Lär dig vad som menas med Proof of Stake, förkortat PoS, inom kryptovärlden. Techopedia ger dig en fullständig definition av denna mekanism och förklarar steg för steg hur den fungerar. Vi erbjuder även en jämförelse mellan PoS och PoW (Proof of Work), tillsammans med för- och nackdelar att ta hänsyn till.
Vad är Proof of Stake (PoS)?
Proof of stake (PoS) är en konsensusmekanism som används av blockkedjenätverk för att validera och autentisera kryptotransaktioner och uppnå enighet om huvudbokens tillstånd. Per definition använder proof of stake-mekanismer validerare som sätter in, eller låser, sina kryptovalutainnehav till blockkedjan för att ha rätt att konkurrera om att validera block av transaktioner och lägga till dem i kedjan.
PoS syftar till att tillhandahålla en mer energieffektiv, skalbar och ekonomiskt motiverad metod för att uppnå decentraliserat samförstånd i nätverk för distribuerade liggare.
Techopedia förklarar innebörden av Proof of Stake (PoS)
PoS utvecklades för att förbättra skalbarheten och förbruka mindre energi än sin föregångare Proof of Work (PoW), vilket innebär att Proof of Stake har omdefinierat hur decentraliserade nätverk validerar transaktioner och upprätthåller integriteten i sina huvudböcker.
I ett decentraliserat nätverk som en blockkedja finns det ingen central myndighet som validerar transaktioner och upprätthåller huvudbokens integritet. Istället tillåter konsensusmekanismer nätverksdeltagare, så kallade noder, att arbeta tillsammans för att komma överens om transaktionernas ordning och giltighet, vilket säkerställer att alla noder når samma slutsats om blockkedjans tillstånd.
Genom att utnyttja PoS kan blockkedjenätverk uppnå konsensus på ett mer energieffektivt sätt, vilket minskar den miljöpåverkan som är förknippad med traditionella PoW-baserade system. PoS erbjuder också skalbarhetsfördelar, eftersom det minskar beräkningsomkostnaderna som krävs för att validera block, vilket möjliggör snabbare transaktionsbehandling och nätverksgenomströmning.
Hur Proof of Stake fungerar
PoS-mekanismen bygger på konceptet staking, vilket innebär att validerare som kör datorsystem låser upp en viss mängd av sina kryptovalutamynt i blockkedjan. Dessa mynt fungerar som säkerhet för att delta i valideringen och skapandet av nya block som innehåller transaktioner att lägga till i kedjan.
Det insatta beloppet fungerar som en säkerhetsdeposition och ger validerare incitament att agera ärligt och följa nätverkets regler. Ju högre insats, desto större är sannolikheten att bli vald som validerare, så validerare har ett egenintresse av att upprätthålla nätverkets integritet för att skydda sina insatta tillgångar.
Utvalda validerare turas om att föreslå nya block som ska läggas till i blockkedjan. Valideraren skapar ett nytt block som innehåller ett antal giltiga transaktioner, och prioriterar vanligtvis transaktioner med högre avgifter eller de som har väntat längst i transaktionspoolen.
När en validerare föreslår ett block verifierar andra validerare i nätverket att de transaktioner som ingår i blocket följer nätverkets konsensusregler och inte har brutit mot några protokollriktlinjer, till exempel dubbelt spenderande eller ogiltiga signaturer.
Konsensus uppnås när en supermajoritet av validerarna är överens om att det föreslagna blocket är giltigt. Denna överenskommelse uppnås vanligtvis genom mekanismer som BFT (Byzantine Fault Tolerance) eller DPoS (Delegated Proof of Stake), där ett fördefinierat antal validerare måste signalera att de accepterar det föreslagna blocket.
När ett block har validerats och godkänts av nätverket läggs det till i blockkedjan och blir en del av den oföränderliga huvudboken. Denna process säkerställer att alla deltagande noder i nätverket upprätthåller en konsekvent bild av transaktionshistoriken, vilket förhindrar dubbelspendering och säkerställer blockkedjans integritet.
