Cardano blockchain protocol: de ce dovadă de miză?

Cardano blockchain Ouroboros Proof-of-Stake stakepool modul în care funcționează PoA Proof of Africa

În acest articol, vom explica ce protocoale Proof-of-Stake (PoS) compară funcționarea lor de bază cu protocoalele bine-cunoscute Proof-of-Work (PoW).

(Jun 17, 2020)

Protocoale Proof-of-Work (PoW) care au alimentat în prezent majoritatea cripto-proiectelor pe care Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Dash etc.
Acest lucru ne va ajuta să înțelegem mai bine de ce algoritmii de consens PoS par să aibă un viitor mai luminos decât PoW în cripto-ecosistem și de ce Cardano a decis să-și dezvolte propriul protocol personalizat; Ouroboros .

Noțiuni de bază

Bitcoin folosește cantități uriașe de energie pentru a-și securiza rețeaua.
Dar de ce consumă toată această energie și care ar putea fi alternativele?

Exploatarea de noi bitcoini și securizarea rețelei necesită mult puterea de calcul datorită algoritmului său numit „Proof-of-Work” (PoW).
Algoritmul Bitcoin PoW funcționează având toate nodurile din rețea rezolvând același puzzle criptografic.
Nodurile care rezolvă puzzle-ul sunt denumite mineri, iar primul care găsește soluția primește recompensa; o anumită cantitate de Bitcoin (uri) (numărul scade la fiecare 4 ani după o „Înjumătățire”).

În 2011 un Utilizatorul forumului Bitcointalk numit QuantumMechanic a propus o tehnică pe care a numit-o „dovadă de miză”.
Ideea este că lăsați pe toată lumea să utilizeze calculele puterea de a concura unul împotriva celuilalt cu mineritul pentru a securiza rețeaua este risipitoare .
În schimb, dovada mizei folosește un proces electoral în care un nod este ales aleatoriu pentru a valida următorul bloc.
Proof-of-miza (PoS) nu are mineri, dar are în schimb „validatori” și nu îi lasă pe oameni să „mina” blocuri, ci în loc să „blocheze” sau să „producă” blocuri.

Validatoarele de bloc nu sunt alese complet aleatoriu.
Pentru a deveni validator, un nod trebuie să depună o anumită cantitate de jetoane native blockchain în rețeaua în joc (care poate fi văzut ca un depozit de garanție).
Dacă este ales un nod pentru a valida următorul bloc, acesta va verifica validitatea tuturor tranzacțiilor din cadrul blocului .
Dacă totul verifică afară, nodul se deconectează de pe bloc și îl adaugă în blockchain; a produs un bloc nou.

Ca recompensă, nodul primește toate sau o parte din taxele asociate cu fiecare tranzacție, care depinde de PoS protocoale .

Dimensiunea mizei determină șansele ca un validator să fie ales pentru a bloca următorul bloc. Cu cât ați mizat mai multe jetoane în rețea, cu atât mai multe șanse să produceți un bloc nou.
Acest lucru ar putea părea nedrept, deoarece tinde să favorizeze entitățile bogate care dețin o mulțime de jetoane, dar, de fapt, este mai corect decât protocoalele PoW.
Într-adevăr, cu PoW entitățile mari / fermele miniere pot beneficia de economii de scară.
Prețul pe care îl plătesc pentru echipamentele miniere și electricitatea nu crește liniar. În schimb, cu cât cumpără mai mult, cu atât pot obține prețuri mai bune.
Prețul pe care îl plătesc pentru echipamentele miniere și electricitatea nu crește liniar. În schimb, cu cât cumpără mai mult, cu atât pot obține prețuri mai bune .

Sursă : 3IQ Research Group
Sursă: 3IQ Research Group

Consumul de energie

Protocoalele PoW oferă mai multe recompense pentru cei mai avansați și mai bine echipați mineri. Cu cât este mai mare rata lor de hash (putere de calcul), cu atât sunt mai mari șansele lor de a crea următorul bloc și de a primi recompensa .

