Mi az a Proof of Stake (PoS)?
Tartalomjegyzék
Bevezetés
Mit jelent a Proof of Stake?
Hogyan működik a Proof of Stake?
Mely blokkláncok használnak Proof of Stake-et?
A Proof of stake előnyei
A Proof of Stake hátrányai
Proof of Work vs. Proof of Stake
Más konszenzus mechanizmusok, amelyek a Proof of Stake-re épülnek
Következtetés
KezdőlapCikkek
Mi az a Proof of Stake (PoS)?

Mi az a Proof of Stake (PoS)?

Középszintű
Közzétéve Dec 6, 2018Frissítve Sep 29, 2022
8m

TL;DR

A Proof of Stake a Proof of Work népszerű, alternatív konszenzus mechanizmusa. Számítási teljesítmény helyett, a validátoroknak a tranzakciók érvényesítéséhez, érméket kell stakelniük. Ez drasztikusan csökkenti a szükséges energiafogyasztást. A Proof of Stake javítja a decentralizációt, a biztonságot és a skálázhatóságot is. 

A Proof of Stake azonban kevésbé hozzáférhető a kriptó nélkül. Továbbá, az 51%-os támadás az alacsony piaci kapitalizációjú blokkláncok esetében könnyen megvalósítható. Mivel a Proof of Stake rendkívül sokoldalú, számos változata létezik a különböző blokkláncokhoz és felhasználási területekhez.


Bevezetés

A Proof of Stake ma messze a legnépszerűbb választás a blokklánchálózatok számára. De a sok variáció miatt nehéz lehet megérteni az alapvető fogalmakat. Manapság nem valószínű, hogy eredeti formájában láthatja. Mindazonáltal az összes Proof of Stake ugyanazokat az alapfogalmakat tartalmazza. E hasonlóságok megértése segít abban, hogy jobb döntéseket hozzon a használt blokkláncokkal és azok működésével kapcsolatban.


Mit jelent a Proof of Stake?

A Proof of Stake konszenzus algoritmust 2011-ben mutatták be a Bitcointalk fórumon. A Proof of Work problémáinak megoldásaként javasolták. Bár mindkettőnek a célja a blokklánc konszenzus elérése, a folyamat, amelyet követnek, meglehetősen eltérő. Ahelyett, hogy számításigényes bizonyítékot kellene szolgáltatniuk, a résztvevők csak azt bizonyítják, hogy stakelték az érméket.


Hogyan működik a Proof of Stake?

A Proof Of Stake algoritmus egy álvéletlen választási folyamatot használ a validátorok kiválasztására a csomópontok csoportjából. A rendszer több tényező kombinációját használja, beleértve a stakelés idejét, a véletlenszerűség egy elemét és a csomópont vagyonát.

A Proof of Stake rendszerekben a blokkokat előállítják vagy „kovácsolják”, nem pedig bányásszák. Ettől függetlenül előfordulhat, hogy alkalmanként használják a „bányászott” kifejezést. A legtöbb Proof of Stake kriptovaluta „előre kovácsolt” érmék kínálatával indul, hogy a csomópontok azonnal indulhassanak.

Az előállítási folyamatban részt vevő felhasználóknak egy bizonyos mennyiségű érmét kell a hálózaton zárolniuk stake gyanánt. A stake mérete határozza meg annak az esélyét, hogy egy csomópontot kiválasztanak a következő validátornak - minél nagyobb a stake, annál nagyobb az esélye. A kiválasztási folyamatba egyedi módszereket illesztenek be, hogy ne csak a hálózat leggazdagabb csomópontjai részesüljenek előnyben. A két leggyakrabban használt módszer a véletlenszerű blokkválasztás és az érmekor kiválasztása.

Véletlenszerű blokkválasztás

A véletlenszerű blokkválasztási módszerben a validátorok kiválasztása úgy történik, hogy a legalacsonyabb hash-érték és a legmagasabb stake kombinációjával rendelkező csomópontokat keresik. Mivel a stake mérete nyilvános, a következő validátort más csomópontok megjósolhatják.

Érmekor kiválasztása

Az érmekor választási módszer aszerint választja ki a csomópontokat, hogy mióta vannak a tokenjeik stakelve. Az érmék korát úgy számítják ki, hogy megszorozzák az érmék stakelt napjainak számát a stakelt érmék számával. 

Miután egy csomópont létrehozott egy blokkot, az érme kora visszaáll nullára, és egy bizonyos ideig várnia kell, hogy újabb blokkot hozhasson létre - ez megakadályozza, hogy a nagy stake-el rendelkező csomópontok uralják a blokkláncot.

