Hva er Proof of Stake (innsatsbevis/PoS)?
Table of Contents
Innledning
Hva betyr Proof of Stake?
Hvordan fungerer Proof of Stake?
På hvilke blokkjeder brukes Proof of Stake?
Fordeler med Proof of Stake
Ulemper med Proof of Stake
Proof of Work kontra Proof of Stake
Andre konsensusmekanismer som bygger på Proof of Stake
Konklusjon
Hva er Proof of Stake (innsatsbevis/PoS)?
HomeArticles
Hva er Proof of Stake (innsatsbevis/PoS)?

Hva er Proof of Stake (innsatsbevis/PoS)?

Viderekommen
Published Dec 6, 2018Updated Jun 22, 2022
7m

TL;DR

Proof of Stake er en populær alternativ konsensusmekanisme til Proof of Work. Istedenfor at man trenger datakraft for å validere transaksjoner, må validatorene foreta staking av mynter. Dette reduserer dramatisk energiforbruket som trengs. Proof of Stake øker også desentraliseringen, sikkerheten og skalerbarheten. 

Men Proof of Stake kan være mindre tilgjengelig å komme i gang med uten tilgang til krypto. Det kan også være lettere å gjennomføre et 51 %-angrep på blokkjeder med lav markedsverdi. Ettersom Proof of Stake er veldig allsidig, har det et bredt spekter av variasjoner for forskjellige blokkjeder og bruksområder.


Innledning

Proof of Stake er det desidert mest populære valget for blokkjedenettverk i dag. Men med så mange variasjoner kan det være vanskelig å forstå grunnkonseptene. Nå for tiden er det lite sannsynlig at du får se det i sin opprinnelige form. Men uansett deler alle typer Proof of Stake de samme sentrale grunnkonseptene. Hvis du forstår disse likhetene, vil det hjelpe deg til å ta bedre valg om blokkjedene du bruker, og hvordan de fungerer.


Hva betyr Proof of Stake?

Proof of Stake-konsensusalgoritmen ble introdusert i 2011 på Bitcointalk-forumet. Den ble foreslått som en løsning på Proof of Work-problemene. Selv om begge har det samme målet om å nå blokkjedekonsensus, er prosessene ganske forskjellige. Istedenfor at deltakerne må komme med et bevis som krever mye datakraft, beviser de bare at de har foretatt staking av mynter.


Hvordan fungerer Proof of Stake?

Proof Of Stake-algoritmen bruker en halvtilfeldig valgprosess for å velge validatorer fra en gruppe noder. Systemet bruker en kombinasjon av faktorer, deriblant alder på staking, et element av randomisering og nodens formue.
I Proof of Stake-systemer blir blokker "smidd" (forged) istedenfor minet. Men du kan nok fortsatt høre begrepet "mining" noen ganger. De fleste Proof of Stake-kryptovalutaer lanseres med en forsyning av forhåndssmidde mynter for at nodene skal kunne starte umiddelbart.
Brukere som deltar i prosessen med å smi, må låse en viss mengde mynter i nettverket som sin staking. Størrelsen på stakingen bestemmer sjansene for at en node blir valgt som neste validator – jo større staking, jo større sjanse. Det blir også lagt inn unike metoder i utvelgelsesprosessen for at det ikke bare blir de rikeste nodene i nettverket som favoriseres. De to mest brukte metodene er randomisert blokkvalg og myntaldervalg.

Randomisert blokkvalg

I metoden randomisert blokkvalg velges validatorene ved å se etter noder med en kombinasjon av laveste hashverdi og høyeste staking. Siden stakingstørrelsen er offentlig, kan den neste "smeden" vanligvis forutses av andre noder.

Myntaldervalg

Metoden myntaldervalg velger noder basert på hvor lenge staking av tokenene deres har pågått. Myntalderen beregnes ved å gange antall dager med staking av myntene, med antall mynter som det pågår staking av. 

