Wszystko, co musisz wiedzieć o Proof of Work

Jeśli jesteś nowy w świecie kryptowalut, z pewnością masz wiele pytań. Prawdopodobnie słyszałeś o Bitcoinie, a może nawet o mechanizmach konsensusu, ale co one oznaczają i jak wpływają na doświadczenia użytkowników kryptowalut? Aby mieć pewność w dostępie do tej nowej technologii, ważne jest, aby mieć podstawowe zrozumienie, jak budowane są blockchainy, utrzymują bezpieczeństwo i oferują nową drogę ekonomiczną dla biznesu bez pośredników. Ta nowa branża zaczęła się od pojawienia się Bitcoina, więc zaczniemy od przyjrzenia się modelowi konsensusu Proof-of-Work Bitcoina.

Zrozumienie Proof-of-Work (PoW)

Proof-of-Work (PoW) to mechanizm konsensusu w sieci. Jest to proces, w którym wszystkie różne węzły (członkowie) sieci blockchain osiągają zgodę co do treści księgi, w której żaden pojedynczy węzeł nie jest odpowiedzialny.

Mechanizmy konsensusu umożliwiają użytkownikom kryptowalut dokonywanie płatności bezpośrednio między sobą, bez zaufanych stron trzecich. PoW jest najwcześniejszym takim mechanizmem i istnieje od momentu powstania Bitcoina (styczeń 2009). Od tego czasu uruchomiono wiele różnych wariantów blockchainów PoW, oferujących różne kompromisy pod względem kosztów, bezpieczeństwa i dostępności.

Podstawową zasadą PoW jest to, że węzły sieci konkurują w rozwiązywaniu matematycznego problemu, który wymaga dużej ilości zasobów obliczeniowych, co wiąże się z potrzebą energii elektrycznej i czasami specjalistycznego sprzętu. Ta znaczna inwestycja ze strony górników jest opłacalna tylko dlatego, że są oni nagradzani za usługi, które świadczą dla sieci. Te płatności obejmują nowe monety i opłaty transakcyjne w sieci, które są generowane z każdym nowym blokiem dodawanym do blockchaina.

Ma sens, aby górnicy zgadzali się z uczciwą większością sieci, ponieważ oszukańcze transakcje będą ignorowane, a oni zmarnują zasoby. Jedynym sposobem, aby górnik odniósł sukces w byciu nieuczciwym, jest kontrolowanie więcej niż 50% zasobów obliczeniowych sieci, co byłoby nieproporcjonalnie kosztowne.

Kluczowe cechy Proof-of-Work

Bezpieczeństwo

Wartość sieci blockchain mierzy się siłą jej bezpieczeństwa. W przypadku PoW ten mechanizm konsensusu zwiększa bezpieczeństwo blockchaina dzięki złożonym zagadkom matematycznym, które górnicy muszą rozwiązać. Zasadniczo te zagadki są przeszkodami mającymi na celu zniechęcenie potencjalnych atakujących.

Zdecentralizowany charakter PoW, poprzez szeroko rozproszonych górników, zmniejsza centralne punkty awarii w sieci. Ponieważ uruchamianie blockchaina Proof-of-Work jest procesem intensywnie wykorzystującym energię, czyni go to z natury odpornym na ataki 51%, co przyczynia się do ogólnego bezpieczeństwa i integralności sieci.

Zużycie energii

Mówiąc o Proof-of-Work, ważne jest, aby poruszyć najważniejszy problem dotyczący tego rodzaju mechanizmu konsensusu: zużycie energii.

Wbrew powszechnemu przekonaniu, zużycie energii przez PoW nie jest problemem nie do pokonania. W rzeczywistości można argumentować, że nie ma problemu z tego rodzaju zużyciem energii w porównaniu do zużycia innych branż technologicznych. Badania wskazują, że zużycie energii przez łańcuchy PoW jest porównywalne lub nawet mniejsze niż zużycie centrów danych wykorzystywanych przez wielu dzisiejszych gigantów technologicznych. Przekonanie, że PoW jest nadmiernie energochłonny, jest nie tylko błędne, ale także szkodliwe dla rozwoju i rozpowszechniania tej potencjalnie rewolucyjnej technologii.

Podczas gdy szacunki wskazują, że zużycie energii przez górnictwo kryptowalut wynosi 110TWh, globalne zużycie centrów danych jest ponad dwukrotnie wyższe, wynosząc gdzieś pomiędzy 240-340 TWh. W kontekście rocznego globalnego zużycia energii, górnictwo kryptowalut wymaga zaledwie 0,4%.

