TöötÔendus (PoW) vs. panuse tÔendus (PoS)
Avaleht
Artiklid
TöötÔendus (PoW) vs. panuse tÔendus (PoS)

TöötÔendus (PoW) vs. panuse tÔendus (PoS)

Keskmine
Avaldatud Dec 12, 2018VĂ€rskendatud Aug 17, 2023
9m

TL;DR

TöötĂ”endus (PoW) ja panuse tĂ”endus (PoS) on kĂ”ige levinumad konsensusmehhanismid. Suuremad krĂŒptorahad on vĂ”tnud need oma vĂ”rgu turvamiseks kasutusele.

TöötÔendust kasutatakse Bitcoinis tehingute kinnitamiseks ja vÔrgu turvamiseks. Lisaks kÔigele muule hoiab PoW Àra topeltkulutamist. Plokiahelat kindlustavad kaevandajateks kutsutud osalejad, kes vÔistlevad arvutusvÔimsusega uute plokkide kinnitamise ja plokiahela vÀrskendamise Ôiguse pÀrast. Edukat kaevandajat premeerib vÔrk BTC-ga. Alates 2021. aasta detsembrist vÔib kaevandaja saada ploki tasu 6,25 BTC pluss tehingutasud, kui ta suudab Bitcoini ploki edukalt kaevandada.

Peamine erinevus PoW ja PoS vahel seisneb selles, kuidas nad mÀÀravad kindlaks, kes saab tehinguploki valideerida. Panuse tĂ”endus on kĂ”ige populaarsem alternatiiv töötĂ”endusele. See on konsensusmehhanism, mille eesmĂ€rk on parandada mĂ”ningaid PoW-i piiranguid, nĂ€iteks skaleeritavuse ja energiatarbimise probleeme. PoS-is nimetatakse osalejaid valideerijateks. Nad ei pea kasutama vĂ”imsat riistvara, et konkureerida ploki valideerimise vĂ”imaluse pĂ€rast. Selle asemel peavad nad panustama (lukustama) plokiahela natiivset krĂŒptoraha. SeejĂ€rel valib vĂ”rgustik panustatud krĂŒpto summast lĂ€htuvalt vĂ”itja, kellele makstakse osa tehingutasudest selle ploki eest, mille nad valideerivad. Mida rohkem mĂŒnte panustatakse, seda suurem on vĂ”imalus saada valideerijaks.


Sissejuhatus

Tagamaks, et plokiahelasse salvestatud tehingud on kehtivad, vĂ”tavad need vĂ”rgud kasutusele erinevaid konsensusmehhanisme. TöötĂ”endus (PoW) on nendest vanim. See on loodud Satoshi Nakamoto poolt ja paljud peavad seda ĂŒheks kĂ”ige turvalisemaks alternatiiviks. Panuse tĂ”endus (PoS) loodi hiljem, kuid nĂŒĂŒd on seda nĂ€ha enamikes altcoini projektides.

Lisaks Bitcoinile kasutatakse PoW-i ka teistes suuremates krĂŒptorahades nagu Ethereum (ETH) ja Litecoin (LTC). Seevastu PoS-i kasutavad Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) ja teised altcoinid. VÀÀrib mĂ€rkimist, et Ethereum lĂ€ks 2022. aastal PoW-lt ĂŒle PoS-ile.


Mis on töötÔendus (PoW) ja kuidas see toimib?

TöötĂ”endus (PoW) on konsensusalgoritm, mille Bitcoini vĂ”rk ja paljud teised krĂŒptorahad kasutavad topeltkulutamise vĂ€ltimiseks. Seda tutvustas Satoshi Nakamoto 2008. aastal avaldatud Bitcoini valges raamatus.

Sisuliselt mÀÀrab PoW kindlaks, kuidas Bitcoini plokiahelas saavutatakse hajutatud konsensus. Seda kasutatakse vÔrdÔigusvÔrgu tehingute valideerimiseks usaldusetul viisil, ilma et oleks vaja kolmanda osapoole vahendajaid.

PoW vĂ”rgus, nagu Bitcoin, kontrollivad tehinguid kaevandajad. Need osalejad kasutavad palju ressursse, et tagada vĂ”rgu jĂ€tkuv turvaline ja korrektne toimimine. Muude ĂŒlesannete hulgas loovad ja valideerivad kaevandajad tehingute plokke. Kuid selleks, et konkureerida jĂ€rgmise ploki valideerimise Ă”iguse eest, peavad nad kasutama keeruliste matemaatiliste mĂ”istatuste lahendamiseks kĂ”rgelt spetsialiseerunud kaevandamisriistvara. 

