PoW vs PoS vs SPoS – salīdzinošs pētījums starp konsensa algoritmiem

Kas ir Blockchain konsensa mehānisms? Kāda ir atšķirība starp PoW un PoS pret SPoS?

Blokķēde darbojas pēc vienprātības mehānismiem, kas leģitimizē visus darījumus, kas tiek pievienoti blokķēdei. Viņi nodrošina, ka visus blokķēdes mezglus pārbauda un pastāvīgi pārbauda visus darījumus, un aizsargā blokķēdes darbību no jebkura veida riska.

Blokķēde ir “sadalīts virsgrāmatu tīkls”, un visi tā darījumi un datu bāze tiek kopīgi sadalīti starp dažādiem mezgliem. Neviena centrālā iestāde nevar izdzēst, atjaunināt vai kontrolēt šos ierakstus vai blokus. Tos var atjaunināt, tikai pievienojot jaunu bloku. Tātad, ja izplatītajā sistēmā rodas kādi strīdi, konsensa mehānisms rūpēsies par ļaunprātīgiem mezgliem un radīs sistēmā līdzsvaru.

pow vs pos vs spos

Pamata jēdziens un tehnoloģija nav vienāda visās kriptogrāfijas monētās, piemēram, tur ir liels kriptovalūtu atšķirība viņu vienprātībā. Blokķēdes tirgū darbojas divi populārākie vienprātības algoritmi – PoW un PoS. PoW atbalsta gan bitcoīnu, gan Ethereum. Tomēr, Ethereum pašlaik novirza uz PoS.

PoW vs PoS vs SPoS

Kas ir PoW?

1993. gadā Cynthia Dwork un Moni Naor nāca klajā ar šo skaisto ideju par PoW jeb Proof of Work Consensus algoritmu. Tomēr 1999. gadā Marks Jakobsons nāca klajā ar nosaukumu PoW. PoW process ir pazīstams kā kalnrūpniecība, un darbības mezglus sauc par kalnračiem. In bitcoin blokķēde, darījumi tiek sagrupēti atmiņas krājumā, ko sauc par mempool. Mempool bloks tiek izveidots ik pēc 10 minūtēm.

Kad lietotājs pieprasa darījumu, kalnrūpnieks to pārbauda nākamajā pieejamajā blokā. Lai to izdarītu, kalnračiem jāzina pēdējā izveidotā bloka jaukšanas vērtība. Tam nav nepieciešama kodēšanas valoda; kalnnieks vienkārši pārlūko blokus. Tiklīdz viņš saņem tīkla vērtību un pārbauda ar citiem mezgliem un izveido bloku. Miner tiek apbalvots ar daļu no bitcoīna vērtības.

Šis ieguves process ir kā kriptogrāfiska mīkla un patērē lielu enerģiju. Laika gaitā mīkla kļūst vieglāka un ātrāka. Mīkla tiek pārskatīta ik pēc 14 dienām, lai padarītu sacensības grūtākas. Lai arī PoW process ir ļoti drošs, tas ir ļoti dārgs, jo ir lielas skaitļošanas enerģijas prasības. Visiem mezgliem ir jāpārbauda darījums, kas padara to arī ļoti pielāgojamu.

Kalnračiem nepārtraukti jāatjaunina programmatūra, lai atrisinātu sarežģītas mīklas. PoW ir nedaudz centralizēts process, jo darījumu apstiprināšanai ir jāorganizē kalnrūpniecības platforma.

Kas ir PoS?

No otras puses, PoS jeb Proof of Stake konsensa algoritms ir daudz vienkāršāks un izdevīgāks process. Tas darbojas ar Ethereum blokķēdi. Šeit darījuma apstiprināšanas procesu sauc par “kalšanu”, un šeit ieinteresētās personas ir ieinteresētas savā mezglu kopā. Validētāji tiek apbalvoti par viņu pūlēm. Jo lielāka ir likme, jo labākas ir validācijas iespējas, un atdeve ir augsta.

PoS ietver arī procesu, ko sauc par “šķelšanos”. Dalīšana ietver mezglu horizontālu sadalīšanu un uzlabo procesa mērogojamību. PoS nav saistīta ar kalnrūpniecību un līdz ar to arī sarežģītu mīklu risināšanu. Nav nepieciešama programmatūras nepārtraukta jaunināšana un ir maz enerģijas patēriņa. Kalšanas process ir daudz lētāks nekā kalnrūpniecība.

PoS ir pilnībā decentralizēts, un visi mezgli nav jāiesaista sistēmā. Tomēr, tā kā ir iesaistītas lielākas likmes, PoS nav drošības protokolu, salīdzinot ar PoW. Tezos blockchain ir PoS piemērs.

Kas ir SPoS?

SPoS jeb Secure Proof of Stake Consensus algoritms ir uzlabojums jau esošajā PoS mehānismā. Tas darbojas pēc Elrond blockchain protokola un nodrošina lielāku drošību un taisnīgu izplatīšanu. Sistēma ir arī daudz lētāka nekā PoW.

SPoS nedaudz atšķiras no Algorand principa par nejaušu validatoru atlasi. Tā vietā katrs mezgls izvēlas vienprātības grupas dalībniekus atkarībā no pēdējā bloka apkopotā paraksta.

Salīdzinot ar Algorand, laiks, lai izvēlētos komiteju, prasa tikai 100 mps. Vienprātības grupa tiek izvēlēta atkarībā no grupas likmes un ranga iepriekšējos darījumos. SPoS darbojas pēc Bellare un Neven daudzparakstu shēmas.

Kas ir Elronds?

Elrond ir moderna visaptveroša blokķēdes sistēma, kas paredzēta, lai nodrošinātu lielāku mērogojamību, drošību, sadarbspēju un efektivitāti ekosistēmā.

Elrond ir atkarīgs no diviem jēdzieniem:

  • Stāvokļa sadalīšanas pieeja, kur blokķēde ir sadalīta vairākās lauskās, ar kurām rīkojas vairāki validatori.
  • SPoS jeb Secure Proof of Stake mehānisms, kas nodrošina mezglu drošību un taisnīgu izplatīšanu.

Sharding sadala darījumus horizontālos mezglos un ietver mazāk enerģijas un skaitļošanas zināšanas. Jo vairāk skaidiņas, jo vairāk darījumu tas radīs.

Lai apmierinātu nepieciešamību pēc liela pieprasījuma pēc drupām, Elronds ir pieņēmis jaunu koncepciju ar nosaukumu “Adaptīvā stāvokļa sadalīšana”, kas nodrošina lielāku sistēmas mērogojamību un decentralizāciju..

Ar ko Elronds atšķiras no citiem Blockchains?

Elrond ir saistīts ar drupināšanu, kas pilnībā novērš enerģijas izšķiešanu un PoW skaitļošanas prasības.

Atšķirībā no Alžorandas, Elronds palielina darījumus, izmantojot sadalīšanas procesu. Arī vienprātības grupas atlases laiks ir daudz mazāks par 100 mps, salīdzinot ar 12 sekundēm Algorand.

Salīdzinot ar Zilliqa blokķēdi, Elronds izmanto štata sadales mehānismu. Tas darbojas arī ar EVM (Earned Value Management) mehānismu, kas nodrošina savietojamību starp blokķēdēm.