Was ist der Unterschied zwischen Proof of Stake und Proof of Work?

Beginnen wir mit dem, was sie gemeinsam haben: Sie sind beide Algorithmen, um einen Konsens auf der Blockchain zu erreichen.

Ohne zu sehr ins Detail zu gehen, brauchen wir einen Konsens, denn jeder kann einen Block erstellen; Während wir nur eine eindeutige Kette wollen, wollen wir eine Möglichkeit haben, zu entscheiden, welchem ​​Block wir vertrauen sollten.

Proof of Work hat die schöne Eigenschaft, dass Sie den Satz von Bayes und die Gesetze der Thermodynamik verwenden können, um zu beweisen, dass ein bestimmter Block tatsächlich eine bestimmte Menge an Arbeit erfordert hat, um abgebaut zu werden. Auf diese Weise können Benutzer einfach die längste gültige Kette mit dem höchsten Arbeitsaufwand als die richtige Kette auswählen.

Das impliziert aber, dass Proof of Work extrem energieineffizient und damit auch sehr teuer ist; die Miner dazu anregen, die Hashing-Macht zu zentralisieren – offensichtlich nicht wünschenswert für ein Netzwerk, dessen Ziel es ist, die Notwendigkeit zu minimieren, Dritten zu vertrauen.

Bei Proof of Stake geht es nicht um Mining, sondern um Validierung. Tatsächlich müssen Blöcke immer noch von jemandem erstellt werden, und wer den nächsten Block erstellen darf, hängt vom spezifischen Proof-of-Stake-Algorithmus ab, aber der Auswahlprozess muss eine Art Zufälligkeit aufweisen oder zumindest die Stimmanteile richtig verteilen (andernfalls kehren wir zurück zu einem zentralen System).

In PoS besitzt jeder Validator einen Anteil am Netzwerk, Ether im Fall von Ethereum, den er verpfändet . Bonding Stake bedeutet, dass Sie etwas Geld in das Netzwerk einzahlen und es in gewissem Sinne als Sicherheit verwenden, um für einen Block zu bürgen. Bei PoW wissen Sie, dass eine Kette gültig ist, weil viel Arbeit dahinter steckt, während Sie bei PoS der Kette mit den höchsten Sicherheiten vertrauen.

Es gibt wichtige Unterschiede zwischen den verschiedenen Proof-of-Stake-Algorithmen, die entwickelt werden. Bei dieser Frage geht es um PoW vs. PoS, daher halte ich die Antwort sehr allgemein.

Ethereum wird Casper verwenden, wo der Einsatz von böswilligen Validierern (teilweise) gekürzt wird, zum Beispiel wenn sie zwei (konkurrierende) Blöcke mit zu hoher Wahrscheinlichkeit signieren.

Das Ziel eines Konsensalgorithmus in einem öffentlichen Blockchain-Netzwerk ist es, viele verschiedene Benutzer über den aktuellen Zustand der Blockchain einigen zu lassen, obwohl sie einander oder einer zentralen Autorität nicht vertrauen. Dies ist ein herausforderndes Problem, und bis zum Start des Bitcoin-Netzwerks blieb es ungelöst.

Die Lösung von Bitcoin bestand darin, etwas namens Proof of Work (oder „Mining“ oder „Hashing“) zu verwenden , bei dem teilnehmende Benutzer daran arbeiteten, schwierige mathematische Probleme zu lösen, und dann die Lösungen veröffentlichten. Da es realer Ressourcen wie Computer und Elektrizität bedarf, um diese Lösungen zu finden, gibt es keine Möglichkeit zu „betrügen“ und vorzugeben, dass Sie einen größeren Teil der Mining-Macht im Netzwerk repräsentieren, als Sie tatsächlich tun. Infolgedessen sind PoW-Algorithmen in der Lage, die Anzahl und Schwierigkeit der gefundenen Lösungen zu verwenden, um zu messen, wie viel des Netzwerks dem aktuellen Zustand der Blockchain zustimmt. Die einzige Möglichkeit, die legitimen Benutzer daran zu hindern, sich über den Zustand der Blockchain zu einigen, besteht darin, die gesamte Rechenleistung so zu kontrollieren, dass Sie so tun können, als ob die Gruppe mit sich selbst nicht einverstanden wäre, oder sogar, dass Ihre Meinung der wahre Konsens ist und alle anderen Benutzer lügen über den Zustand der Blockchain. Dieser Bedarf an Ressourcen ist eine gute Sache , denn es bedeutet, dass das Eingreifen in den Konsens der Gruppe eine Menge Ressourcen (auch bekannt als Geld) erfordert.

