TL;DR
Bevis pÄ arbete (PoW) och bevis pÄ insats (PoS) Àr de vanligaste konsensusmekanismerna. De antas av stora kryptovalutor för att sÀkra sina nÀtverk.
Bevis pÄ arbete anvÀnds i Bitcoin för att validera transaktioner och sÀkra nÀtverket. PoW förhindrar dubbla utgifter med mera. Blockkedjan Àr sÀkrad av deltagare som kallas minerse, som anvÀnder berÀkningskraft för att tÀvla om rÀtten att bekrÀfta nya block och uppdatera blockkedjan. En miner som lyckas kommer att belönas med BTC av nÀtverket. I december 2021 kunde en miner fÄ en blockbelöning pÄ 6,25 BTC plus transaktionsavgifter, genom att lyckas utvinna ett Bitcoin-block.
Den största skillnaden mellan PoW och PoS Àr hur de avgör vem som fÄr validera ett transaktionsblock. Bevis pÄ insats Àr det mest populÀra alternativet till bevis pÄ arbete. Det Àr en konsensusmekanism som siktar pÄ att förbÀttra nÄgra av begrÀnsningarna som PoW har, sÄsom skalbarhetsproblem och energiförbrukning. I PoS kallas deltagarna validerare. De behöver inte anvÀnda kraftfull hÄrdvara för att tÀvla om chansen att validera ett block. IstÀllet mÄste de satsa (lÄsa) blockkedjans egen kryptovaluta. NÀtverket vÀljer sedan en vinnare baserat pÄ mÀngden krypto som satsas, och denne kommer att belönas med en del av transaktionsavgifterna frÄn det block denne validerar. Ju fler coin som satsas, desto större chans att vÀljas som validerare.
Introduktion
För att sÀkerstÀlla att transaktioner som registrerats pÄ en blockkedja Àr giltiga antar dessa nÀtverk olika konsensusmekanismer. Bevis pÄ arbete (PoW) Àr den Àldsta. Den Àr skapad av Satoshi Nakamoto och anses av mÄnga som ett av de sÀkraste alternativen. Bevis pÄ insats (PoS) skapades senare, men anvÀnds nu i de flesta altcoin-projekt.
Bortsett frÄn Bitcoin anvÀnds PoW ocksÄ i andra stora kryptovalutor sÄsom Ethereum (ETH) och Litecoin (LTC). DÀremot anvÀnds PoS av Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) och av andra altcoins. Det Àr vÀrt att notera att Ethereum bytte frÄn PoW till PoS under 2022.
Vad Àr bevis pÄ arbete (PoW) och hur fungerar det?
Bevis pÄ arbete (PoW) Àr konsensusalgoritmen som antagits av Bitcoin-nÀtverket och mÄnga andra kryptovalutor för att förhindra dubbla utgifter. Det introducerades av Satoshi Nakamoto i Bitcoins vitpapper, som publicerades 2008.
I huvudsak bestÀmmer PoW hur Bitcoin-blockkedjan uppnÄr distribuerad konsensus. Det anvÀnds för att validera peer-to-peer-transaktioner pÄ ett tillförlitligt sÀtt, utan behovet av mellanhÀnder frÄn tredje part.
I ett PoW-nĂ€tverk som Bitcoin verifieras transaktionerna av miners. De Ă€r deltagare som anvĂ€nder en stor mĂ€ngd resurser för att sĂ€kerstĂ€lla att nĂ€tverket fortsĂ€tter att fungera sĂ€kert och korrekt. Miners skapar och validerar block av transaktioner, och har Ă€ven andra uppgifter. Men för att kunna konkurrera om rĂ€tten att validera nĂ€sta block mĂ„ste de anvĂ€nda högspecialiserad utvinningshĂ„rdvara för att lösa komplexa matematiska pussel.Â
Den första minern som lyckas hitta en giltig lösning för dessa matematiska problem fÄr rÀtten att lÀgga till sitt block i blockkedjan och fÄ det vi kallar en block-belöning. Block-belöningar bestÄr av nyligen genererade kryptovalutor plus transaktionsavgifter. MÀngden krypto i en block-belöning varierar mellan olika nÀtverk. PÄ Bitcoin-blockkedjan kunde miners till exempel fÄ 6,25 BTC som block-belöning (i december 2021). Antalet nya BTC:er som genereras per block minskas dock med 50 % var 210 000:e block (ungefÀr vart fjÀrde Är) pÄ grund av en mekanism som kallas halvering.
Om du vill lĂ€ra dig mer om bevis pĂ„ arbete (PoW)-modellen kan du kolla in artikeln Vad Ă€r bevis pĂ„ arbete (PoW)?.Â
Vad Àr bevis pÄ insats (PoS) och hur fungerar det?