Tranzakciók validálása

Minden Proof of Stake algoritmust használó kriptovalutának megvannak a saját szabályai és metódusai, amelyeket a hálózat és a felhasználók számára a lehető legjobb kombinációnak tartanak.

Amikor egy csomópontot kiválasztanak a következő blokk létrehozására, ellenőrzi, hogy a blokkban lévő tranzakciók érvényesek-e. Ezután aláírja a blokkot, és hozzáadja a blokklánchoz. Jutalomként a csomópont megkapja a blokk tranzakciós díját, és egyes blokkláncokon egy érmejutalmat.

Ha egy csomópont fel akar hagyni a blokkok létrehozásával, a hozzátartozó stake és a megszerzett jutalmak egy bizonyos idő után felszabadulnak, időt adva a hálózatnak, hogy ellenőrizze, hogy nincsenek-e hamis blokkok, amelyeket a csomópont adott a blokklánchoz.


Mely blokkláncok használnak Proof of Stake-et?

Az Ethereum utáni legtöbb blokklánc Proof of Stake konszenzus mechanizmust használ. Jellemzően mindegyik a hálózat igényeinek megfelelően módosul. Ezekkel a variációkkal a cikk későbbi részében foglalkozunk. Az Ethereum átállása a Proof of Stake-re az Ethereum 2-0-val már folyamatban van.

Proof of Stake-et vagy annak egy formáját használó blokklánchálózatok a következők:

1. BNB Chain

2. BNB Smart Chain

3. Solana

4. Avalanche

5. Polkadot


A Proof of stake előnyei

A Proof of Stake számos egyértelmű előnnyel rendelkezik a Proof of Work mechanizmushoz képest. Ezért az új blokkláncok szinte mindig Proof of Stake-et használnak. Előnyei a következők:

Alkalmazkodóképesség

Ahogy a felhasználók igényei és a blokkláncok változnak, úgy változik a Proof of Stake is. Ez jól látszik a rengeteg adaptációból. A mechanizmus sokoldalú, és könnyen alkalmazkodik a legtöbb blokklánc-felhasználáshoz.

Decentralizáció

Több felhasználót ösztönöznek a csomópontok futtatására, mivel ez megfizethetőbb. Ez az ösztönzés és a véletlenszerű eljárás is decentralizáltabbá teszi a hálózatot. Bár léteznek stake poolok, sokkal nagyobb az esélye annak, hogy valaki sikeresen létrehoz egy blokkot a Proof of Stake keretében. Összességében ez csökkenti a stake poolok szükségességét. 

Energiahatékonyság

A Proof of Stake hihetetlenül energiatakarékos a Proof of Work mechanizmushoz képest. A részvétel költségei inkább az érmék stakelésének gazdasági ráfordításán alapulnak, mint a feladványok megoldásának számítási költségein. Ez a mechanizmus a konszenzusmechanizmus működtetéséhez szükséges energia jelentős csökkenéséhez vezet.

Skálázhatóság

Mivel a Proof of Stake nem támaszkodik fizikai gépekre a konszenzus létrehozásához, jobban skálázható. Nincs szükség hatalmas bányászfarmokra vagy nagy energiaforrásokra. Több validátor hozzáadása a hálózathoz olcsóbb, egyszerűbb és elérhetőbb. 

Biztonság

A stakelés pénzügyi motivációként működik a validátor számára, hogy ne dolgozzon fel csalárd tranzakciókat. Ha a hálózat csalást észlel, a validátor elveszíti a stake egy részét és a jövőbeni részvételi jogát. Tehát amíg a stake magasabb, mint a jutalom, a validátor több érmét veszítene, mint amennyit a csalással nyerne.

A hálózat hatékony ellenőrzéséhez és a csalárd tranzakciók jóváhagyásához egy csomópontnak többségi stake-el kell rendelkeznie a hálózatban, amit 51%-os támadásnak neveznek. A kriptovaluta értékétől függően szinte lehetetlen megszerezni a hálózat feletti ellenőrzést, mivel a forgalomban lévő kínálat 51%-át kellene birtokolni. 

Ez azonban hátrányt is jelenthet, amit alább kifejtünk.


A Proof of Stake hátrányai

Bár a Proof of Stake számos előnnyel rendelkezik a Proof of Work mechanizmushoz képest, vannak gyengeségei is:

Fork

Egy szabványos Proof of Stake mechanizmussal nincs akadálya annak, hogy egy fork mindkét oldalát bányásszák. A Proof of Work esetében mindkét oldal bányászata energiapazarláshoz vezet. A Proof of Stake esetében a költségek sokkal kisebbek, ami azt jelenti, hogy az emberek a fork mindkét oldalára „fogadhatnak”.