Warto również zauważyć, że duży procent górnictwa kryptowalut, takiego jak Bitcoin, odbywa się na systemach energii odnawialnej, takich jak energia słoneczna, wiatrowa i nawet geotermalna. Najnowsze raporty szacują, że w przypadku Bitcoina, źródła energii odnawialnej wykorzystywane do wydobywania waluty są teraz powyżej 50%.

Mimo tego, co niektórzy w mainstreamowych mediach chcieliby, abyś uwierzył, rzeczywistość jest taka, że zużycie energii przez PoW nie jest tak ponure, jak sugerują nagłówki.

Kryptowaluty Proof of Work

Podczas gdy Ethereum mogło przejść z PoW na Proof-of-Stake (PoS), inne łańcuchy utrzymały swoje pierwotne podejście do konsensusu sieci PoW.

Oto pięć monet PoW oraz niektóre powody, dla których zdecydowały się na ten mechanizm konsensusu.

Bitcoin

• Cena: 42 000 USD
• Kapitalizacja rynkowa: 800 miliardów USD
• Maks. podaż: 21 milionów BTC
• Czas bloku: 10 minut

Bitcoin był oryginalną kryptowalutą i pionierem górnictwa PoW. Wykorzystanie algorytmu HashCash Adama Backa przez Satoshi Nakamoto umożliwiło stworzenie systemu, w którym trudno jest uczestnikowi sieci dodać transakcje do blockchaina, ale bardzo łatwo jest je sprawdzić. To sprawia, że próba złożenia oszukańczej transakcji jest zarówno kosztowna, jak i bezsensowna, ponieważ zostanie zignorowana przez uczciwą większość sieci.

Górnictwo Proof of Work nie tylko rozwiązało problem podwójnego wydawania (znany również jako problem generałów bizantyjskich): zagadkę, jak skoordynować dużą sieć uczestników, którzy się nie znają ani nie ufają sobie, zapewniając, że treść księgi Bitcoina jest uzgadniana przez ogromną większość. Górnictwo PoW rozwiązało również kwestię dystrybucji monet.

Gdy nowe przedsiębiorstwa są uruchamiane w świecie TradFi, organizacja jest zazwyczaj dzielona na akcje, które są sprzedawane lub w inny sposób dystrybuowane do początkowych posiadaczy. Ten model został powielony przez wiele projektów kryptograficznych w ostatnich latach. Jednak wynalezienie górnictwa PoW pozwoliło Satoshi na dystrybucję monet tylko tym, którzy wspierali projekt, zabezpieczając sieć (górnictwo). To bardziej przypomina proces, w jaki złoto jest dystrybuowane niż konwencjonalne aktywa.

Górnicy Bitcoina zainwestowali łącznie setki milionów dolarów w sprzęt używany do zabezpieczania sieci. Co więcej, Bitcoin zabezpiecza miliardy dolarów wartości, a jego rdzenna społeczność jest bardzo konserwatywna, uznając ryzyko wprowadzania niepotrzebnych zmian w protokole. Bitcoin używa tego samego algorytmu PoW od swojego powstania 15 lat temu i nie ma perspektyw na jego zmianę.

Litecoin

• Cena: 73 USD
• Kapitalizacja rynkowa: 5 miliardów USD
• Maks. podaż: 84 miliony LTC
• Czas bloku: 2,5 minuty

Litecoin (LTC) został uruchomiony w październiku 2011 roku przez Charliego Lee, znanego również jako Satoshi Lite. Lee chciał dostosować protokół Bitcoina, aby stworzyć nową kryptowalutę o różnych właściwościach. Na przykład Litecoin ma czas bloku wynoszący 2,5 minuty (Bitcoin ma bloki 10-minutowe) oraz całkowitą podaż 84 milionów (Bitcoin ma 21 milionów).

Lee zmienił również algorytm górnictwa PoW, używając Scrypt zamiast SHA256. Opierając się na innej funkcji „hash” (która zapewnia unikalny skrót lub „odcisk palca” dla kawałka danych), Scrypt ma na celu dostosowanie do przetwarzania równoległego, co czyni go bardziej odpornym na ASIC w porównaniu do SHA-256. Dzięki szybszym transakcjom i większej dostępności dla górników, Litecoin został pozycjonowany jako „srebro do cyfrowego złota Bitcoina”.

