I kryptovaluta brukes to hovedtyper av konsensusmekanismer for å drive desentraliserte peer-to-peer-betalingsnettverk. Disse er proof-of-work (PoW) og proof-of-stake (PoS).
PoW og PoS er kjernen i blokkjedefunksjonaliteten. Begge har en egen form for validering av transaksjoner, koordinering mellom desentraliserte deltakere og sikring av aktiva i blokkjeden.
I denne artikkelen sammenligner vi konsensusmekanismene proof-of-work og proof-of-stake, ser på fordeler og ulemper, og lister opp de beste kryptovalutaene i hver kategori.
Nøkkelpunkter
- Proof-of-work er en kryptografisk teknikk som brukes av Bitcoin for å validere transaksjoner og oppnå konsensus blant et desentralisert fellesskap av Bitcoin-miners.
- I en PoS-blokkjede erstattes utvinnere av validatorer.
- PoWs høye energiforbruk har blitt mye kritisert av lovgivere og miljøvernere over hele verden.
- Ethereums overgang fra PoW til PoS resulterte i en reduksjon i energiforbruket med 99,95%.
- PoW regnes som den sikreste konsensusmekanismen i kryptobransjen
Hva er Proof-Of-Work?
Proof-of-work er en kryptografisk teknikk som brukes av Bitcoin (BTC) for å validere transaksjoner og oppnå konsensus blant et desentralisert fellesskap av Bitcoin-utvinnere.
For å forstå proof-of-work må vi forstå hvordan Bitcoin fungerer.
Bitcoin drives av et desentralisert peer-to-peer-nettverk av utvinnere, også kalt “miners”. Hvert 10. minutt samles utvinnere for å lage nye blokker som legges til i Bitcoin-kjeden. Disse blokkene lages ved å gruppere transaksjoner sammen.
Hver gyldige blokk representeres av et tidsstempel. Hashingen av et tidsstempel inkluderer alltid tidsstempelet til den forrige blokken. Denne sammenkoblingen bidrar til å skape en kjede som forsterker seg selv med hver nye blokk.
Når en ny blokk opprettes, konkurrerer Bitcoin-utvinnere med hverandre om å løse et komplekst matematisk puslespill ved å bruke beregningsenergi (arbeid). Den første som løser PoW-puslespillet, får sjansen til å legge til den nyeste blokken i Bitcoin-blokkjeden.
Når PoW-puslespillet er løst, sendes den nylig foreslåtte blokken ut til hele nettverket. Andre utvinnere vil bare godta denne nye blokken hvis alle transaksjonene i den er gyldige og ikke allerede er brukt.
Ifølge Bitcoin-whitepaper løser PoW problemet med å “bestemme representasjon i flertallsavgjørelser”.
“Proof-of-work er i hovedsak en-CPU-en-stemme. Flertallsbeslutningen representeres av den lengste kjeden, som har investert mest proof-of-work-innsats i den. Hvis et flertall av CPU-kraften kontrolleres av ærlige noder, vil den ærlige kjeden vokse raskest og utkonkurrere alle konkurrerende kjeder. For å endre en tidligere blokk må en angriper gjøre om proof-of-work for blokken og alle blokkene etter den, for så å ta igjen og overgå arbeidet til de ærlige nodene”, heter det i Bitcoin-hvitboken.
Hva er Proof-of-Stake?
Proof-of-stake er en konsensusmekanisme som er popularisert av kryptonettverk som Ethereum (ETH) og Cardano (ADA).
Akkurat som PoW er PoS designet for å gjøre det mulig for desentraliserte nettverksdeltakere i en blokkjede å bli enige om kjedens tilstand.
PoS skiller seg imidlertid fra PoW i sin tilnærming.
I en PoS-blokkjede erstattes utvinnere av validatorer. Validatorene trenger ikke å bruke beregningsenergi på å løse komplekse gåter. I stedet må hver validator sette inn, stake, en bestemt mengde kryptotokener i en smartkontrakt.
Innskuddet fungerer som sikkerhet og sikrer at validatorene utfører oppgavene sine på en ærlig måte.
Validatorene blir tilfeldig valgt ut til å opprette nye blokker. Den nylig foreslåtte blokken sendes ut til nettverket. Andre validatorer er ansvarlige for å kontrollere gyldigheten av de foreslåtte blokkene og attestere til fordel for den foreslåtte blokken.
En blokk er ferdigstilt når den oppnår stemmer som representerer minst to tredjedeler av det totale antallet innsatte kryptovalutaer.
Fordeler og ulemper med Proof-Of-Work
La oss gå gjennom fordeler og ulemper med proof-of-work-konsensusmekanismen:
- Utprøvd og testet
- Bevist sikkerhet
- Mer desentralisert
- Strømkrevende
- Omfangsrikt utstyrskrav
- Støyforurensning
- Høy etableringsbarriere
Fordeler med Proof-Of-Work
- Utprøvd og testet: PoW er den eldste konsensusmekanismen som brukes i kryptovalutaer. Bitcoin har fungert som en PoW-blokkjede i nesten 15 år.