Esimene kaevandaja, kes suudab nendele matemaatikaĂŒlesannetele sobiva lahenduse leida, teenib Ă”iguse lisada oma plokk plokiahelasse ja saada nn ploki tasu. Ploki tasud koosnevad Ă€sjaloodud krĂŒptorahast ja tehingutasudest. KrĂŒptoraha hulk ploki tasus on eri plokiahelates erinev. NĂ€iteks Bitcoini plokiahelas vĂ”ib edukas kaevandaja saada igalt ploki tasult 6,25 BTC pluss teenustasud (2021. aasta detsembri seisuga). Kuid iga 210 000 ploki jĂ€rel (umbes iga nelja aasta tagant) vĂ€heneb uute BTC-de arv ploki kohta 50% vĂ”rra tĂ€nu mehhanismile, mida tuntakse kui poolitamine (halving).

Kui soovid töötĂ”enduse mudeli kohta ĂŒksikasjalikumalt tutvuda, loe seda artiklit Mis on töötĂ”endus (PoW)?. 


Mis on panuse tÔendus (PoS) ja kuidas see toimib?

Panuse tĂ”endus (PoS) on konsensusalgoritm, mis vĂ”eti kasutusele 2011. aastal alternatiivina töötĂ”endusele. Selle eesmĂ€rk on ĂŒletada PoW-vĂ”rkude skaleeritavuse piirangud. PoS on teine populaarseim algoritm, mida kasutavad sellised krĂŒptorahad nagu Binance Coin (BNB), Solana (SOL) ja Cardano (ADA).

Kuigi PoW-l ja PoS-il on sama eesmĂ€rk jĂ”uda plokiahelas ĂŒksmeelele, on PoS-il erinev viis, kuidas mÀÀrata kindlaks, kes tehingubloki valideerib. PoS plokiahelatel ei ole kaevandajaid. Selle asemel, et tugineda vĂ”imsatele arvutitele, mis konkureerivad plokkide valideerimisĂ”iguste saamiseks, tuginevad PoS valideerijad oma krĂŒptovaradele.

Ploki valideerimiseks peavad osalejad lukustama teatud hulga mĂŒnte konkreetsesse nutilepingusse plokiahelas. Seda protsessi nimetatakse panustamiseks. SeejĂ€rel mÀÀrab PoS-protokoll osaleja, kes valideerib jĂ€rgmise ploki. SĂ”ltuvalt vĂ”rgust vĂ”ib see valik toimuda juhuslikult vĂ”i vastavalt nende osalusele (panusele). Valitud valideerija vĂ”ib saada tehingutasusid preemiatena plokilt, mille ta on valideerinud. Tavaliselt, mida rohkem mĂŒnte nad lukustavad, seda suurem on vĂ”imalus saada valitud.

Lisateavet leiad artiklist Panuse tÔenduse (PoS) selgitus. 


Erinevus töötÔenduse ja panuse tÔenduse vahel

Vaatamata sellele, et mÔlemad on konsensusmehhanismid, mis tagavad plokiahela vÔrgu turvalisuse, on nende kahe vahel teatud erinevused. Peamine erinevus seisneb muidugi selles, kuidas PoW ja PoS mÀÀravad kindlaks, milline osaleja uusi tehinguid valideerib. Selgemaks arusaamiseks vaadakem alljÀrgnevat tabelit:


TöötÔendus (PoW)

Panuse tÔendus (PoS)

Kes saab plokke kaevandada/valideerida?

Mida suurem on arvutusvÔimsus, seda suurem on ploki kaevandamise tÔenÀosus.

Mida rohkem mĂŒnte panustatakse, seda tĂ”enĂ€olisem on uue ploki valideerimine

Kuidas plokki kaevandatakse/valideeritakse?

Kaevandajad vÔistlevad, et lahendada keerulisi matemaatilisi mÔistatusi, kasutades oma arvutusressursse.

Tavaliselt mÀÀrab algoritm vĂ”itja juhuslikult, vĂ”ttes arvesse panustatud mĂŒntide hulka.

Kaevandamisseadmed 

Professionaalne kaevandamisriistvara, nÀiteks ASIC, CPU ja GPU

KĂ”ik internetiĂŒhendusega arvutid vĂ”i mobiilseadmed

Kuidas jagatakse preemiaid?

Esimene inimene, kes kaevandab ploki, saab ploki tasu

Valideerijad vÔivad saada osa nende poolt valideeritud plokist kogutud tehingutasudest

Kuidas on vÔrk turvatud

Mida suurem on rÀsi, seda turvalisem on vÔrk

Panustamine lukustab krĂŒpto plokiahelas, et tagada vĂ”rgu turvalisus


Kas töötÔendus on parem kui panuse tÔendus?