Ponieważ Litecoin został wydany wkrótce po Bitcoinie, a przed rozwojem innych mechanizmów konsensusu, domyślnie używa PoW – chociaż w innej wersji niż Bitcoin.

Dogecoin

• Cena: 0,09 USD
• Kapitalizacja rynkowa: 12 miliardów USD
• Maks. podaż: Nieskończoność
• Czas bloku: 1 minuta

Dogecoin (DOGE) to kolejna wczesna kryptowaluta. Chociaż Proof-of-Stake (PoS) został opracowany w momencie jego uruchomienia w grudniu 2013 roku, twórcy Billy Markus i Jackson Palmer zdecydowali się wdrożyć Dogecoina jako sieć PoW. Powodem było to, że Dogecoin został forkowany z istniejącej kryptowaluty o nazwie Luckycoin, która sama była forkiem Litecoina.

Dogecoin uruchomił się jako zabawna kryptowaluta oparta na memach i od samego początku dążył do przyciągnięcia dużej i żywej społeczności, zamiast szukać innowacji technicznych. W związku z tym polegał po prostu na istniejącej technologii dla prostoty, szybkości rozwoju i niezawodności. Nie było potrzeby próbowania czegoś nowego.

Chociaż w ostatnich czasach były dyskusje na temat przejścia Dogecoina na PoS – szczególnie od momentu, gdy Elon Musk zainteresował się monetą – to jeszcze się nie wydarzyło.

Monero

• Cena: 170 USD
• Kapitalizacja rynkowa: 3 miliardy USD
• Maks. podaż: 18,4 miliona plus trwające „emisje ogonowe” 0,6 XMR/blok
• Czas bloku: 2 minuty

Inną stosunkowo wczesną monetą, która używała PoW i przetrwała, jest Monero. Uruchomione w kwietniu 2014 roku, Monero to kryptowaluta zorientowana na prywatność, która wykorzystuje podpisy pierścieniowe do ukrywania uczestników transakcji.

Na tym etapie Proof of Stake stawał się coraz lepiej ugruntowany, a wiele platform go wdrożyło, w tym Peercoin (który uruchomiono w sierpniu 2012 roku i używał kombinacji PoW i PoS) oraz Nxt (czysta moneta PoS uruchomiona w listopadzie 2013 roku). Jednak dla deweloperów Monero ważne było, aby nie było „premine” ani „instamine” – to znaczy, wszystkie monety powinny być dystrybuowane sprawiedliwie, po oficjalnym uruchomieniu, aby każdy w społeczności kryptowalut mógł wziąć udział w ich wydobywaniu.

Dlatego zdecydowali się na użycie PoW. W tym przypadku proces wydobywania Monero używał RandomX, algorytmu Proof-of-Work (PoW) zoptymalizowanego pod kątem ogólnych CPU. Podobnie jak w przypadku Litecoina, celem użycia tego algorytmu było zapobieżenie koncentracji górnictwa w rękach stosunkowo niewielkiej liczby użytkowników, którzy mogli sobie pozwolić na duże zestawy górnicze. Proces znajdowania algorytmów górniczych odpornych na ASIC stał się nieustannym wyścigiem zbrojeń, a w tym momencie pierwsze ASIC Litecoina zostały opracowane i wprowadzane na rynek.

Ergo

• Cena: 1,40 USD
• Kapitalizacja rynkowa: 100 milionów USD
• Maks. podaż: 97 739 924 ERG
• Czas bloku: 2 minuty

Z biegiem czasu coraz więcej platform blockchainowych uruchamiało PoS. Istnieje kilka powodów tego:

• Postrzegana reputacja środowiskowa PoW, z powodu jego wysokiego zużycia energii.
• Deweloperzy projektów coraz częściej przeprowadzali ICO, aby sfinansować rozwój platformy, sprzedając część lub całość podaży monet inwestorom, co oznacza, że nie było potrzeby wstępnego mechanizmu dystrybucji.
• Potencjalnie szersza pula użytkowników do utrzymania sieci mogła być przyciągnięta przez PoS, ponieważ stakowanie nie wymaga specjalistycznego sprzętu.

