Proof of Work (PoW) vs. Proof of Stake (PoS)
Hjem
Artikler
Proof of Work (PoW) vs. Proof of Stake (PoS)

Proof of Work (PoW) vs. Proof of Stake (PoS)

Let √łvet
Offentliggjort Dec 12, 2018Opdateret Aug 17, 2023
9m

TL;DR

Proof-of-Work (PoW) og Proof of Stake (PoS) er de mest almindelige konsensusmekanismer. De anvendes af de store kryptovalutaer til at sikre deres netværk.

Proof of Work bruges i Bitcoin til at validere transaktioner og sikre netv√¶rket. Blandt andet forhindrer PoW dobbeltforbrug. Blockchainen er sikret af deltagere kaldet minere, som bruger computerkraft til at konkurrere om retten til at bekr√¶fte nye blokke og opdatere blockchainen. En succesfuld miner vil blive bel√łnnet i BTC af netv√¶rket. Fra december 2021 kan en miner f√• en block reward p√• 6,25 BTC plus transaktionsgebyrer ved at mine en Bitcoin-blok med succes.

Den st√łrste forskel mellem PoW og PoS er den m√•de, hvorp√• de bestemmer, hvem der skal validere en blok af transaktioner. Proof of Stake er det mest popul√¶re alternativ til Proof of Work. Det er en konsensusmekanisme, der har til form√•l at forbedre nogle af begr√¶nsningerne ved PoW, f.eks. problemer med skalerbarhed og energiforbrug. I PoS kaldes deltagerne for validatorer. De beh√łver ikke at bruge kraftig hardware for at konkurrere om at f√• chancen for at validere en blok. I stedet skal de stake (l√•se) den oprindelige kryptovaluta i blockchainen. Netv√¶rket udv√¶lger derefter en vinder baseret p√• det stakede bel√łb i krypto, som vil blive bel√łnnet med en andel af transaktionsgebyrerne fra den blok, som de validerer. Jo flere coins, der stakes, jo st√łrre er chancen for at blive valgt som validator.


Introduktion

For at sikre, at de transaktioner, der registreres på en blockchain, er gyldige, anvender disse netværk forskellige konsensusmekanismer. Proof-of-Work (PoW) er den ældste af dem. Den blev skabt af Satoshi Nakamoto og anses af mange for at være ét af de sikreste alternativer. Proof of Stake (PoS) blev skabt senere, men ses nu i de fleste altcoin-projekter.

Ud over Bitcoin bruges PoW også i andre store kryptovalutaer såsom Ethereum (ETH) og Litecoin (LTC). Derimod anvendes PoS af Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) og andre altcoins. Det er værd at bemærke, at Ethereum planlægger at skifte fra PoW til PoS i 2022.


Hvad er Proof-of-Work (PoW), og hvordan fungerer det?

Proof-of-Work (PoW) er den konsensusalgoritme, som Bitcoin-netv√¶rket og mange andre kryptovalutaer har indf√łrt for at forhindre dobbeltforbrug. Den blev introduceret af Satoshi Nakamoto i Bitcoins whitepaper, der blev offentliggjort i 2008.

PoW bestemmer i bund og grund, hvordan Bitcoin-blockchainen opnår distribueret konsensus. Den bruges til at validere peer-to-peer-transaktioner på en trustless måde uden brug af tredjepartsmæglere.

P√• et PoW-netv√¶rk s√•som Bitcoin-netv√¶rket verificeres transaktioner af minere. De er deltagere, der bruger en stor m√¶ngde ressourcer p√• at sikre, at netv√¶rket fortsat k√łrer sikkert og korrekt. Minere skaber og validerer bl.a. blokke af transaktioner. Men for at kunne konkurrere om retten til at validere den n√¶ste blok skal de bruge h√łjt specialiseret mining-hardware til at l√łse komplekse matematiske g√•der.¬†

Den f√łrste miner, som form√•r at finde en gyldig l√łsning p√• disse matematiske problemer, f√•r ret til at f√łje sin blok til blockchainen og modtage det, vi kalder en block reward. Block rewards best√•r af nyligt genererede kryptovalutaer plus transaktionsgebyrer. M√¶ngden af krypto i en block reward varierer i henhold til de forskellige netv√¶rk. P√• Bitcoin-blockchainen kan en succesrig miner f.eks. f√• 6,25 BTC plus gebyrer fra hver block reward (fra og med december 2021). Antallet af nye BTC'er, der genereres pr. blok, reduceres dog med 50 % for hver 210.000 blokke (ca. hvert fjerde √•r) p√• grund af en mekanisme kendt som halvering.

Hvis du gerne vil lære mere om Proof of Work-modellen i detaljer, kan du læse denne artikel Hvad er Proof-of-Work (PoW)?. 


Hvad er Proof of Stake (PoS), og hvordan fungerer det?

Proof of Stake (PoS) er en konsensusalgoritme, der blev introduceret i 2011 som et alternativ til Proof of Work. Den har til formål at overvinde begrænsningerne i PoW-netværkene med hensyn til skalerbarhed. PoS er den næstmest populære algoritme, der anvendes af kryptovalutaer såsom Binance Coin (BNB), Solana (SOL) og Cardano (ADA).