- Bevist sikkerhet: PoW regnes som den sikreste konsensusmekanismen i kryptoverdenen. Bitcoin er et levende bevis på denne påstanden. Bitcoins blokkjede har aldri blitt hacket. Ifølge en forskningsrapport fra februar 2024 ble det anslått å koste over 20 milliarder dollar å gjennomføre et 51% angrep på Bitcoin i én time ved hjelp av Bitmain S9-gruvedriftsrigger, som var en av de mest populære gruvedriftsriggene i skrivende stund.
- Desentralisering: Eksperter mener at etablerte PoW-kryptonettverk kan bli mer desentraliserte enn PoS-kryptovalutaer. PoW-gruvedrift krever enorme mengder datakraft og strøm. De høye investeringskostnadene som er involvert, forhindrer sentraliserende krefter fra å manipulere en stor proof-of-work-basert blokkjede som Bitcoin.
Ulemper med Proof-of-Work
- Energibruk: PoWs høye energiforbruk har blitt mye kritisert av lovgivere og miljøvernere over hele verden. Ifølge Cambridge Centre for Alternative Finance var Bitcoins årlige energiforbruk høyere enn det årlige energiforbruket i flere land, inkludert Egypt, Malaysia og Polen.
- Omfangsrikt utstyr: Bitcoin-gruverigger er store og må lagres og vedlikeholdes i store datasentre.
- Støyforurensning: Storskala Bitcoin-gruvedrift sies å forårsake støyforurensning i området der de opererer. Ifølge Bitcoin Magazine produserer en enkelt Bitcoin-gruverigg mellom 70 og 90 desibel (dB) lyd.
- Høy inngangsbarriere: Den sterke konkurransen i Bitcoin-gruveindustrien har økt inngangsbarrieren på grunn av høye investeringskostnader og driftskostnader. Det er ikke lenger mulig å utvinne Bitcoin ved hjelp av CPU-brikker. De fleste utvinnere bruker spesialiserte ASIC-gruverigger.
Fordeler og ulemper med Proof-Of-Stake
I denne delen ser vi nærmere på fordeler og ulemper ved proof-of-stake-konsensusmekanismen:
Fordeler
- Lavt energiforbruk
- Lav inngangsbarriere
- Skalerbarhet
- Mindre sikker enn PoW
- Mindre rettferdig
- Mindre velprøvd system
- “Slashing”
Fordeler med Proof-Of-Stake
- Lavt energiforbruk: PoS-blokkjeder bruker ikke mye energi, slik man ser i PoW-blokkjeder. Ifølge Ethereum Foundation resulterte Ethereums overgang fra PoW til PoS i en reduksjon av energiforbruket med 99,95%.
- Lav inngangsbarriere: Validatorer kan satse på PoS-blokkjeder fra sine bærbare datamaskiner. Spesialisert maskinvare er ikke nødvendig. Tokeninnehavere kan også delta i staking ved ganske enkelt å delegere tokens sine til validatorer.
- Skalerbarhet: PoS-blokkjeder er mer skalerbare enn PoW-blokkjeder, ettersom validatorene ikke trenger å løse komplekse gåter når de validerer kjeden. Den moderne arkitekturen til PoS-kjeder gjør det mulig å legge til funksjoner som gir høyere gjennomstrømning og lavere avgifter.
Ulemper med Proof-Of-Stake
- Mindre sikker enn PoW: Kritikerne av PoS-konsensusmekanismen mener at den lave inngangsbarrieren for å bli PoS-validerer øker risikoen for at sentraliserte krefter og ondsinnede aktører får kontroll over nettverket.
- Mindre rettferdig: PoS-kjeder gir større stemmerett til validatorer med et høyere antall innsatte kryptovalutaer. Forslag om å gjøre endringer i en blokkjedeprotokoll er avgjørende for økosystemet.
- Mindre velprøvd system: PoS er nyere enn PoW, så det er mindre utprøvd og testet mot uforutsette angrep.
- “Slashing”: Validatorer som har satset kryptoer på PoS-kjeder, risikerer å miste innskuddene sine på grunn av slashing.
Proof-Of-Work vs. Proof-Of-Stake: Sammenligning side om side
Under finner du en detaljert sammenligning for PoW vs. PoS. Det gjør det enklere å forstå forskjellene mellom de to konsensusmekanismene.