Kiedy Ergo uruchomiło się w 2019 roku, bez wstydu wybrało model konsensusu PoW z bardzo ważnych powodów. Ergo wykorzystuje algorytm Autolykos dla swojego algorytmu proof-of-work (PoW). Autolykos jest zaprojektowany tak, aby był pamięciochłonny, co oznacza, że wymaga znacznej ilości pamięci do przeprowadzenia procesu wydobywania, ponownie czyniąc go znacznie mniej podatnym na efektywne wydobywanie przez specjalnie zaprojektowane ASIC. Celem, podobnie jak w przypadku podobnych podejść w przeszłości, było promowanie bardziej zdecentralizowanego i dostępnego ekosystemu górniczego.

Co więcej, Ergo nie miało premine, nie miało ICO (pierwszej oferty monet) i nie miało VC (inwestorów venture capital) ani innych wczesnych inwestorów. Każda moneta, która istnieje, została stworzona przez wydobycie – zapewniając, że od samego początku dystrybucja była tak sprawiedliwa, jak to możliwe (jak Bitcoin). Algorytm konsensusu jest znacznie bardziej energooszczędny w porównaniu do zużycia energii wcześniejszych blockchainów PoW.

Jako platforma, która oferuje potężne (ale opcjonalne) funkcje prywatności i kładzie duży nacisk na odporność na cenzurę, PoW jest ważnym elementem sieci Ergo. Ponieważ zestawy górnicze są fizycznie rozproszone po całym świecie (zamiast być hostowane w centrach danych na VPS (z których wiele jest utrzymywanych przez niewielką liczbę dostawców, takich jak AWS i Digital Ocean), istnieje wysoki stopień decentralizacji. Zmniejsza to możliwość, że jeden dostawca będzie jedynym punktem awarii i że transakcje mogą być cenzurowane lub w inny sposób manipulowane.

Na koniec, PoW ma historię tak długą, jak sama kryptowaluta. Ergo zawsze przyjmowało konserwatywne podejście do podstawowej infrastruktury platformy, jednocześnie wprowadzając nowoczesne funkcje na tym solidnym fundamencie.

Zalety i wyzwania Proof-of-Work

Jedną z głównych zalet PoW jest jego zdolność do zapewnienia bezpieczeństwa sieci poprzez genialny mechanizm, który wymaga od uczestników, znanych jako górnicy, rozwiązywania złożonych zagadek matematycznych w celu walidacji transakcji.

Ten skomplikowany proces wymaga znacznej mocy obliczeniowej, zniechęcając złośliwych aktorów do próby manipulacji blockchainem. Samo wysiłek obliczeniowy wymagany nie tylko zabezpiecza sieć przed atakami, ale także tworzy równe warunki dla górników, sprzyjając zdecentralizowanemu środowisku.

Ponadto, PoW motywuje górników do wniesienia swoich zasobów obliczeniowych do sieci, nagradzając ich nowo wyemitowanymi monetami za pomyślne rozwiązanie zagadek. Ten system nagród pełni dwie funkcje: motywuje górników do dalszego uczestnictwa i dystrybuuje nowo stworzone monety w sprawiedliwy i przejrzysty sposób.

Jeśli chodzi o przyszłość PoW, wiąże się to z ciągłymi wysiłkami na rzecz rozwiązania jego wyzwań i zwiększenia jego zrównoważenia. Innowacje, takie jak energooszczędny sprzęt górniczy i rosnący nacisk na odnawialne źródła energii, pokazują zaangażowanie społeczności PoW w łagodzenie problemów środowiskowych.

Zgłębianie Proof-of-Stake (PoS)

Nowszy mechanizm konsensusu, Proof-of-Stake (PoS), staje się coraz bardziej popularny w branży kryptowalut w ostatnim czasie. Nie jest to w małej części zasługa Ethereum, drugiej najpopularniejszej i najczęściej handlowanej kryptowaluty, która niedawno przeszła na PoS z PoW.

Inne popularne kryptowaluty PoS to m.in. Solana (SOL), Cardano (ADA), Polygon (MATIC) i ostatnio Toncoin (TON).

Czym jest Proof-of-Stake (PoS)?

PoS to mechanizm konsensusu używany w sieciach blockchain do walidacji transakcji i tworzenia nowych bloków. Ten mechanizm konsensusu ma pewne podobieństwa do PoW, ale często jest uznawany za mniej energochłonny.

W rezultacie PoS jest powszechnie uważany za bardziej ekologiczny, bardziej efektywny i o niższej barierze wejścia mechanizm konsensusu.

Jak działa Proof-of-Stake (PoS)?

Podobnie jak PoW, ten mechanizm konsensusu jest używany do zabezpieczania i walidacji sieci blockchain. Jednak tutaj podobieństwa się kończą.