Bevis pÄ insats (PoS) Àr en konsensusalgoritm som introducerades 2011 som ett alternativ till bevis pÄ arbete. Dess mÄl Àr att övervinna skalbarhetsbegrÀnsningarna inom PoW-nÀtverk. PoS Àr den nÀst mest populÀra algoritmen som anvÀnds av kryptovalutor som Binance Coin (BNB), Solana (SOL) och Cardano (ADA).
Ăven om PoW och PoS delar samma mĂ„l med att nĂ„ konsensus i blockkedjan, har PoS ett annat sĂ€tt att avgöra vem som validerar ett transaktionsblock. Det finns inga miners pĂ„ PoS-blockkedjor. I stĂ€llet för att förlita sig pĂ„ kraftfulla datorer för att tĂ€vla om blockvalideringsrĂ€ttigheter, förlitar sig PoS-validerarna pĂ„ sina kryptoinnehav.
För att vara berÀttigad att validera ett block mÄste deltagarna lÄsa en viss mÀngd med coin i ett specifikt smart kontrakt pÄ blockkedjan. Denna process kallas staking. PoS-protokollet tilldelar sedan en deltagare rÀtten att validera nÀsta block. Beroende pÄ nÀtverket kan detta val göras slumpmÀssigt eller enligt innehav (staking). Den valda valideraren kan ta emot transaktionsavgifter som belöning frÄn det block som denne validerade. Ju fler coin man satsar desto större Àr vanligtvis chansen att vÀljas.
Se Vi förklarar bevis pĂ„ insats (PoS) för mer information.Â
Skillnader mellan bevis pÄ arbete och bevis pÄ insats
Trots att bÄda Àr konsensusmekanismer som sÀkerstÀller sÀkerheten i blockkedjenÀtverket finns det vissa skillnader mellan de tvÄ. Den största skillnaden Àr sjÀlvklart hur PoW och PoS bestÀmmer vilken deltagare som validerar nya transaktioner. För en djupare förstÄelse kan vi ta en titt pÄ tabellen nedan:
Ăr bevis pĂ„ insats bĂ€ttre Ă€n bevis pĂ„ arbete?
Bevis pÄ insats-supportrar hÀvdar att PoS har vissa fördelar jÀmfört med PoW, sÀrskilt nÀr det gÀller skalbarhet och transaktionshastighet. Det sÀgs ocksÄ att PoS-coin Àr mindre skadliga för miljön jÀmfört med PoW. à andra sidan hÀvdar mÄnga PoW-supportrar att PoS, som Àr en nyare teknik, Ànnu inte har bevisat sin potential nÀr det gÀller nÀtverkssÀkerhet. Det faktum att PoW-nÀtverk krÀver betydande mÀngder resurser (utvinningshÄrdvara, elektricitet etc.) gör dem dyrare att attackera. Detta gÀller sÀrskilt för Bitcoin, som Àr den största PoW-blockkedjan.
Som nĂ€mnts har Ethereum (ETH) bytt frĂ„n PoW till PoS i Ethereum 2.0-uppgraderingen. ETH 2.0 var den efterlĂ€ngtade uppgraderingen till Ethereum-nĂ€tverket för att förbĂ€ttra dess prestanda och ta itu med skalbarhetsproblemet. Efter implementeringen av PoS pĂ„ Ethereum kunde alla med minst 32 ETH delta i staking för att bli validerare och fĂ„ belöningar.Â
Ăr PoS bĂ€ttre Ă€n PoW? Vad gjorde att den nĂ€st största kryptovalutan sett efter börsvĂ€rde antog en ny konsensusmekanism?
Centraliseringsrisk
PÄ blockkedjorna med bevis pÄ arbete innebÀr utvinning att anvÀnda datorkraft för att hasha blockets data tills en giltig lösning hittas. För dagens stora kryptovalutor blir lösningarna mer utmanande för att hitta dessa, och processen att gissa massiva mÀngder med hash kan bli dyr nÀr det gÀller hÄrdvara och el.
DÀrför föredrar vissa miners att samla sina utvinningsresurser i Utvinningspooler för att fÄ en större chans att vinna block-belöningarna. Vissa stora utvinningspooler investerar miljoner dollar och kontrollerar tusentals ASIC-utvinningshÄrdvaror för att generera sÄ mycket hashkraft som möjligt.
I december 2021 kontrollerade de fyra största utvinningspoolerna tillsammans cirka 50 % av den totala Bitcoin-hashkraften. Dominansen av utvinningspooler gör det mer utmanande för enskilda kryptoentusiaster att utvinna ett block pĂ„ egen hand.Â
Men hur decentraliserad Àr utvinningen i sÄ fall? à ena sidan finns det fortfarande ingen enda enhet som kan kontrollera bekrÀftelser i nÀtverket. Om detta intrÀffade skulle en 51 %-attack vara möjlig, och nÀtverket skulle förlora sitt vÀrde. Vissa kan hÀvda att Àven om utvinningen fortfarande Àr decentraliserad, Àr den inte lÀngre kraftfullt decentraliserat. Vissa omrÄden, producenter av utvinningsutrustning och energi dominerar fortfarande utvinningen, och minskar den totala decentraliseringen för blockkedjor med bevis pÄ arbete.