Dacă minerii vor să-și mărească șansele și mai mult, ar trebui să se adune în ceea ce se numește „bazine miniere”. Procedând astfel, își combină ratele de hashing și distribuie recompensa în mod egal tuturor celor din piscină.
Acest lucru a condus la o cursă în care companiile structurate au înlocuit construirea timpurie a nodurilor DIY creând ferme miniere din ce în ce mai mari dotate cu dispozitive miniere dedicate (cum ar fi ca ASIC).

Conform Digiconomist , Minerii de Bitcoin folosesc singuri aproximativ 60 TWh de energie electrică, suficientă pentru a alimenta o țară întreagă precum Grecia (11 milioane de locuitori).

Sursă: Digiconomist (Iunie 2020)

Deci, diferențele dintre Dovada muncii și Dovada mizei sunt destul de importante.
Dovada mizei nu lasă pe toată lumea să obțină blocuri noi, deci nu există competiție între validatori și nici o cursă pentru puterea de calcul. Prin urmare, folosește mult mai puțină energie.
Ca exemplu și conform lui Charles Hoskinson, CEO la IOHK, întregul Cardano Blockchain ar putea fi alimentat folosind doar 10 kW (energie necesară pentru câteva case) care ar reduce consumul de energie de milioane de ori în comparație cu blockchain-ul Bitcoin.

Descentralizare

După cum am văzut mai sus, cu protocoalele de dovadă a muncii, avem ceva numit ferme miniere în care minerii fac echipă pentru a-și crește șansele de a produce noi blocuri și astfel de a colecta recompense.
Până acum, aceste grupuri controlează porțiuni mari din blockchain-ul bitcoin. Asta înseamnă că centralizează cumva procesul minier și acest lucru este periculos.
Dacă cele mai mari ferme miniere ar fuziona, ar avea o participație majoritară în rețea și ar putea începe aprobarea frauduloasă tranzacții . Blockchain-ul aferent și-ar pierde instantaneu toată credibilitatea și ar fi abandonat.

Configurarea unui nod și devenirea unui validator, într-un blockchain bazat pe dovada mizei este mult mai puțin costisitor în comparație cu o dovadă- unul bazat pe muncă.
Oamenii interesați nu au nevoie de o investiție uriașă în echipamente miniere scumpe și astfel dovada mizei încurajează mai mulți oameni să înființeze un nod, făcând rețeaua mai descentralizată și mai sigură.

Pentru a rezuma: protocoalele de dovadă a muncii îi determină pe mineri să utilizeze cantități masive de energie și încurajează utilizarea bazinelor miniere, ceea ce face ca blockchain-ul să fie mai centralizat în locul obiectivului său inițial de a ajunge la descentralizare.

Protocoalele PoS tind să fie mai corecte decât cele PoW evitând intrinsec conglomeratele mari. În plus, fiecare protocol PoS (cum ar fi Cardano cu parametrul de saturație a pool-ului ) ar putea adăuga reguli complementare pentru a atenua predominanța validatorilor care au o influență prea mare în rețea.
Obiectivul principal este același, ajungând la descentralizare.

Scalabilitate

Protocoalele PoW s-au dovedit a avea o slăbiciune majoră, evitând adoptarea în masă și utilitatea ca sistem global de plăți: Scalabilitate.

Scalabilitatea în sine constă în trei probleme principale care trebuie rezolvate:
– tranzacții pe secundă,
– lățime de bandă a rețelei,
– stocare.

Tranzacțiile pe secundă este cea mai evidentă și ne vom concentra aici doar asupra acestui aspect.
Premisa de bază este simplă : pentru ca o criptocurrency să devină un sistem global de plăți, trebuie să puteți pentru a gestiona o mulțime de tranzacții pe secundă .

Ca o comparație când sistemul Visa poate efectua până la 5000 de tranzacții pe secundă (TPS). Bitcoin permite doar până la 7 TPS.

În timpul „crypto-pump” de la sfârșitul anului 2017, creșterea uriașă a volumelor tranzacțiilor Bitcoin a arătat slăbiciunea protocolului, a durat câteva zile până când unele tranzacții au fost validate și inserate în blockchain. Potențialul de adoptare al Bitcoin este în prezent blocat de scalabilitatea sa.