W przeciwieństwie do PoW, ten mechanizm konsensusu PoS opiera się na tzw. walidatorach, którzy blokują określoną ilość kryptowaluty jako zabezpieczenie, aby generować nowe bloki. W przypadku Ethereum walidatorzy muszą zablokować lub stakować minimalnie 32 tokeny ETH, aby uczestniczyć w zabezpieczaniu sieci.

Sieć wybiera walidatorów na podstawie różnych kryteriów, takich jak wielkość stawki i czas spędzony na stakowaniu.

Te kryteria różnią się w zależności od sieci blockchain. W przypadku PoS to, co powstrzymuje walidatorów przed stawaniem się złymi aktorami, to mechanizm karania. To znaczy, jeśli walidator zostanie uznany za złego aktora (tj. próbującego manipulować siecią), jego stakowane tokeny są mu odbierane, aby zostały spalone lub rozdzielone wśród innych walidatorów.

Na koniec, sieć PoS motywuje swoich walidatorów do dalszego stakowania swoich tokenów, otrzymując opłaty transakcyjne z sieci za każdym razem, gdy są wybierani do walidacji nowego bloku.

Dlaczego Ethereum przeszło na Proof-of-Stake (PoS)?

Więc jeśli PoW jest powszechnie uważany za wspaniały mechanizm, który dał początek Bitcoinowi, to dlaczego Ethereum przeszło na nowy mechanizm konsensusu?

Przejście Ethereum na PoS było napędzane pragnieniem rozwiązania problemów środowiskowych związanych z PoW. Według Vitalika Buterina, założyciela Ethereum, ten nowy mechanizm konsensusu miałby złagodzić obawy środowiskowe dotyczące skalowalności kryptowalut i jest to „rozwiązanie problemów środowiskowych Bitcoina – które potrzebuje znacznie mniej zasobów do utrzymania”.

Przedstawiono również inne argumenty za przejściem Ethereum na PoS, z uwzględnieniem bezpieczeństwa i decentralizacji. Jednak PoS nie jest koniecznie bardziej bezpieczny niż PoW. Dla obu modeli konsensusu atak 51% byłby niemożliwy, ponieważ wymagałby od złego aktora kontrolowania całej sieci energetycznej małego kraju lub posiadania niewyobrażalnej ilości tokenów ETH.

Korzyści i ograniczenia Proof-of-Stake

Teraz, gdy zbadaliśmy Proof-of-Stake, czym jest i jak działa, przedstawmy kompleksową listę korzyści i ograniczeń tego mechanizmu konsensusu.

Korzyści

Przyjazność dla środowiska

Proof-of-Stake (PoS) wyróżnia się swoim przyjaznym dla środowiska podejściem w porównaniu do Proof-of-Work (PoW). Eliminując potrzebę procesów wydobywczych intensywnie wykorzystujących zasoby, PoS drastycznie redukuje zużycie energii. Ta cecha ekologiczna odpowiada na rosnące obawy dotyczące wpływu środowiskowego sieci blockchain, czyniąc PoS atrakcyjnym wyborem dla tych, którzy dbają o zrównoważony rozwój energetyczny.

Niższe bariery wejścia

PoS oferuje niższą barierę wejścia dla uczestników. W przeciwieństwie do PoW, które wymaga drogiego sprzętu i wysokich kosztów energii, walidatorzy PoS muszą jedynie zablokować określoną ilość kryptowaluty.

Energooszczędna walidacja

Proces walidacji w PoS opiera się na walidatorach stakujących określoną ilość kryptowaluty, co jest mniej energochłonne w porównaniu do złożonych zagadek matematycznych PoW. Ta efektywność energetyczna przyczynia się nie tylko do zrównoważonego rozwoju środowiska, ale także ułatwia płynniejszy i szybszy mechanizm walidacji.

Zmniejszone ryzyko centralizacji

Niektórzy twierdzą, że systemy PoS łagodzą ryzyko centralizacji, które może wynikać z skoncentrowanej mocy wydobywczej. Podczas gdy sieci PoW mogą napotykać wyzwania związane z dużymi pulami wydobywczymi, PoS rozdziela wpływ na podstawie ilości stakowanej kryptowaluty.