Funksjon | PoW | PoS |
Operatør | Minere er ansvarlige for å skape nye blokker i en PoW-blokkjede. | Validatorer er ansvarlige for å opprette nye blokker i en PoW-blokkjede. |
Kostnad | Minere trenger spesialisert utvinningsmaskinvare, kjølesystemer og rikelig med plass for å etablere en konkurransedyktig utvinningsdrift. | Validatorer må satse en viss mengde krypto før de kan validere PoS-blokkjeder. |
Sikkerhet | PoW regnes som den sikreste konsensusmekanismen i kryptobransjen. | PoS-kjeder er mindre kamptestede mot ukjente angrep. |
PoW regnes som den sikreste konsensusmekanismen i kryptobransjen. | ||
Energiforbruk | PoW-systemer bruker enorme mengder strøm. | PoS sies å bruke omtrent 99 % mindre energi enn PoW. |
Spesialisert utstyr | Den svært konkurransedyktige PoW-gruvedriftsbransjen krever investeringer i dyre, spesialiserte ASIC-gruverigger. | PoS-validatorer kan utføre operasjoner fra sine bærbare datamaskiner. |
Skalerbarhet | PoW-blokkjeder anses som mindre skalerbare enn PoS-blokkjeder. | PoS-blokkjeder er svært skalerbare, noe som gir raskere transaksjonstider og høyere gjennomstrømning enn PoW. |
Økonomiske straffer | PoW-kjeder krever ikke økonomiske straffer der utvinnere bruker strøm for å delta. | PoS-kjeder har økonomiske straffer som slashing for å sikre ærlig validatoratferd. |
51% angrep | For å gjennomføre et 51% angrep på en PoW-blokkjede må angriperen ha 51% av nettverkets regnekraft. | For å gjennomføre et 51% angrep på en PoS-blokkjede må angriperen ha 51% av nettverkets innsatte kryptovalutaer. |
Eksempler på PoW- og PoS-blokkjeder
La oss sammenligne de beste PoS- vs. PoW-blokkjedene i verden. Nedenfor finner du de fem beste PoS og PoW-kryptovalutaene basert på deres markedsverdi, per 24. juni 2024.
Topp 5 PoW-kryptovalutaer
PoW-kryptovalutaer | Markedsverdi | Hovednettlansering |
Bitcoin (BTC) | 1,24 billioner dollar | 2008 |
Dogecoin (DOGE) | 17,26 milliarder dollar | 2013 |
Bitcoin Cash (BCH) | 7,33 milliarder dollar | 2017 |
Litecoin (LTC) | 5,35 milliarder dollar | 2009 |
Kaspa (KAS) | $3.58 milliarder dollar | 2022 |
Topp 5 PoS-kryptovalutaer
PoS-kryptovalutaer | Markedsverdi | Hovednettlansering |
Ethereum (ETH) | 414,26 milliarder dollar | 2015 |
Solana (SOL) | 58,3 milliarder dollar | 2020 |
Toncoin (TON) | 17,87 milliarder dollar | 2021 |
Cardano (ADA) | 13,47 milliarder dollar | 2017 |
Polygon (MATIC) | 5,49 milliarder dollar | 2020 |
Proof of Stake eller Proof of Work: Hvilken er bedre?
Det finnes ikke noe enkelt svar på dette spørsmålet. PoW- og PoS-systemer har sine egne fordeler og ulemper.
Et eksempel er Bitcoin og Ethereum. Bitcoin blir regnet som den sikreste og mest desentraliserte kryptovalutaen i verden. Denne PoW-blokkjeden er ikke like rask som moderne PoS-kjeder, men den forutsigbare inflasjonsraten og verdioppbevaringsegenskaper har gjort den til den mest populære kryptoinvesteringen.
Ethereum markedsføres som verdens desentraliserte app-butikk. Ethereums proof-of-stake-overgang har gjort det mulig for blokkjeden å oppnå høyere skalerbarhet enn sine PoW-kolleger.
De fleste investorer har en tendens til å ha både PoW- og PoS-kryptovalutaer, som BTC og ETH, i porteføljene sine, ettersom de tilbyr unike verdiforslag.
Oppsummering
PoW og PoS gjenspeiler ofte de bredere filosofiske og praktiske overveielsene i kryptovalutamiljøet.
PoW er fortsatt en trofast støttespiller for sikkerhetsbevisste nettverk som Bitcoin, mens PoS tilbyr lovende løsninger på utfordringer knyttet til skalerbarhet og miljø.
Ofte stilte spørsmål
Hva er best, proof-of-work eller proof-of-stake?
Hva er forskjellen mellom proof-of-work og proof-of-stake?
Er Bitcoin et proof-of-work-nettverk?
Er Ethereum proof-of-work eller stake?
Referanser
- Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System (Bitcoin)
- Ethereum’s energy usage will soon decrease by ~99.95% | Ethereum Foundation Blog (Blog.ethereum)
- Top PoS Tokens by Market Capitalization | CoinMarketCap (Coinmarketcap)
- Top PoW Tokens by Market Capitalization | CoinMarketCap (Coinmarketcap)