Elérhetőség

A stakelés megkezdéséhez szüksége lesz egy blokklánc natív token kínálatára. Ehhez meg kell vásárolnia a tokent egy tőzsdén vagy máshol. A szükséges mennyiségtől függően jelentős befektetésre lehet szüksége ahhoz, hogy hatékonyan kezdjen el stakelni. 

A Proof of Work esetében olcsó bányászati felszerelést vásárolhat vagy akár bérelhet is. Ezzel csatlakozhat egy poolhoz, és gyorsan elkezdheti a validálást és a pénzkeresést.

51%-os támadás

Bár a Proof of Work is ki van téve az 51%-os támadásoknak, a Proof of Stake esetében ezek a támadások lényegesen könnyebbek lehetnek. Ha egy token árfolyama összeomlik, vagy a blokklánc alacsony piaci kapitalizációval rendelkezik, elméletileg olcsó lehet a tokenek több mint 50%-ának felvásárlása és a hálózat irányításának átvétele.


Proof of Work vs. Proof of Stake

Ha összehasonlítjuk a két konszenzusmechanizmust, van néhány alapvető különbség.


Proof of Work (PoW)

Proof of Stake (PoS)

Szükséges felszerelés

Bányászati berendezések

Minimális mennyiség vagy semmi

Energiafogyasztás

Magas

Alacsony

Tendencia

Centralizáció

Decentralizáció

Validációs módszer

Számítási bizonyíték

Érmék stakelése


A blokkláncok között azonban sokféle Proof of Stake mechanizmus létezik. Sok különbség az alkalmazott mechanizmustól függ.


Más konszenzus mechanizmusok, amelyek a Proof of Stake-re épülnek

A Proof of Stake rendkívül alkalmazkodó. A fejlesztők módosíthatják a pontos mechanizmust, hogy az megfeleljen a blokklánc egyedi felhasználási céljainak. Az alábbiakban felsorolunk néhányat a leggyakoribbak közül  

Delegated Proof of Stake (DPoS)

A Delegated Proof of Stake lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy érméket stakeljenek anélkül, hogy validátorrá válnának. Ebben az esetben egy validátor mögött stakelnek, és megosztják a blokkjutalmakat. Minél több delegáló stakel egy lehetséges validátor mögött, annál nagyobb a kiválasztási esélye. A validátorok ösztönzésként módosíthatják a delegálókkal megosztott összeget. A delegálók számára fontos tényező a validátorok hírneve is.

Nominated Proof of Stake (NPoS)

A Nominated Proof of Stake a Polkadot által kifejlesztett konszenzus modell. Sok hasonlóságot mutat a Delegated Proof of Stake-el, de van egy lényeges különbség. Ha egy nominátor (delegáló) egy rosszindulatú validátor mögött stakel, ő is elveszítheti a stake-jét. 

A nominátorok legfeljebb 16 validátort választhatnak, akik mögött stakelhetnek. A hálózat ezután egyenlően osztja el a stake-et a kiválasztott validátorok mögött. A Polkadot több játékelméleti és választáselméleti megközelítést is alkalmaz annak meghatározására, hogy ki hozhat létre új blokkot.

Proof of Staked Authority (PoSA)

A BNB Smart Chain Proof of Staked Authority-t használ a hálózati konszenzus létrehozásához. Ez a konszenzus mechanizmus ötvözi a Proof of Authority és a Proof of Stake mechanizmusokat, lehetővé téve a validátorok számára, hogy felváltva hozzanak létre blokkokat. A részvételre egy 21 aktív validátorból álló csoport jogosult, akiket az általuk stakelt vagy mögöttük delegált BNB összege alapján választanak ki. Ezt naponta határozzák meg, és a BNB Chain eltárolja a választást.


Következtetés

A tranzakciós blokkok hálózathoz való hozzáadásának módja jelentősen megváltozott a Bitcoin óta. Most már nem kell a számítási teljesítményre hagyatkoznunk a kriptokonszenzus létrehozásához. A Proof of Stake rendszernek számos előnye van, és a történelem bebizonyította, hogy a Proof of Stake működik. Az idő előrehaladtával úgy néz ki, hogy a Bitcoin csak egyike lesz a maroknyi Proof of Work hálózatnak. Egyelőre úgy tűnik, hogy a Proof of Stake velünk marad.