Ograniczenia

Centralizacja stakowania

Ponieważ walidatorzy muszą stakować określoną ilość kryptowaluty, istnieje obawa, że ci, którzy posiadają znacznie większe ilości waluty, mają większy wpływ na sieć. Jeśli niewielka liczba posiadaczy kontroluje dużą część kryptowaluty, może to podważyć zamierzone korzyści decentralizacji PoS.

Bezpieczeństwo oparte na stawce finansowej

Bezpieczeństwo sieci PoS w dużej mierze opiera się na walidatorach (stakerach lub pulach stakujących) posiadających znaczną stawkę finansową w kryptowalucie. Chociaż to zbiega się z ekonomicznymi zachętami do integralności sieci, wprowadza również ryzyko, że dobrze finansowany atakujący zdobędzie kontrolę. Mechanizm karania sieci, który penalizuje złośliwe zachowanie, służy jako środek zaradczy, ale wymaga ciągłej czujności, aby utrzymać bezpieczeństwo sieci.

Złożoność mechanizmu karania

Ten sam mechanizm karania, który ma na celu zniechęcenie do złośliwego zachowania, dodaje warstwę złożoności do modelu konsensusu. Określenie, kiedy i jak karać walidatorów, wymaga starannego rozważenia, a wszelkie wady w tym mechanizmie mogą zagrozić bezpieczeństwu sieci PoS. Ciągłe badania i rozwój są niezbędne do udoskonalenia i poprawy skuteczności mechanizmu karania.

PoS oferuje wyraźne zalety w zakresie zrównoważonego rozwoju środowiskowego, dostępności i efektywności energetycznej. Jednak wyzwania związane z początkową dystrybucją bogactwa, potencjalną centralizacją stakowania, bezpieczeństwem opartym na stawce finansowej oraz złożonością mechanizmu karania podkreślają obszary, które wymagają ciągłej uwagi i udoskonalenia w modelu konsensusu PoS. W miarę jak krajobraz blockchainowy nadal się rozwija, rozwiązanie tych ograniczeń będzie kluczowe dla PoS, aby spełnić swoją obietnicę jako bezpieczny i zrównoważony mechanizm konsensusu.

Przegląd i analiza porównawcza: PoW vs PoS

PoW i PoS to dwa najpopularniejsze mechanizmy konsensusu dla sieci blockchain. Chociaż oba są używane do zabezpieczania transakcji kryptowalutowych, działają w bardzo różny sposób i mają różne mocne i słabe strony. Ostatecznie żaden z nich nie jest „najlepszym” podejściem, ale w zależności od przypadku użycia, jeden model konsensusu może być bardziej odpowiedni dla niektórych aplikacji i projektów.

Walidacja

W PoW górnicy konkurują w rozwiązywaniu złożonych zagadek matematycznych (hashy). Pierwszy górnik, który rozwiąże zagadkę, ogłasza rozwiązanie, a blok jest dodawany do blockchaina.

PoS zastępuje górników walidatorami lub stakerami. Następny walidator jest wybierany do stworzenia nowego bloku na podstawie ilości kryptowaluty, którą stakował lub zablokował jako zabezpieczenie. Proces jest w dużej mierze losowy, ale im więcej stakują, tym większe mają szanse na wybór.

Zużycie energii

Górnicy PoW zazwyczaj potrzebują potężnego sprzętu do zabezpieczenia sieci (w tym GPU lub specjalistycznych zestawów górniczych ASIC). Te wymagają większej ilości energii elektrycznej do działania.

PoS zużywa znacznie mniej energii niż PoW, ponieważ nie wymaga specjalistycznego sprzętu. Walidujące węzły można zazwyczaj uruchamiać na zwykłym VPS konsumenckim.

Bezpieczeństwo

W systemie PoW atakujący musiałby mieć więcej niż 50% całkowitej mocy haszującej sieci (zasobów obliczeniowych), aby skutecznie przetwarzać oszukańcze transakcje. Jest to dość trudne do osiągnięcia z powodu exorbitantnych kosztów energii i sprzętu.

W systemie PoS atakujący musiałby mieć znaczną stawkę finansową w sieci. Zdobycie niezbędnych monet na tę stawkę podniosłoby cenę kryptowaluty, a koszt mógłby potencjalnie przewyższyć korzyści. Jak wspomniano wcześniej, mechanizmy karania powszechnie penalizują złośliwe zachowanie, „karząc” część stawki walidatora.

Decentralizacja

Decentralizacja sieci PoW zależy od liczby górników, ich rozkładu i ilości mocy haszującej, którą kontrolują. Systemy PoW mają tendencję do bycia zdecentralizowanymi, chociaż istnienie pul górniczych może tworzyć pojedyncze punkty awarii.

