą swoich coinów „głosują” na delegatów, którym użyczają coinów i oni w ich imieniu zatwierdzają bloki.
- coiny użytkowników zabezpieczane są przez kod, który umożliwia wycofanie „poparcia” a zatem coinów w każdej chwili
- wybrani delegaci muszą dołożyć wszelkich starań, aby zabezpieczać sieć i zatwierdzać bloki w najlepszy możliwy sposób, gdyż od tego jest zależna nagroda – która dzielona jest wg ustalonego schematu. Każdy delegat może zaproponować własny podział, jeśli się nie wywiąże lub wywiązuje się słabo, zabiera mu się coiny i idzie do lepszego a reputacja tego poprzedniego spada.
- Zaletą DPoS jest to, iż każdemu delegatowi zależy na reputacji a zatem ma interes w tym żeby dostarczać do sieci możliwie najlepszą jakościowo (poprzez odpowiedni sprzęt i oprogramowanie) możliwość zabezpieczania sieci oraz zatwierdzania bloków.
Przykładami kryptowalut opartych na DPoS jest Lisk lub Bitshares.
Proof of Authority
Stosunkowo nowy mechanizm konsensusu, przedstawiany jako nowy model, bezpieczniejszy i efektywniejszy niż poprzednie. Osobiście postrzegam go jako swego rodzaju kompromis, pomiędzy kosztami utrzymania bezpieczeństwa sieci a jakością zabezpieczenia.
- Tworzone są specjalne konta, nazywane validatorami (zatwierdzacze 😊 )
- Za zabezpieczanie sieci i zatwierdzanie transakcji otrzymują nagrodę.
- Podobnie jak DPoS bazują na systemie reputacji, także zależy im na świadczeniu odpowiedniej jakości usługi dla sieci i społeczności.
- Warunkiem dobrego funkcjonowania tego systemu są takie czynniki jak:
- zweryfikowana tożsamość w łańcuchu bloków, musi być ona możliwa do sprawdzenia.
- musi być odpowiednio trudna do zdobycia, tak aby dokonywać selekcji naturalnej
- procedura nadzorowania, kontrolowania i zostawania validatorem musi być jednolita dla wszystkich.
Trudno w tej chwili dyskutować o wadach i zaletach tego mechanizmu, gdyż jest to rzecz stosunkowo nowa. Przykładem zastosowania takiej procedury jest VeChain.
Proof of Space
Mechanizm konsensusu, który wykorzystuje zamiast mocy obliczeniowej procesora (CPU lub GPU) wybrany zakres pamięci komputera (twardego dysku)
- Użytkownik zabezpieczający sieć deklaruje, iż na ten cel poświęca dany zakres twardego dysku i jest on blokowany na potrzeby sieci.
- algorytm potwierdza tę przestrzeń wysyłając mały pakiet danych do losowego miejsca zarezerwowanego miejsca.
To tak jakbyśmy zadecydowali, że mamy mieszkanie np. 70 metrów kwadratowych, z czego 50 przeznaczamy na potrzeby sieci. Np. dwa z trzech pokoi. Algorytm wysyła losowo do jednego z tych pokoi w losowe miejsce na podłodze pakiet danych i jeśli weryfikacja jest pozytywna, nasza zdolność do zatwierdzania transakcji i zabezpieczania sieci jest potwierdzana i otrzymujemy nagrodę.
- metoda ta krytykowana jest ze względu na ilość potrzebnej pamięci, która z czasem staje się coraz większa a otrzymywana nagroda jest relatywnie nieatrakcyjna.
Przykładem zastosowania tego mechanizmu jest Burstcoin.
Podsumowanie
Mechanizmy, które opisałem są tymi najszerzej stosowanymi oraz jak w przypadku VeChain i Proof of Authority tymi, które uznałem za ciekawe. Jak zwykle wg subiektywnego punktu widzenia.
Kiedy dokonujecie oceny atrakcyjności projektu, warto wziąć pod uwagę mechanizm konsensusu, gdyż na jego podstawie można często wywnioskować opłacalność potencjalnej inwestycji czy to w konkretnego coina czy też w sprzęt do zatwierdzania bloków i zabezpieczania sieci.
Polecam zapoznać się z podcastem na temat KOMODO, który w ciekawy sposób wykorzystuje PoW BTC do zabezpieczania własnej sieci – ogólnie ciekawa koncepcja.
Link do podcastu: https://www.spreaker.com/user/10618880/komodo
Mam nadzieję, że materiał okaże się przydatny, pozdrawiam serdecznie,
Wasz KryptoJanusz 😊
