Hvis du har hørt sætningerne “Bevis for arbejde” og “Bevis for indsats”, men ikke ved hvad de betyder, er det nu tid til at finde ud af.

Bevis for arbejde og Bevis for indsats er begge konsensusalgoritmer. De tillader, at alle blockchain-noder er enige og forhindrer dobbelt forbrug – et angreb, der forsøger at bruge de samme mønter mere end en gang.

Her er fordelingen. Men hvis du ikke allerede har gjort det, anbefaler vi, at du først læser vores introduktionsvejledning til blockchain.

Hvad er bevis for arbejde?

Proof of Work (PoW) er den “traditionelle” blockchain-model og fungerer næsten nøjagtigt som det lyder. Den grundlæggende forudsætning er, at en bestemt mængde behandling skal ske, før en computer ”får lov til at gøre noget andet. For Bitcoin skal minearbejdere udføre vanskelige beregninger, og til gengæld kan de opdage en blok og få en BTC-belønning for at gøre det.

Bemærk: Bevis for arbejde er ikke unikt for kryptokurrency! Computerforskere Cynthia Dwork og Moni Naor opfandt det i deres papir fra 1993 “Prissætning via behandling, eller bekæmpelse af uønsket post, fremskridt inden for kryptologi” (skønt den først fik navnet før meget senere).

PoW-algoritmen har til formål at forhindre misbrug af computersystemer såsom e-mail-spam eller cyberangreb. Hvis en computer skal udføre komplekse beregninger, før den sender en e-mail (hvilket koster tid og penge), er spammere og andre ondsindede enheder langt mindre tilbøjelige til at misbruge systemet. Af denne grund er Bevis for arbejde næsten et perfekt valg til Bitcoin og andre kryptokurver.

Et af de mest grundlæggende aspekter af PoW er, at det tager lang tid at beregne, men det er meget let at kontrollere. Hvis en node bruger en time på at beregne, skal alle de andre noder kontrollere dette langt hurtigere. Hvis hver anden knude alle tog den samme tid, ville blockchain være ubrugelig, da det ville være alt for langsomt at bruge. Verifikation skal ske næsten øjeblikkeligt.

Minearbejdere udfører disse beregninger. De tager lang tid at udføre, så minearbejdere konkurrerer mod hinanden om at beregne dem først. De tjener ikke noget andet formål end at begrænse leveringen af ​​nye mønter på markedet. Dette sikrer, at minearbejdere forbliver rundt længe nok til at verificere transaktioner og dermed drive netværket.

PoW-algoritmen, der bruges i Bitcoin, kaldes “Hashcash”. Dette er en kompleks kryptografisk proces, men da det er en beregning, bliver det hurtigere at beregne, når processorkraft øges over tid. For at bekæmpe dette justerer Bitcoin (og andre blockchains) ofte vanskelighederne for at sikre en omtrent konstant forsyning af nye mønter til markedet.

Som du måske har gættet, er den største ulempe ved PoW elforbrug. PoW-beregninger bruger en enorm mængde processorkraft. Dette er ikke gratis, så når processorkraften stiger, øges også elforbruget. Dette fører til højere regninger, og hvis nok folk begyndte minedrift med kraftige minerigge, kan du have et stort problem.

Af denne grund har mange lande forbudt minedrift med kryptokurrency, især lande med statslige supplerede elomkostninger. Hvis boom i cryptocurrency i januar 2018 vender tilbage, vil der være en betydelig stigning i verdensomspændende energiforbrug. Kryptovalutaer som Ethereum undersøger alternativer som bevis for indsats.

Et andet muligt problem med PoW er “51% angrebet”. Noder, der leverer 51% eller mere af netværkseffekten, kan udstemme hver anden knude. Dette betyder, at en enkelt person eller organisation kan “kontrollere” Bitcoin eller andre PoW-blokeringer. I virkeligheden er dette kun lidt bekymrende. Den krævede computerkraft til at gøre det er massiv og er ikke noget, selv regeringer har adgang til. Mens det er et teoretisk problem, er det usandsynligt, at et 51% -angreb sker på ethvert stort netværk.

Hvad er bevis for indsats?

Proof of Stake (PoS) fungerer på en anden måde end PoW. Med PoS er der ingen enorme elregninger, og operatører satser næsten med deres mønter. Nodeoperatører “stake” deres mønter. Dem med flere mønter har større chance for at blive givende ved opdagelsen af ​​en blok, men det er ikke den eneste faktor. Hvis den person, der indsætter flest mønter, altid blev belønnet med blokbelønningen, ville dette give enhver mulighed for at “købe” netværket.

I stedet for sker der en mere tilfældig tilgang. Dette varierer afhængigt af blockchain, men en almindelig metode er aldrende mønter. For at være berettiget til at opdage nye blokke skal mønter indsættes i en periode – ofte 30 dage. Indsatte mønter kan ikke gøre noget andet. Efter denne tid kan indsatte mønter muligvis få en blokbelønning. For at forhindre, at de med flest mønter vinder en fordel, udløber indsatte mønter igen efter et bestemt tidsrum, hvilket tvinger noder til at genstarte processen og vente på 30-dages varighed igen.

Du undrer dig måske over, hvem der verificerer transaktioner med PoS. Ved at lægge dine mønter skal din tegnebog være online. Din computer verificerer transaktioner, og da der ikke er nogen komplekse beregninger som i PoW, kan næsten enhver computer gøre dette! Forskellige kryptokurver har forskellige måder at vælge minearbejdere på, men generelt tildeles konti stort set hvert minut. Hvis en konto, der er tildelt til at behandle transaktioner, ikke svarer, accepterer hele netværket at omfordele opgaven.

PoS fungerer meget godt og løser PoW-problemet med massivt energiforbrug. Da det at eje et stort antal mønter øger din chance for en belønning, er minearbejdere mere tilbøjelige til at have interesse i projektet i stedet for kun at bekymre sig om overskuddet. En PoW-minearbejder behøver ikke at eje nogen kryptovaluta.

Endelig koster PoS-minedrift ikke noget. Hvis du ikke bliver valgt til at finde en ny blok, mister du ikke dine mønter. Af denne grund kan PoS-netværk være sårbare over for “intet på spil”. Da minearbejdere ikke mister deres andel, hvad forhindrer dem i at validere alt, selv de dårlige transaktioner?

Hvis der sker en hård gaffel, kan minearbejdere vælge at kontrollere både den gamle og den nye kæde, hvilket næsten garanterer overskud uanset hvad der sker. Dette kan gøre det vanskeligt at udføre softwareopgraderinger, da netværket muligvis ikke skifter til den nye fork. Hvis nogen prøver nogle risikable ting med hovedbogen og derefter udfører en gaffel, kan de komme væk med det, fordi minearbejdere fortsætter med at kontrollere transaktioner på begge kæder.

Løsninger til intet på spil overvejes af mange netværk. En almindelig tilgang er at forsinke udbetalingen af ​​en blokopdagelsesbelønning. Hvis der sker en gaffel, skal minearbejdere vælge en side, fordi de ikke får deres belønning, hvis den gamle gaffel “dør”. En af grundene til, at dette angreb aldrig har realiseret sig, er enkel. På trods af at de kan tjene på begge gafler, vil minearbejdere ofte se, at netværket lykkes, så de vil vælge en side før eller senere.

Andre Blockchain-konsensusalgoritmer

Der er flere andre konsensusalgoritmer. Nogle eksperimentelle, nogle helt nye, men de fleste er langt mindre almindelige end PoS og PoW.

  • Bevis for aktivitet: Dette kombinerer PoW og PoS, hvor både stakere og minearbejdere får en del af belønningen.
  • Delegeret bevis for stav: Brugere placerer deres tokens for at vælge en repræsentant til at bekræfte transaktioner. Meget hurtigt, og folk kan samarbejde om at skabe nye blokke eller stemme ud dårlige noder.
  • Bevis for forbrænding: At ødelægge mønter øger dit ry for at træffe beslutninger. Flere ødelagte mønter = større netværkskontrol.
  • Bevis for vægt: I stedet for at satse ændres nodeoperatører baseret på en anden metric (varierer efter blockchain). Dette kan være hvad som helst, såsom harddiskkapacitet eller internethastighed.
  • Bevis for forløbet tid: Ligesom PoW, men mindre arbejde og mere af et lotteri. Udviklet af Intel og stadig eksperimentel.

Som du forventer af en kryptokurrency, er konsensusalgoritmer komplekse ting. Du har ikke brug for en computervidenskabelig grad for at bruge dem, men det at forstå, hvordan de fungerer, kan hjælpe dig, når du køber mønter eller kører en node. Fortæl os, hvad du synes i kommentarerne nedenfor.