PoW og PoS har det samme m√•l om at opn√• konsensus i blockchainen, men PoS har en anden m√•de til at afg√łre, hvem der validerer en blok af transaktioner. Der er ingen minere p√• PoS-blockchains. I stedet for at satse p√• kraftfulde computere til at konkurrere om rettighederne til blokvalidering, bruger PoS-validatorer deres kryptobesiddelser.

For at v√¶re berettiget til at validere en blok skal deltagerne l√•se et bestemt antal coins i en specifik smart contract p√• blockchainen. Denne proces er kendt som staking. PoS-protokollen tildeler derefter en deltager til at validere den n√¶ste blok. Afh√¶ngigt af netv√¶rket kan denne udv√¶lgelse ske tilf√¶ldigt eller i henhold til deres besiddelser (stake). Den valgte validator kan modtage transaktionsgebyrer fra den blok, de har valideret, som bel√łnning. Jo flere coins, de l√•ser, jo st√łrre er chancen for at blive udvalgt.

Se Proof of Stake (PoS) forklaret for at få flere oplysninger. 


Forskelle mellem Proof of Work og Proof of Stake

Selv om de begge er konsensusmekanismer, der sikrer blockchain-netv√¶rkets sikkerhed, er der visse forskelle mellem de to. Den st√łrste forskel er naturligvis, hvordan PoW og PoS afg√łr, hvilken deltager der validerer nye transaktioner. Lad os se p√• nedenst√•ende tabel for at f√• en klarere forst√•else:


Proof of Work (PoW)

Proof of Stake (PoS)

Hvem kan mine/validere blokke?

Jo st√łrre regnekraft, jo st√łrre er sandsynligheden for at mine en blok.

Jo flere coins, der stakes, desto st√łrre sandsynlighed er der for at validere en ny blok

Hvordan mines/valideres en blok?

Minere konkurrerer om at l√łse komplekse matematiske g√•der ved hj√¶lp af deres computerressourcer.

Algoritmen bestemmer typisk vinderen tilfældigt under hensyntagen til mængden af stakede coins.

Mining-udstyr 

Professionel mining-hardware, såsom ASIC, CPU og GPU

Alle computere eller mobile enheder med internetforbindelse

Hvordan fordeles bel√łnninger?

Den f√łrste person, der miner blokken, modtager en block reward

Validatorer kan modtage en andel af de transaktionsgebyrer, der opkræves fra den blok, de har valideret

Hvordan er netværket sikret?

Jo st√łrre hash, desto mere sikkert er netv√¶rket

Staking låser krypto på blockchainen for at sikre netværket


Er Proof of Stake bedre end Proof of Work?

Tilh√¶ngere af Proof of Stake h√¶vder, at PoS har nogle fordele i forhold til PoW, is√¶r med hensyn til skalerbarhed og transaktionshastighed. Det siges ogs√•, at PoS-coins er mindre skadelige for milj√łet sammenlignet med PoW-coins. Mange PoW-tilh√¶ngere h√¶vder derimod, at PoS som en nyere teknologi endnu ikke har bevist sit potentiale med hensyn til netv√¶rkssikkerhed. Det faktum, at PoW-netv√¶rk kr√¶ver betydelige m√¶ngder ressourcer (mining-hardware, elektricitet osv.), g√łr dem dyrere at angribe. Dette g√¶lder is√¶r for Bitcoin, som er den st√łrste PoW-blockchain.

Som n√¶vnt forventes Ethereum (ETH) at skifte fra PoW til PoS i Ethereum 2.0-opgraderingen. ETH 2.0 er en l√¶nge ventet opgradering af Ethereum-netv√¶rket for at forbedre dets ydeevne og l√łse problemet med dets skalerbarhed. Efter implementeringen af PoS p√• Ethereum vil alle med mindst 32 ETH kunne deltage i staking for at blive en validator og modtage bel√łnninger.¬†

Er PoS bedre end PoW? Hvad f√•r den n√¶stst√łrste kryptovaluta efter markedsv√¶rdi til at implementere en ny konsensusmekanisme?


Centraliseringsrisiko

P√• Proof of Work-blockchains involverer mining brug af computerkraft til at hashe blokkens data, indtil der er fundet en gyldig l√łsning. For de store kryptovalutaer i dag bliver det stadig mere udfordrende at finde l√łsninger, og processen med at g√¶tte store m√¶ngder hashes kan v√¶re dyr i form af hardware og elektricitet.

Derfor foretr√¶kker nogle minere at akkumulere deres mining-ressourcer i mining-pools for at f√• en st√łrre chance for at f√• block rewards. Nogle store mining-pools investerer millioner af dollar og kontrollerer tusindvis af ASIC-hardwareenheder til mining for at generere s√• meget hashingkraft som muligt.