Leider erfordern PoW-Konsensalgorithmen, wie wir sie derzeit kennen, einen konstanten, fortlaufenden Aufwand an Ressourcen, nur um normal zu funktionieren. Die Arbeit muss erledigt werden, egal ob jemand versucht einzugreifen oder nicht , und jemand muss dafür bezahlen. Die meisten bestehenden PoW-Blockchains wie Bitcoin bezahlen diese Kosten mit der vorab vereinbarten Erstellung von Coins, auch bekannt als Inflation. Dieses Gehalt muss verteilt werden, unabhängig davon, ob jemand angreift oder nicht, was ziemlich ineffizient erscheint. Motiviert durch diese und andere Überlegungen wurde eine neue Lösung für das Problem des dezentralisierten Konsenses vorgeschlagen , die als Proof of Stake bezeichnet wird.

Bei diesem neuen Algorithmus würde die Zustimmung innerhalb der Blockchain nicht daran gemessen , wie viel Rechenleistung mit dem Ist-Zustand übereinstimmt, sondern daran, wie viel digitale Währung mit dem Ist-Zustand übereinstimmt . Die Besitzer dieser digitalen Währung haben einen finanziellen Anteil am Erfolg der Blockchain, die sie verfolgt, woher wir den Namen für den Algorithmus haben.

Kurzversion - POW erfordert, dass Miner oder physische Computer eingeschaltet sind und die Transaktion verarbeiten. Dies kann ineffizient sein, da bessere Computer für das Mining entwickelt und optimiert werden, was zu einer Zentralisierung wie Bitcoin führen kann. Bitcoin kann in China von einer kleinen Gruppe von Menschen, die die Mining-Macht besitzen, die mehr als 51 % betragen kann, als zentralisiert angesehen werden.

POS ist umweltfreundlicher und benötigt keine Energie. Sie müssen Ihre Coins/Token im Wesentlichen sperren, um Transaktionen abzubauen oder zu verarbeiten. Es gibt derzeit auch Probleme mit POS, z. B. dass eine kleine Gruppe von Personen, die die Mehrheit der Token/Münzen besitzen, doppelte Ausgaben tätigen können. Es gibt auch das Nichts-in-Risiko-Problem, das besagt, dass Sie bei einer Gabelung mit beiden Gabelungen fortfahren können, bis eine stirbt. Ich denke, Vitalik und Vlad haben möglicherweise eine Lösung von CBB gefunden (Konsens durch Wette). Lesen Sie hier mehr:

https://blog.ethereum.org/2015/12/28/understanding-serenity-part-2-casper/

the_truth= Vereinbarte Datenstruktur (Block), die einen gültigen zukünftigen Zustand der virtuellen Ethereum-Maschine (und zugehörige Informationen) enthält, wie von mir unter Verwendung der im gelben Papier festgelegten Regeln berechnet.

rand= 8 Byte Zufallszahl

Arbeitsnachweis:

Ich werde mit Ihnen um die Wette rennen, um den Hash-Wert von the_truth+ zu finden, der randunter dem vereinbarten Schwierigkeitsgrad liegt, Preis für den Gewinner.

Wenn jemand gewinnt, überprüfe ich, ob ich damit einverstanden bin, berechne dann eine neue Version von the_truthund starte ein neues Rennen.

Nachweis des Anteils:

Ich wette mit Ihnen, dass the_truthdies der vereinbarte zukünftige Zustand der virtuellen Ethereum-Maschine sein wird

Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) sind die beiden Protokolle mit demselben Zweck, und der Zweck besteht darin, einen Konsens über die Blockchain herzustellen, dh wir möchten uns auf einen bestimmten Zustand der Blockchain einigen oder alle Knoten müssen sich auf einen bestimmten Zustand einigen Zustand der Blockchain. Leute, wenn ein Block produziert wird, muss er an die Blockchain angehängt werden und alle Bergleute versuchen, ihn abzubauen. Lassen Sie es mich klären.

Wenn ein Block ankommt, hashen wir alle Transaktionen im Block und erhalten einen Hash dieser Transaktionen, dann müssen wir einen Beweis finden, oder in der Blockchain heißt es "Nonce (zufällige Bits)". Wieder von Anfang an erhalten die Miner Hash des neuen Blocks mit Transaktionen und müssen den anderen Teil (Proof oder Nonce) finden. Wenn sie diese beiden also zu einer Zeichenfolge anhängen und nach dem Hashen dieser Zeichenfolge sollten sie eine Antwort und die erhalten Bergleute wissen, wonach sie suchen, und diese Antwort ist öffentlich bekannt.

In der Bitcoin-Blockchain muss die Zeichenfolge der Antwort, die ein Hash ist, mit einer bestimmten Anzahl von Nullen beginnen, und alle Miner kennen diese Sache. Die ganze Herausforderung besteht darin, die Nonce zu finden, und es ist sehr schwierig, die richtige Nonce zu finden, also probieren die Bergleute verschiedene verschiedene Nonce mit dem Hash des Blocks aus, um die richtige Nonce zu finden. Sie sehen ihren neuen Hash, der mit einer bestimmten Anzahl von beginnt Nullen und wenn sie beim Starten keine Nullen finden, versuchen sie es erneut mit einer neuen, anderen Nonce. Sie versuchen dieses Ding immer wieder, um die richtige Antwort zu finden. Es dauert lange, bis ein Miner die richtige Nonce findet, um die richtige Antwort zu erhalten.

Es ist kostspielig und ineffizient, weil Millionen von Maschinen Strom verbrauchen, um diese Nonce zu finden.

Dies war die Erklärung von Proof of Work ..... ich hoffe, Sie haben es verstanden. Kommen wir zum Proof of Stake .

Es ist wie PoW, versucht jedoch, die Probleme im Zusammenhang mit CPUs und GPUs zu beseitigen. In PoS wird der Miner, der das meiste Geld in der Brieftasche hat, die neuen Blöcke höchstwahrscheinlich abbauen, und es wird nicht mehr Mining genannt. Anstatt CPUs oder GPUs zu zählen oder wie viel Geld Sie für Hardware ausgegeben haben, zählt es das Geld, das Sie in der Blockchain oder in Ihrer Brieftasche haben, und dies geschieht, weil das System denkt, dass Sie weniger Geld haben, wenn Sie viel Geld in der Blockchain haben wahrscheinlich das Netzwerk beschädigen und die falschen Blöcke abbauen, und wenn Sie falsche Blöcke abbauen, verringern Sie den Wert Ihres Geldes in der Blockchain. Dabei kann die Person mit mehr Geld in der Blockchain den neuen Block abbauen.

Ethereum versucht, PoS mit seinem neuen PoS-Protokoll namens Casper einzuschalten, es ist eine Funktion, die besagt, dass der böswillige Validator (im Falle von PoS wird Miner als Validator bezeichnet), der den Block validiert, Geld verliert, wenn er/sie einen böswilligen validiert Block, der nicht richtig ist.

Ich denke, es ist jetzt klar genug, b / w PoW und PoS. Ich möchte mehr hinzufügen. Wenn ein Validator in PoS einen Algo oder Block validiert, setzt er einfach etwas Geld oder Einsatz, um diesen Block zu validieren, Sie können es nicht zurückbekommen, bis der Block validiert ist, oder Sie können tatsächlich Ihr Geld verlieren, das zur Lösung dieses Blocks eingesetzt wird, falls Sie validieren einen falschen Block im Casper-Update.