Panuse tĂ”enduse toetajad vĂ€idavad, et PoS-il on mĂ”ningaid eeliseid PoW-i ees, eriti seoses skaleeritavuse ja tehingukiiruse osas. Samuti öeldakse, et PoS-mĂŒndid on PoW-ga vĂ”rreldes keskkonnale vĂ€hem kahjulikud. Seevastu paljud PoW-i toetajad vĂ€idavad, et PoS kui uuem tehnoloogia peab veel tĂ”estama oma potentsiaali vĂ”rgu turvalisuse osas. Asjaolu, et PoW-vĂ”rgud nĂ”uavad mĂ€rkimisvÀÀrseid ressursse (kaevandamisriistvara, elekter jne), muudab nende rĂŒndamise kallimaks. See kehtib eriti Bitcoini kui suurima PoW plokiahela kohta.

Nagu mainitud, Ethereum (ETH) lĂŒlitus PoW-lt PoS-ile Ethereum 2.0 versiooniuuenduses. ETH 2.0 on Ethereumi vĂ”rgu kauaoodatud uuendus, et parandada selle jĂ”udlust ja lahendada selle skaleeritavuse probleem. PĂ€rast PoS-i rakendamist Ethereumis saab igaĂŒks, kellel on vĂ€hemalt 32 ETH, osaleda panustamises, et saada valideerijaks ja saada preemiaid. 

Kas PoS on parem kui PoW? Mis paneb suuruselt teise krĂŒptoraha turukapitalisatsiooni jĂ€rgi vĂ”tma kasutusele uue konsensusmehhanismi?


Tsentraliseerimise risk

TöötĂ”enduse plokiahelates hĂ”lmab kaevandamine arvutusvĂ”imsuse kasutamist ploki andmete rĂ€simiseks, kuni leitakse kehtiv lahendus. TĂ€napĂ€eval on suuremate krĂŒptorahade puhul lahenduste leidmine ĂŒha keerulisem ning massiivsete rĂ€side arvamise protsess vĂ”ib olla riistvara ja elektrienergia mĂ”ttes kallis.

SeetÔttu eelistavad mÔned kaevandajad koguda oma kaevandusressursse kaevandamis kogumitesse, et saada suurem vÔimalus ploki tasusid teenida. MÔned suured kaevandamise kogumid investeerivad miljoneid dollareid ja kontrollivad tuhandeid ASIC kaevandusriistava masinaid, et genereerida vÔimalikult palju rÀsivÔimsust.

Alates 2021. aasta detsembrist kontrollivad 4 parimat kaevandamise kogumit koos umbes 50% kogu Bitcoini rĂ€sivĂ”imsusest. Kaevandamise kogumite domineerimine muudab ĂŒksikute krĂŒptoentusiastide jaoks ploki iseseisva kaevandamise keerulisemaks. 

Aga kui detsentraliseeritud on kaevandamine? Ühelt poolt ei ole ikka veel ĂŒhtegi ĂŒksust, mis saaks kontrollida kinnitusi vĂ”rgus. Kui see juhtuks, oleks vĂ”imalik 51% rĂŒnnak ja vĂ”rk kaotaks oma vÀÀrtuse. MĂ”ned vĂ”ivad vĂ€ita, et kuigi kaevandamine on endiselt detsentraliseeritud, ei ole see enam tugevalt detsentraliseeritud. Teatud valdkonnad, kaevandamisseadmete tootjad ja energiatootjad domineerivad endiselt kaevandamises ja vĂ€hendavad ĂŒldist detsentraliseeritust tĂ”endavate plokiahelate puhul.

Panuse tĂ”enduse konsensusmehhanism kasutab teistsugust lĂ€henemist ja asendab kaevandamisvĂ”imsuse panustamisega. See mehhanism alandab ĂŒksikisiku jaoks tehingute kinnitamise tĂ”kkeid, vĂ€hendades rĂ”huasetust asukohale, seadmetele ja teistele teguritele. Sinu panus (stake) on lihtsalt mÀÀratud sinu tokenite koguse jĂ€rgi.

Enamik PoS-vÔrke nÔuab aga tehingute kinnitamise alustamiseks valideerimissÔlme kÀivitamist. See vÔib olla kulukas, kuid mitte nii palju kui mitu kaevandamise arvutit. SeejÀrel panustavad kasutajad oma tokenid teatud valideerijate taha, mis annab meile sarnase mudeli nagu kaevandamise kogumid. Niisiis, kuigi keskmisele kasutajale on panuse tÔenduses lihtsam osaleda, on see siiski tundlik sama tsentraliseerimise probleemi suhtes nagu kaevandamise kogumid.