Sieci PoS mogą również osiągnąć wysoki poziom decentralizacji, ale duże pule stakujące i nierówny rozkład monet mogą stanowić problem, jeśli kilku posiadaczy kontroluje znaczną ilość kryptowaluty.

Zachęty

Górnicy PoW są opłacani nowo stworzonymi kryptowalutami (nagrody blokowe) i opłatami transakcyjnymi za pomyślne dodanie bloku do blockchaina. W większości systemów PoW nagrody blokowe zmniejszają się w czasie, zazwyczaj według harmonogramu halvingu. W miarę jak nagrody blokowe maleją, zazwyczaj prowadzi to do wzrostu wartości kryptowaluty.

W sieciach PoS walidatorzy są nagradzani opłatami transakcyjnymi i, w niektórych przypadkach, nagrodami blokowymi. Nagrody są zazwyczaj niższe, ponieważ, w przeciwieństwie do górników PoW, stakerzy PoS nie mają wysokich kosztów. Ilość dystrybuowanych monet jest zazwyczaj proporcjonalna do stawki walidatora.

Ostatecznie decyzja, czy sieć jest zabezpieczona przez PoW czy PoS, zależy od celów i wartości platformy, jej deweloperów i społeczności. Każdy mechanizm konsensusu ma swoje mocne strony i kompromisy. Zarówno PoW, jak i PoS są przedmiotem ciągłych badań, które mają na celu maksymalizację bezpieczeństwa, efektywności i zrównoważenia sieci blockchain.

Przyszłość PoW

Większość nowych platform blockchainowych używa jakiejś formy PoS jako mechanizmu konsensusu. Niemniej jednak, PoW ma przed sobą silną przyszłość. Bitcoin prawdopodobnie nigdy nie przejdzie na PoS, a inne monety PoW, takie jak Litecoin i Dogecoin, pozostają bardzo popularne. Co więcej, jak wspomniano wcześniej w tym artykule, PoW ma zalety, które czynią go szczególnie odpowiednim dla niektórych aplikacji, a jego koszty środowiskowe zostały przesadzone.

Przyszłość górnictwa PoW zależy od rozwoju w różnych obszarach, w tym technologicznych i regulacyjnych.

Sprzęt i technologia

Górnictwo PoW zawsze było wyścigiem zbrojeń w celu uzyskania maksymalnej mocy haszującej przy minimalnych kosztach energii. Możemy oczekiwać, że ten proces będzie kontynuowany, ponieważ producenci wytwarzają coraz bardziej wydajne chipy górnicze. Prawdopodobnie zwiększy to konkurencyjność i zrównoważenie górnictwa PoW, zmniejszając obawy dotyczące zużycia energii.

Dodatkowo, rozwój nowych algorytmów górniczych (lub nawet całkowicie nowych mechanizmów konsensusu), takich jak Autolykos Ergo, ma potencjał do redefiniowania obecnego krajobrazu górnictwa PoW.

Problemy środowiskowe

Trwająca debata na temat Bitcoina i górnictwa PoW szybko się rozwija. Po pewnych złych publikacjach nowe badania wykazały, że górnictwo Bitcoina stało się dramatycznie bardziej energooszczędne w ostatnich latach, ponieważ górnicy dążyli do wykorzystania taniej energii odnawialnej. W rzeczywistości górnicy pomagają napędzać wykorzystanie czystej energii, a górnictwo Bitcoina wykorzystuje bardziej zrównoważoną energię niż jakakolwiek inna duża branża na świecie (w tym branża pojazdów elektrycznych). Tendencja ta ma się utrzymać. Dodatkowo, rośnie dyskusja na temat roli Bitcoina w pomaganiu w zarządzaniu i stabilizowaniu sieci energetycznej, przy czym górnicy znajdują się w unikalnej pozycji, aby pomóc w równoważeniu obciążeń w czasach szczytowego lub niskiego zapotrzebowania. Postrzeganie publiczne będzie w tym względzie kluczowe, z potężnymi interesami istniejącymi po obu stronach podziału i promującymi różne narracje.

Rozwój regulacyjny

Niektóre kraje i jurysdykcje mogą zaostrzyć swoje stanowisko wobec górnictwa PoW, a nawet całkowicie je zakazać (jak UE rozważała, ostatecznie bezskutecznie). Alternatywnie, mogą przyjąć górnictwo PoW z powodu zasobów, którymi dysponują, i możliwości, jakie oferuje, jak ma to miejsce w Salwadorze i niektórych częściach Teksasu.

Takie wydarzenia będą zależały od okoliczności każdej jurysdykcji, a także od ogólnej narracji i informacji dostępnych na temat zużycia energii przez kryptowaluty PoW. Realistycznie jednak, jak widzieliśmy w przeszłości, gdy górnictwo jest zakazane w jednym miejscu, górnicy po prostu przenoszą się do bardziej sprzyjającej lokalizacji.

Bezpieczeństwo

PoW zapewnia Bitcoinowi solidne bezpieczeństwo dzięki ogromnej ilości mocy obliczeniowej, która wspiera sieć. Blockchainy zabezpieczone małymi ilościami mocy haszującej mogą być bardziej podatne na ataki, jak miało to miejsce w przeszłości (szczególnie w przypadku Ethereum Classic). Dalsze ataki tego typu prawdopodobnie przechylą równowagę na korzyść PoS dla nowych platform blockchainowych.

Również udany atak jednego rodzaju lub innego na łańcuch PoS wzmocniłby argumenty na rzecz górnictwa PoW. Funkcje bezpieczeństwa PoW i decentralizacja mogą nadal czynić go preferowanym wyborem dla niektórych sieci blockchain (w tym Ergo).

Inne platformy mogą badać korzyści z hybrydowych modeli konsensusu, które łączą elementy zarówno PoW, jak i PoS, aby wykorzystać mocne strony każdego z nich. Wiele osób w branży uważa, że interoperacyjność jest przyszłością technologii blockchain. Niedawne wydanie Rosen Bridge przez Ergo jest wskaźnikiem tego, jak może wyglądać ta przyszłość. Rosen Bridge ma na celu wykorzystanie silnych funkcji bezpieczeństwa Ergo do zabezpieczenia mostu między łańcuchami, który będzie realizował wszystkie inteligentne kontrakty tylko po stronie Ergo. Projekt tego nowego produktu pozwoli użytkownikom na bezpośrednią wymianę rodzimych aktywów z wieloma blockchainami, w tym Cardano, Bitcoinem, Ethereum, Binance Smart Chain i Dogecoinem.

Przejście na PoS

Podążając za przykładem Ethereum, może się zdarzyć, że niektóre blockchainy PoW będą dążyć do przejścia na PoS. Bitcoin prawdopodobnie nigdy nie pójdzie tą drogą, ale już toczyły się dyskusje na temat innych kryptowalut, w tym DogeCoina.

Przejście na PoS jest kontrowersyjną kwestią, ponieważ pozbawiłoby górników praw, zmieniłoby model bezpieczeństwa i prawdopodobnie podzieliłoby społeczność – forkując blockchain i tworząc dwie oddzielne kryptowaluty. Chociaż nadal boryka się z problemami po Merge, fakt, że Ethereum pomyślnie przeszło przez tę transformację, jest dowodem na planowanie i komunikację, które doprowadziły do zmiany w ciągu kilku lat.

Podsumowanie

Istnieje wiele zalet i wad mechanizmów konsensusu Proof of Work i Proof of Stake. Zasadniczo branża kryptowalutowa wciąż jest w powijakach, a do momentu, gdy zobaczymy masową adopcję, trudno będzie wyobrazić sobie, jak będzie wyglądać przyszłość funkcjonalności blockchaina. Od momentu powstania Bitcoina branża doświadczyła napływu influencerów i maksymalistów blockchainowych, którzy ogłaszają, dlaczego ich preferowana kryptowaluta jest jedynym aktywem, którego potrzebujemy w przyszłości. Tego rodzaju myślenie jest reprezentatywne dla wąskiego spojrzenia na gospodarkę, technologię i przyszłość. Jeśli którakolwiek z tych technologicznych cudów ma osiągnąć status mainstreamowy, będzie to poprzez interoperacyjną mentalność. Proof of Stake i Proof of Work oferują indywidualne mocne strony, a deweloperzy produktów powinni rozważyć badanie produktów międzyłańcuchowych, które pozwalają im wykorzystać mocne strony obu mechanizmów konsensusu. Interoperacyjna przyszłość blockchaina stwarza szansę na wyzwanie dla tradycyjnych systemów finansowych i oferuje ludziom przejrzysty i bezpieczny model prowadzenia biznesu.