I utbyte mot sitt deltagande belönas validatorerna med ytterligare kryptovalutatokens – vanligtvis en andel av transaktionsavgifterna i proportion till deras insatta belopp och hur länge de låter sina mynt vara låsta till nätverket.
Olika PoS-mekanismer kan använda olika metoder för att nå konsensus. På blockkedjor som använder sharding, som delar upp transaktionssatser i shards för snabbare bearbetning, lägger till exempel validerare som verifierar transaktionerna till dem i ett shard-block, vilket kräver att ett visst antal validerare bildar en röstningskommitté för att komma fram till ett samförstånd om att ett block är giltigt och kan stängas.
Proof of Stake på Ethereum 2.0
Ethereum 2.0, den efterlängtade uppgraderingen av Ethereums blockkedja, är en av de mest betydelsefulla implementeringarna av PoS hittills. Ethereum gjorde övergången från PoW till PoS för att hantera skalbarhetsproblem och skapa ett mer hållbart och ekonomiskt livskraftigt blockkedjeekosystem.
Ethereums proof of stake-mekanism, känd som Beacon Chain, introducerar valideringsnoder som satsar Ether (ETH)-mynt för att säkra nätverket och få belöningar för sina bidrag. För att bli en validator på Ethereum 2.0 måste deltagarna satsa minst 32 ETH, låsa upp sina mynt i ett smart kontrakt på Ethereum 1.0-kedjan och effektivt överföra dem till Beacon Chain. Validerare får belöningar för sitt deltagande i form av ytterligare ETH.
Ethereum 2.0 implementerar en slutgiltighetsmekanism som kallas Casper Friendly Finality Gadget (FFG). Casper FFG introducerar konceptet ”finalized blocks”, vilket är block som har uppnått irreversibel konsensus över nätverket, i syfte att minska risken för kedjeomorganisationer och attacker med dubbelt spenderande.
Vilka kryptovalutor använder PoS?
Flera kryptovalutor använder PoS som sin konsensusmekanism förutom Ethereum, inklusive:
Dessa nätverk använder PoS för att uppnå konsensus på ett effektivt och hållbart sätt och erbjuder ett alternativ till den resurskrävande PoW.
Proof of Stake vs Proof of Work
PoS och PoW är två olika metoder för att uppnå konsensus i ett blockkedjenätverk. Till skillnad från PoW, som förlitar sig på beräkningskraft och konkurrenskraftig gruvdrift för att validera transaktioner, fungerar PoS utifrån förutsättningen att validerare satsar sina kryptoinnehav för att bearbeta block baserat på deras insatsstorlek.
PoS-säkerhet
Motståndskraft mot angrepp
PoS-nätverk är utformade för att motstå olika former av attacker och störningar genom mekanismer som Byzantine Fault Tolerance (BFT) och adaptiva konsensusalgoritmer, som kan tolerera en viss grad av skadligt beteende eller nätverksfel utan att äventyra den övergripande konsensus.
Sårbarheter och utmaningar
Proof of Stake fördelar och nackdelar
Fördelar
- Miljömässigt hållbar
- Effektiv transaktionshantering
- Uppmuntrad ärlighet
- Säkerhetsåtgärder
- Snabbare slutförande av transaktioner
- Styrning på kedjan
Nackdelar
- Risk för centralisering
- Sårbarhet för attacker
- ”Nothing at Stake”-problemet
- Ekonomisk centralisering
- Uteslutning av mindre deltagare
- Beroende av aktiva validerare
Slutsatsen om Proof of Stake
Proof of stake utgör en utveckling av blockkedjornas konsensusmekanismer och erbjuder energieffektiva och skalbara alternativ till den traditionella proof of work-metoden.
PoS gör det möjligt för nätverksdeltagare att sätta in sin kryptovaluta i blockkedjan, istället för att behöva investera i dyr hårdvara i form av en mining-rigg. Staking ger ett incitament för validerare att bidra till blockkedjans integritet och säkerhet, även om det också ger möjligheter för illvilliga angripare att få kontroll.
Variationer på PoS-mekanismer kommer sannolikt att dyka upp när blockkedjeutvecklare letar efter sätt att öka blockkedjans säkerhet och effektivitet och samtidigt begränsa deras miljöpåverkan.