Konsensusmekanismen bevis pÄ insats tar ett annat tillvÀgagÄngssÀtt och ersÀtter utvinningskraft mot staking. Denna mekanism sÀnker intrÀdeshindren för en person som vill bekrÀfta transaktioner, och minskar betoningen pÄ plats, utrustning och andra faktorer. Din staking bestÀms helt enkelt av mÀngden token du har.
De flesta POS-nÀtverken krÀver dock att du kör en valideringsnod för att börja bekrÀfta transaktioner. Denna kan vara dyr att köra, men inte lika dyr som flera utvinningsriggar. AnvÀndarna satsar sedan sina token bakom vissa validerare, vilket ger oss en liknande modell som för utvinningspooler. SÄ Àven om bevis pÄ insats Àr lÀttare att delta i för en genomsnittlig anvÀndare, Àr den fortfarande sÄrbar för samma centraliseringsproblem som utvinningspooler.
SĂ€kerhetsrisker
Förutom centraliseringsrisken kan det faktum att de fyra största utvinningspoolerna har majoriteten av hashkraften i Bitcoin-nÀtverket potentiellt öka risken för en 51 %-attack. En 51 %-attack Àr en potentiell attack pÄ sÀkerheten för ett blockkedjesystem av en skadlig aktör eller organisation som lyckas kontrollera över 50 % av den totala nÀthashkraften. Angriparen kan ÄsidosÀtta blockkedjans konsensusalgoritm och begÄ skadliga handlingar för att gynna sig sjÀlv, till exempel genom dubbla utgifter, avvisa eller Àndra transaktionsposter eller förhindra andra frÄn att utvinna. Detta Àr dock osannolikt att ske pÄ Bitcoin, tack vare storleken pÄ nÀtverket.
Om nĂ„gon dĂ€remot skulle attackera en PoS-blockkedja, skulle denne behöva Ă€ga mer Ă€n 50 % av alla coin i nĂ€tverket. Detta skulle leda till att efterfrĂ„gan pĂ„ marknaden och coinpriset stiger, vilket skulle kunna kosta tiotals miljarder dollar. Ăven om de begĂ„r en 51 %-attack skulle vĂ€rdet pĂ„ deras satsade coin gĂ„ ner drastiskt dĂ„ nĂ€tverket Ă€ventyras. DĂ€rför Ă€r det inte sĂ€rskilt troligt att en 51 %-attack intrĂ€ffar för en krypto som anvĂ€nder PoS-konsensus, sĂ€rskilt om den har ett stort marknadsvĂ€rde.
Nackdelar med bevis pÄ insats
MĂ„nga ser bevis pĂ„ insats som ett bĂ€ttre alternativ till bevis pĂ„ arbete, men det Ă€r vĂ€rt att notera att det ocksĂ„ finns brister i PoS-algoritmen. PĂ„ grund av belöningsdistributionsmekanismen kan validerare med fler satsade tillgĂ„ngar öka sina chanser att validera nĂ€sta block. Ju fler coin en validator ackumulerar, desto fler coin kan denne satsa och tjĂ€na, och vissa kritiserar att detta âgör de rika rikareâ. Dessa ârikareâ validerare kan ocksĂ„ pĂ„verka omröstningen i nĂ€tverket, eftersom PoS-blockkedjor ofta ger valideringsrĂ€ttigheter inom styrning.
Ett annat problem Àr sÀkerhetsriskerna för kryptovalutor med mindre marknadsvÀrde som antar PoS. Som nÀmnts Àr det inte sÀrskilt troligt att en 51 %-attack skulle ske pÄ de mer populÀra kryptovalutorna som ETH eller BNB. Mindre digitala tillgÄngar med lÀgre vÀrde Àr dock mer sÄrbara för attacker. Angriparna kan potentiellt skaffa tillrÀckligt med coin för att fÄ en fördel mot andra validerare. De kan utnyttja PoS-systemet genom att ofta vÀljas som validerare. De belöningar de tjÀnat kan sedan anvÀndas för ytterligare staking, och öka deras chanser att vÀljas i nÀsta omgÄng.
Sammanfattningsvis
Bevis pÄ arbete och bevis pÄ insats har bÄda sin plats i kryptoekosystemet, och det Àr svÄrt att med sÀkerhet sÀga vilket konsensusprotokoll som fungerar bÀttre. PoW kan kritiseras för att skapa höga koldioxidutslÀpp under utvinningen, men det har visat sig vara en sÀker algoritm för att skydda blockkedjenÀtverk. I och med att Ethereum bytte frÄn PoW till PoS kan bevis pÄ insats-systemet bli populÀrare för nya projekt i framtiden.