Når en node har smidd en blokk, tilbakestilles myntalderen til null, og noden må vente en viss periode for å kunne smi en blokk til – dette hindrer at store stakingnoder dominerer blokkjeden.

Validering av transaksjoner

Hver kryptovaluta som bruker en Proof of Stake-algoritme, har en kombinasjon av sitt eget sett med regler og metoder for det den mener fungerer best mulig for nettverket og brukerne.

Når en node blir valgt til å smi neste blokk, vil den sjekke om transaksjonene i blokken er gyldige. Den signerer deretter blokken og legger den til i blokkjeden. Som belønning mottar noden transaksjonsgebyrene fra blokken, og på noen blokkjeder en myntbelønning.

Hvis en node ønsker å slutte å være smed, vil stakingen og opptjente belønninger bli frigjort etter en viss periode, slik at nettverket får tid til å bekrefte at det ikke finnes noen falske blokker som noden har lagt til på blokkjeden.


På hvilke blokkjeder brukes Proof of Stake?

De fleste blokkjeder som er nyere enn Ethereum, bruker Proof of Stake-konsensusmekanismer. Vanligvis er hver av dem modifisert for å dekke behovene til nettverket. Vi skal se nærmere på disse variantene senere i artikkelen. Ethereum er også for tiden i ferd med å gå over til Proof of Stake med Ethereum 2.0.

Blokkjedenettverk som bruker Proof of Stake eller en form for det, omfatter:

1. BNB Chain


Fordeler med Proof of Stake

Proof of Stake har mange klare fordeler sammenlignet med Proof of Work. Derfor bruker nye blokkjeder nesten alltid Proof of Stake. Fordelene er blant annet:

Tilpasningsmuligheter

Når brukernes behov og blokkjeder endres, kan Proof of Stake også endres. Det ser man tydelig ut ifra det store antallet tilgjengelige tilpasninger. Mekanismen er allsidig og kan enkelt passe til de fleste bruksområder for blokkjeder.

Desentralisering

Det er flere brukere som ønsker å kjøre noder, ettersom det koster mindre. Insentivet og randomiseringsprosessen gjør også nettverket mer desentralisert. Selv om det finnes stakingpooler, er det mye større sjanse for at en enkeltperson lykkes i å smi en blokk under Proof of Stake. Totalt sett reduserer dette behovet for stakingpooler. 

Energieffektivitet

Proof of Stake er utrolig energieffektivt sammenlignet med Proof of Work. Kostnaden for deltagelse avhenger av de økonomiske kostnadene for staking av mynter, ikke av kostnadene for datakraft knyttet til å løse gåter. Denne mekanismen fører til en betydelig reduksjon i hvor mye energi som kreves for å drive konsensusmekanismen.

Skalerbarhet

Siden Proof of Stake ikke er avhengig av fysiske maskiner for å oppnå konsensus, er det mer skalerbart. Det er ikke behov for store miningfarmer eller anskaffelse av store energiforsyninger. Det er billigere, enklere og mer tilgjengelig å legge til flere validatorer på nettverket. 

Sikkerhet

Staking fungerer som en økonomisk motivasjon for at validatoren ikke skal behandle falske transaksjoner. Hvis nettverket skulle oppdage en falsk transaksjon, mister validatoren en del av stakingen sin og retten til å delta i fremtiden. Så lenge stakingen er høyere enn belønningen, taper validatoren flere mynter enn det han vinner ved å være uredelig.

For at en node effektivt skulle kunne kontrollere nettverket og godkjenne falske transaksjoner, måtte noden eie majoriteten av stakingene i nettverket, også kjent som 51 %-angrep. Avhengig av verdien av en kryptovaluta kan det være nesten umulig å få kontroll over nettverket, ettersom man da må skaffe seg 51 % av den sirkulerende forsyningen. 

Men dette kan også være en ulempe, som vi vil forklare nedenfor.


Ulemper med Proof of Stake

Selv om Proof of Stake har mange fordeler sammenlignet med Proof of Work, er det fortsatt noen svakheter:

Forking

Med en standard Proof of Stake-mekanisme er det ingenting som hindrer mining på begge sider av en fork. Under Proof of Work vil mining på begge sider føre til sløsing av energi. Med Proof of Stake er kostnadene mye lavere, noe som betyr at folk kan "satse" på begge sider av en fork.

Tilgjengelighet

For å begynne med staking trenger du en forsyning av blokkjedens opprinnelige token. Dette krever at du kjøper tokenet via en børs eller annen metode. Avhengig av beløpet som kreves, kan det hende du må investere mye for å kunne drive effektiv staking. 

Med Proof of Work kan du kjøpe billig miningutstyr, eller til og med leie det. Da kan du bli med i en pool og raskt begynne å validere og tjene penger.

51 %-angrep

Selv om Proof of Work også er utsatt for 51 %-angrep, kan dette være betydelig enklere med Proof of Stake. Hvis en tokenpris krasjer eller blokkjeden har lav markedsverdi, kan det være teoretisk billig å kjøpe mer enn 50 % av tokenene og kontrollere nettverket.


Proof of Work kontra Proof of Stake

Når vi sammenligner de to konsensusmekanismene, er det noen få grunnleggende forskjeller.


Proof of Work (PoW)

Proof of Stake (PoS)

Utstyret som trengs

Miningutstyr

Lite eller ingenting

Energiforbruk

Høyt

Lavt

Tendens til

Sentralisering

Desentralisering

Valideringsmetode

Beregnings-/databevis

Staking av mynter


Men det finnes mange forskjellige Proof of Stake-mekanismer på tvers av blokkjeder. Mange av forskjellene avhenger av nøyaktig hvilken mekanisme som brukes.


Andre konsensusmekanismer som bygger på Proof of Stake

Proof of Stake er veldig fleksibelt. Utviklerne kan endre den nøyaktige mekanismen slik at den passer til blokkjedens spesifikke bruksområder. Under er noen av de vanligste  

Delegert Proof of Stake (DPoS)

Delegert Proof of Stake lar brukerne foreta staking av mynter uten å bli validator. I slike tilfeller foregår stakingen bak en validator, og blokkbelønningene deles. Jo høyere staking fra delegatorer som en mulig validator har bak seg, jo større er sjansen for å bli valgt. Validatorene kan vanligvis endre beløpet som deles med delegatorene som insentiv. Ryktet til en validator er også en viktig faktor for delegatorer.

Nominert Proof of Stake (NPoS)

Nominert Proof of Stake er en konsensusmodell som er utviklet av Polkadot. Den har mange likhetstrekk med delegert Proof of Stake, men én stor forskjell. Hvis en nominator (delegator) foretar staking bak en ondsinnet validator, kan delegatoren også miste stakingen. 

Nominatorer kan velge opptil 16 validatorer å foreta staking bak. Nettverket fordeler da stakingene likt bak de valgte validatorene. Polkadot bruker også flere metoder fra spillteori og valgteori for å avgjøre hvem som skal smi en ny blokk.

Proof of Staked Authority (PoSA)

BNB Smart Chain bruker Proof of staked Authority for å oppnå nettverkskonsensus. Denne konsensusmekanismen kombinerer Proof of Authority og Proof of Stake, slik at validatorene bytter på å smi blokker. En gruppe på 21 aktive validatorer blir kvalifisert til å delta, og de velges ut basert på mengden BNB de foretar staking av, eller som kommer fra delegatorer bak dem. Dette settet fastsettes daglig, og BNB Chain lagrer valget.


Konklusjon

Måten vi legger til blokker av transaksjoner i et nettverk på, har endret seg mye siden Bitcoin. Vi trenger ikke lenger å benytte datakraft for å generere kryptokonsensus. Proof of Stake-systemet har mange fordeler, og historien viser at Proof of Stake fungerer. I fremtiden ser det ut til at Bitcoin vil være ett av noen få Proof of Work-nettverk som blir igjen. Foreløpig ser det ut til at Proof of Stake er kommet for å bli.