I december 2021 kontrollerer de fire st√łrste mining-pools tilsammen omkring 50 % af den samlede Bitcoin-hashingkraft. Dominansen af mining-pools g√łr det mere udfordrende for individuelle kryptoentusiaster at mine en blok p√• egen h√•nd.¬†

Men hvor decentraliseret er mining egentlig? På den ene side er der stadig ikke en enkelt enhed, der kan kontrollere bekræftelser på nettet. Hvis dette sker, vil et 51 %-angreb være muligt, og netværket vil miste sin værdi. Nogle vil måske hævde, at selv om mining stadig er decentraliseret, er det ikke længere stærkt decentraliseret. Visse områder, producenter af mining-udstyr og energiproducenter dominerer stadig mining og reducerer den generelle decentralisering af Proof of Work-blockchains.

Proof of Stake-konsensusmekanismen har en anden tilgang og erstatter mining med staking. Denne mekanisme sænker adgangsbarriererne for en enkeltperson til at bekræfte transaktioner, idet der ikke længere lægges vægt på placering, udstyr og andre faktorer. Din stake bestemmes simpelthen af det antal tokens, du har.

De fleste PoS-netv√¶rk kr√¶ver dog, at du k√łrer en validatornode for at kunne begynde at bekr√¶fte transaktioner. Denne kan v√¶re dyr at k√łre, men ikke s√• dyr som flere mining rigs. Brugerne staker derefter deres tokens bag visse validatorer, hvilket giver os en model, der ligner mining-pools. S√• selv om Proof of Stake er nemmere at deltage i for en gennemsnitlig bruger, er den stadig modtagelig over for det samme centraliseringsproblem som mining-pools.


Sikkerhedsrisici

Ud over centraliseringsrisikoen kan det faktum, at de fire st√łrste mining-pools har st√łrstedelen af hashingkraften i Bitcoin-netv√¶rket, potentielt √łge risikoen for et 51 %-angreb. Et 51 %-angreb refererer til et potentielt angreb p√• sikkerheden i et blockchain-system af en ondsindet akt√łr eller organisation, der form√•r at kontrollere over 50 % af netv√¶rkets samlede hashingkraft. Angriberen kan tilsides√¶tte blockchain-konsensusalgoritmen og beg√• ondsindede handlinger til egen fordel, f.eks. ved dobbeltforbrug, afvisning eller √¶ndring af transaktionsregistreringer eller ved at forhindre andre i at mine. Det er dog usandsynligt, at dette vil ske med Bitcoin p√• grund af st√łrrelsen af netv√¶rket.

Hvis nogen derimod skulle angribe en PoS-blockchain, skal de eje mere end 50 % af coins p√• netv√¶rket. Dette vil medf√łre en stigning i eftersp√łrgslen p√• markedet og i prisen p√• coinen, hvilket kan koste titusindvis af milliarder af dollar. Selv hvis de beg√•r et 51 %-angreb, vil v√¶rdien af deres stakede coins falde drastisk, efterh√•nden som netv√¶rket bliver kompromitteret. Derfor er det ikke s√¶rlig sandsynligt, at et 51 %-angreb vil ske p√• en krypto, der bruger PoS-konsensus, is√¶r hvis det er en med stor markedsv√¶rdi.


Ulemper ved Proof of Stake

Mange ser Proof of Stake som et bedre alternativ til Proof of Work, men det er v√¶rd at bem√¶rke, at der ogs√• er mangler ved PoS-algoritmen. P√• grund af mekanismen til distribution af bel√łnning kan validatorer med flere stakede aktiver √łge deres chancer for at validere den n√¶ste blok. Jo flere coins en validator samler, jo flere coins kan denne stake og tjene, hvilket nogle mennesker kritiserer som "at g√łre de rige rigere". Disse "rigere" validatorer kan ogs√• p√•virke afstemningen p√• netv√¶rket, da PoS-blockchains ofte giver validatorer styringsrettigheder.

En anden bekymring er sikkerhedsrisici for krypto med mindre markedsv√¶rdi, der anvender PoS. Som n√¶vnt er det ikke s√¶rlig sandsynligt, at et 51 %-angreb vil ske p√• de mere popul√¶re kryptovalutaer s√•som ETH eller BNB. Mindre digitale aktiver med en lavere v√¶rdi er dog mere s√•rbare over for angreb. Angriberne kunne potentielt f√• nok coins til at opn√• en fordel i forhold til andre validatorer. De kunne udnytte PoS-systemet ved ofte at blive valgt til at blive validatorer. De bel√łnninger, de har optjent, kan derefter bruges til yderligere staking og √łge deres chance for at blive valgt i n√¶ste runde.


Sammenfatning

Proof of Work og Proof of Stake har begge deres plads i krypto√łkosystemet, og det er sv√¶rt at sige med sikkerhed, hvilken konsensusprotokol der fungerer bedst. PoW kan blive kritiseret for at skabe store kulstofemissioner under mining, men det har vist sig at v√¶re en sikker algoritme til at beskytte blockchain-netv√¶rk. Men efterh√•nden som Ethereum skifter fra PoW til PoS, kan Proof of Stake-systemet blive mere foretrukket af nye projekter i fremtiden.