Turvariskid

Lisaks tsentraliseerimisriskile vĂ”ib asjaolu, et neljal parimal kaevandamise kogumil on suurem osa Bitcoini vĂ”rgu rĂ€sivĂ”imsusest, suurendada 51% rĂŒnnaku riski. 51% rĂŒnnak viitab vĂ”imalikule rĂŒnnakule plokiahela sĂŒsteemi turvalisusele pahatahtliku tegutseja vĂ”i organisatsiooni poolt, kes suudab kontrollida ĂŒle 50% kogu vĂ”rgu rĂ€sivĂ”imsusest. RĂŒndaja vĂ”ib plokiahela konsensuse algoritmi kĂ”rvale jĂ€tta ja sooritada pahatahtlikke tegusid enda kasuks, nĂ€iteks kahekordseid kulutusi, tehingukirjete tagasilĂŒkkamist vĂ”i muutmist, vĂ”i teiste kaevandamise takistamist. Bitcoini puhul on see siiski ebatĂ”enĂ€oline vĂ”rgu suuruse tĂ”ttu.

Seevastu kui keegi tahaks rĂŒnnata PoS-plokiahelat, peaks tal olema rohkem kui 50% vĂ”rgus olevatest mĂŒntidest. See pĂ”hjustaks nĂ”udluse tĂ”usu turul ja mĂŒndi hinna tĂ”usu, mis vĂ”ib maksta kĂŒmneid miljardeid dollareid. Isegi kui nad sooritavad 51% rĂŒnnaku, vĂ€heneb nende panustatud mĂŒntide vÀÀrtus drastiliselt, kuna vĂ”rk satub ohtu. SeetĂ”ttu ei ole vĂ€ga tĂ”enĂ€oline, et 51% rĂŒnnak juhtuks krĂŒpto vastu, mis kasutab PoS konsensust, eriti kui see on suure turukapitaliga krĂŒpto.


Panuse tÔenduse puudused

Paljud peavad panuse tĂ”endust paremaks alternatiiviks töötĂ”endusele, kuid tasub mĂ€rkida, et PoS-i algoritmis on ka puudusi. TĂ€nu preemia jaotamise mehhanismile saavad valideerijad, kellel on rohkem varasid, suurendada oma vĂ”imalusi jĂ€rgmise ploki valideerimiseks. Mida rohkem mĂŒnte valideerija kogub, seda rohkem mĂŒnte saab ta panustada ja teenida, mida mĂ”ned inimesed kritiseerivad kui „rikaste rikkamaks tegemist“. Need „rikkamad“ valideerijad vĂ”ivad mĂ”jutada ka hÀÀletamist vĂ”rgus, kuna PoS-plokiahelad annavad valideerijatele sageli juhtimisĂ”igusi.

Teine mure on turvariskid vĂ€iksema turukapitaliga krĂŒptode puhul, mis vĂ”tavad kasutusele PoS-i. Nagu mainitud, ei ole vĂ€ga tĂ”enĂ€oline, et 51% rĂŒnnak toimuks populaarsemate krĂŒptorahade nagu ETH vĂ”i BNB puhul. VĂ€iksemad ja vĂ€iksema vÀÀrtusega digitaalsed varad on aga rĂŒnnakute suhtes haavatavamad. RĂŒndajad vĂ”ivad potentsiaalselt hankida piisavalt mĂŒnte, et saada eelis teiste valideerijate suhtes. Nad vĂ”iksid kasutada Ă€ra PoS-sĂŒsteemi, kui nad valitakse sageli valideerijateks. Nende teenitud preemiaid saab seejĂ€rel kasutada edasiseks panustamiseks ja suurendada nende vĂ”imalust saada valituks jĂ€rgmises voorus.


LÔppmÀrkused

TöötĂ”endusel ja panuse tĂ”endusel on mĂ”lemal krĂŒpto ökosĂŒsteemis oma koht ja on raske kindlalt öelda, milline konsensusprotokoll töötab paremini. PoW-i vĂ”idakse kritiseerida selle pĂ€rast, et see tekitab kaevandamise ajal suuri sĂŒsinikdioksiidi heitkoguseid, kuid see on tĂ”estanud end turvalise algoritmina plokiahela vĂ”rkude kaitsmiseks. Kuid, kuna Ethereum lĂ€ks PoW-lt ĂŒle PoS-ile, vĂ”ivad uued projektid tulevikus soosida rohkem panuse tĂ”enduse sĂŒsteemi.