Unele proiecte au dezvoltat protocoale (cum ar fi Cardanos Ouroboros), care rezolvă acest lucru adoptând PoS în loc de PoW.
După cum am văzut, protocolul Cardano PoS face nu permite tuturor să concureze producând blocuri noi. În schimb, rețeaua alege câteva noduri pentru a crea următoarele blocuri; acele noduri sunt numite „conducători de sloturi”.
Pentru ca totul să funcționeze, Cardano împarte timpul în epoci și cele în sloturi.
Sloturile sunt definite ca o perioadă scurtă de timp în care poate fi creat un bloc.
Rețeaua alege apoi un lider de slot pentru fiecare slot și acesta este singurul care poate produce blocul pentru respectivul slot.
Liderii de sloturi ascultă tranzacții noi, le verifică și apoi le plasează într-un bloc nou .
Această tehnică face Cardano extrem de scalabil, deoarece protocolul ar putea crește numărul de sloturi pe epocă și, deasupra, ar putea rula mai multe epoci în paralel, dacă este necesar.

Directorul Laboratorului Blockchain al Universității din Edinburgh, Aggelos Kiayias, spune că Cardano scalabilitate protocol, Ouroboros Hydra , ar permite un număr aproape infinit de tranzacții pe secundă care ar rupe bariera principală actuală în calea adoptării criptografice în masă.

51\% Atacuri

O altă problemă ar putea apărea într-un sistem blockchain dacă cineva cumpără, deține sau deține controlul asupra majorității jetoanelor și le mizează în rețea. El îl poate manipula în mod eficient permițând și aprobând tranzacții false.
Aceasta se numește atacul de 51\% și este, de asemenea, discutat ca un punct slab al algoritmilor PoW.

Dacă un singur miner sau un grup de mineri poate obține 51\% din puterea de hashing, pot controla și manipula în mod eficient blockchain-ul.

miza pe de altă parte ar putea face acest atac foarte puțin probabil, dar acest lucru depinde de valoarea generală a unei criptomonede.
La fel ca în iunie 2020, dacă Bitcoin ar trece la PoS, achiziționarea a 51\% din toate monedele ar costa mai mult peste 85 de miliarde de dolari. Deci, atacul de 51\% este mai puțin probabil să se întâmple cu PoS.
Între timp, reținerea a 51\% din ada ar costa „doar” peste 1 miliard de dolari … Acest lucru lasă proiectele PoS tinere deosebit de slabe în primele faze de dezvoltare.

Cum Cardano abordează aceste probleme?

Pe scurt: consensul privind dovada mizei abordează unele probleme în comparație cu dovada muncii, dar aduce și unele riscuri suplimentare care trebuie evaluate. , înțeles și atenuat.

De la început, echipele Cardano au lucrat în această direcție pentru a susține principalele probleme identificate atunci când rulează un protocol PoS și pentru a le depăși.
Pentru a face acest lucru, Cardano a folosit o abordare diferită față de alte proiecte de criptomonede, deoarece este construită în jurul documentelor revizuite de colegi . Cu alte cuvinte, o abordare academică.

Deci, în loc să scrieți o carte albă și să o implementați direct la cod, echipa Cardano se asigură că experții din întreaga lumea le citește lucrările, le îmbunătățește și este de acord cu rezultatul . Acest lucru asigură calitatea și robustețea protocolului, dar, de asemenea, necesită mult timp și sunt legate de eticheta „întotdeauna întârziată” care rămâne cu proiectul Cardano.

În timpul diferitelor faze de testare, echipele de dezvoltare și-au implementat cercetarea și s-a dovedit a fi capabil să abordeze majoritatea problemelor ridicate mai sus.
Pentru lansarea Shelley (vara 2020), majoritatea parametrilor au fost testați și determinați pentru a aduce cât mai multă siguranță posibilă în rețea.
Mai mult, toți acești parametri sunt reglabili în timp și vor oferi protocolului toată autonomia necesară pentru evoluția și adaptarea la nevoile viitoare: descentralizare, securitate, sobrietate și scalabilitate .

Dovada Africii [POA] este un driver de adopție african bazat pe stakepool .

Aflați mai multe despre inițierea noastră iative aici .

Urmăriți-ne pe Twitter aici .

Alăturați-vă discuției de pe Telegram chat aici .

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *