PoW vs PoS vs SPoS – vertaileva tutkimus konsensusalgoritmien välillä

Mikä on Blockchain Consensus -mekanismi? Mitä eroa on PoW vs PoS vs SPoS?

Lohkoketju toimii konsensusmekanismeilla, jotka laillistavat kaikki lohkoketjuun lisätyt tapahtumat. Ne varmistavat, että lohkoketjun kukin solmu tarkistaa ja tarkistaa jatkuvasti kaikki tapahtumat ja suojaavat lohkoketjun toiminnan kaikentyyppisiltä riskeiltä.

Lohkoketju on ”hajautettu pääkirjaverkko”, ja kaikki sen tapahtumat ja tietokanta jaetaan jaetulla tavalla eri solmujen kesken. Mikään keskusviranomainen ei voi poistaa, päivittää tai valvoa näitä tietoja tai lohkoja. Ne voidaan päivittää vain lisäämällä uusi lohko. Joten jos hajautetusta järjestelmästä syntyy riitaa, konsensusmekanismi huolehtii haitallisista solmuista ja luo tasapainon järjestelmään.

pow vs pos vs spos

Peruskäsite ja tekniikka eivät ole samat kaikissa salakirjoissa, esimerkiksi iso ero kryptovaluutoissa heidän yksimielisyydestään. Lohkoketjumarkkinoilla toimii kaksi suosituinta konsensusalgoritmia – PoW ja PoS. PoW tukee sekä bitcoinia että Ethereumia. kuitenkin, Ethereum ohjaa tällä hetkellä kohti PoS-palvelua.

PoW vs PoS vs SPoS

Mikä on PoW?

Vuonna 1993 Cynthia Dwork ja Moni Naor keksivät tämän kauniin idean PoW- tai Proof of Work Consensus -algoritmista. Vuonna 1999 Mark Jakobsson keksi kuitenkin nimen PoW. PoW-prosessi tunnetaan kaivoksena ja toimivia solmuja kutsutaan kaivostyöläisiksi. Sisään bitcoin-lohkoketju, tapahtumat on ryhmitelty muistipooliksi, jota kutsutaan mempooliksi. Mempoolissa lohko luodaan 10 minuutin välein.

Kun käyttäjä pyytää tapahtumaa, kaivosmies vahvistaa sen seuraavassa käytettävissä olevassa lohkossa. Tätä varten kaivostyöntekijän on tiedettävä viimeksi luodun lohkon hash-arvo. Tämä ei vaadi koodauskieltä; kaivosmies yksinkertaisesti selaa lohkoja. Heti kun hän saa arvon verkolle ja tarkistaa muiden solmujen kanssa ja luo lohkon. Kaivostyöläinen palkitaan murto-osalla bitcoin-arvosta.

Tämä kaivosprosessi on kuin kryptografinen palapeli ja kuluttaa paljon energiaa. Ajan myötä pulmasta tulee helpompaa ja nopeampaa. Palapeli tarkistetaan 14 päivän välein kilpailun vaikeuttamiseksi. Vaikka PoW-prosessi on erittäin turvallinen, se on erittäin kallista korkean laskentatehon tarpeen vuoksi. Kaikkien solmujen on vahvistettava tapahtuma, mikä tekee siitä myös erittäin skaalautuvan.

Kaivostyöläisten on päivitettävä ohjelmistojaan jatkuvasti vaikeiden pulmien ratkaisemiseksi. PoW on jonkin verran keskitetty prosessi, koska kaivoslaite on järjestettävä tapahtumien vahvistamiseksi.

Mikä on PoS?

Toisaalta PoS tai Proof of Stake -konsensusalgoritmi on paljon yksinkertaisempi ja kustannustehokkaampi prosessi. Se toimii Ethereumin lohkoketjun kanssa. Tässä tapahtuman vahvistusprosessia kutsutaan väärentämiseksi, ja tässä sidosryhmät panostavat omiin solmujoukkoihinsa. Validoijia palkitaan heidän ponnisteluistaan. Mitä suurempi panos, sitä paremmat mahdollisuudet validointiin ovat ja tuotot ovat korkeat.

PoS sisältää myös prosessin, jota kutsutaan sirpaleeksi. Sharding sisältää solmujen horisontaalisen osioinnin ja parantaa prosessin skaalautuvuutta. PoS ei sisällä kaivostoimintaa eikä monimutkaisten pulmien ratkaisemista. Ohjelmiston päivittämistä ei vaadita jatkuvasti ja energiankulutus on pieni. Taonta on paljon halvempaa kuin kaivostoiminta.

PoS on täysin hajautettu eikä kaikkien solmujen tarvitse olla mukana järjestelmässä. Koska mukana on kuitenkin suurempia panoksia, PoS: stä puuttuu suojausprotokollia verrattuna PoW: ään. Tezos-lohkoketju on esimerkki PoS: stä.

Mikä on SPoS?

SPoS tai Secure Proof of Stake -konsensusalgoritmi on parannus jo olemassa olevaan PoS-mekanismiin. Se toimii Elrond blockchain -protokollalla ja varmistaa paremman turvallisuuden ja oikeudenmukaisen jakelun. Järjestelmä on myös paljon halvempi kuin PoW.

SPoS eroaa hieman Algorandin periaatteesta, jonka mukaan validoijat valitaan satunnaisesti. Sen sijaan kukin solmu valitsee konsensusryhmän jäsenet viimeisen lohkon kootun allekirjoituksen mukaan.

Algorandiin verrattuna komitean valitseminen vie vain 100 mps. Konsensusryhmä valitaan ryhmän osuuden ja sijoituksen mukaan aiemmissa tapahtumissa. SPoS toimii Bellaren ja Nevenin moniallekirjoitussuunnitelmassa.

Mikä on Elrond?

Elrond on moderni kattava lohkoketjujärjestelmä, joka on suunniteltu parantamaan skaalautuvuutta, turvallisuutta, yhteentoimivuutta ja tehokkuutta ekosysteemissä.

Elrond riippuu kahdesta käsitteestä:

  • State Sharding -lähestymistapa, jossa lohkoketju jaetaan useisiin sirpaleisiin, joita useat validoijat käsittelevät.
  • SPoS tai Secure Proof of Stake -mekanismi, joka varmistaa solmujen turvallisuuden ja oikeudenmukaisen jakautumisen.

Sharding jakaa transaktiot horisontaalisiin solmuihin ja sisältää vähemmän energiaa ja laskennallista tietoa. Mitä enemmän sirpaleita, sitä enemmän tapahtumia se tuottaa.

Elrond on ottanut käyttöön uuden konseptin nimeltä ”Adaptive State Sharding”, joka varmistaa järjestelmän suuremman skaalautuvuuden ja hajauttamisen..

Kuinka Elrond eroaa muista Blockchainsista?

Elrond sisältää sirpaleita, jotka eliminoivat täysin PoW: n energianhukan ja laskennalliset vaatimukset.

Toisin kuin Algorand, Elrond kasvattaa tapahtumia sirpaloitumisprosessin avulla. Myös konsensusryhmän valinta-aika on paljon vähemmän kuin 100 mps verrattuna Algorandin 12 sekuntiin.

Verrattuna Zilliqa-lohkoketjuun Elrond käyttää valtion sharding-mekanismia. Se toimii myös EVM (Earned Value Management) -mekanismilla, joka varmistaa yhteentoimivuuden lohkoketjujen välillä.