PoW vs PoS vs SPoS – En sammenlignende studie mellom konsensusalgoritmer

Hva er Blockchain Consensus Mechanism? Hva er forskjellen mellom PoW vs PoS vs SPoS?

En blockchain opererer på konsensusmekanismer som legitimerer alle transaksjonene som blir lagt til blockchain. De sørger for at alle transaksjoner blir sjekket og kontinuerlig revidert av hver node i blockchain og beskytter blockchain-operasjonen mot enhver form for risiko.

En blockchain er et ‘distribuert hovedboknettverk’ og alle dets transaksjoner og database distribueres på en delt måte mellom forskjellige noder. Disse postene eller blokkene kan ikke slettes, oppdateres eller kontrolleres av noen sentral myndighet. De kan bare oppdateres ved å legge til en ny blokk. Så hvis det oppstår tvist i det distribuerte systemet, vil konsensusmekanismen ta seg av ondsinnede noder og skape en balanse i systemet.

pow vs pos vs spos

Det grunnleggende konseptet og teknologien er ikke det samme i alle kryptomynter, for eksempel er det en stor forskjell i kryptovalutaer i deres konsensus. Det er to mest populære konsensusalgoritmer som jobber i blockchain-markedet – PoW og PoS. PoW støtter både bitcoin og Ethereum. men, Ethereum viderekobles for tiden mot PoS.

PoW vs PoS vs SPoS

Hva er PoW?

I 1993 kom Cynthia Dwork og Moni Naor med denne vakre ideen om PoW eller Proof of Work Consensus algoritme. I 1999 kom imidlertid Mark Jakobsson med navnet PoW. PoW-prosessen er kjent som gruvedrift, og nodene som brukes kalles gruvearbeidere. I bitcoin blockchain, transaksjoner er gruppert i en minnepool kalt mempool. I mempool opprettes en blokk hvert 10. minutt.

Når en bruker ber om en transaksjon, blir den bekreftet av en gruvearbeider i neste tilgjengelige blokk. For dette trenger gruvearbeideren å vite hashverdien til den siste blokken som ble opprettet. Dette krever ikke noe kodespråk; gruvearbeideren blar bare gjennom blokkene. Så snart han får verdien til nettverket og verifiserer med andre noder og oppretter blokken. Minearbeideren blir belønnet med en brøkdel av bitcoin-verdien.

Denne gruveprosessen er som et kryptografisk puslespill og bruker mye energi. Over tid blir puslespillet lettere og raskere. Puslespillet blir revidert hver 14. dag for å gjøre konkurransen vanskeligere. PoW-prosessen er imidlertid veldig sikker, og er veldig kostbar på grunn av det høye energibehovet for databehandling. Alle noder må validere transaksjonen, noe som også gjør den svært skalerbar.

Gruverne må kontinuerlig oppdatere programvaren for å løse vanskelige oppgaver. PoW er en noe sentralisert prosess siden gruveriggen må organiseres for å validere transaksjonene.

Hva er PoS?

PoS eller Proof of Stake-konsensusalgoritme er derimot en mye enklere og kostnadsvennlig prosess. Det fungerer med Ethereum blockchain. Her kalles transaksjonsvalideringsprosessen ‘smiing’ og her staker stakes for sitt eget sett med noder. Validatorer blir belønnet for sin innsats. Jo større innsats, jo bedre er sjansene for validering og avkastningen er høy.

PoS innebærer også en prosess som kalles ‘sharding’. Sharding innebærer horisontal partisjonering av nodene og forbedrer prosessens skalerbarhet.PoS innebærer ingen gruvedrift og dermed ingen løsning av kompliserte oppgaver.Det er ikke noe krav om kontinuerlig oppgradering av programvaren og det er lavt energiforbruk. Smieprosessen er mye billigere enn gruvedrift.

PoS er helt desentralisert, og alle nodene trenger ikke å involvere seg i systemet. Siden større innsatser er involvert, mangler imidlertid PoS i sikkerhetsprotokoller sammenlignet med PoW. Tezos blockchain er et eksempel på PoS.

Hva er SPoS?

SPoS eller Secure Proof of Stake konsensusalgoritme er en forbedring i den allerede eksisterende PoS-mekanismen. Den opererer på Elrond blockchain-protokollen og sikrer mer sikkerhet og rettferdig distribusjon. Systemet er også mye billigere enn PoW.

SPoS skiller seg litt ut fra Algorands prinsipp om et tilfeldig utvalg av validatorer. I stedet velger hver node medlemmene av konsensusgruppen avhengig av den samlede signaturen til den siste blokken.

Sammenlignet med Algorand tar det bare 100 mps å velge komiteen. Konsensusgruppen velges avhengig av innsatsen og rangeringen av gruppen i tidligere transaksjoner. SPoS opererer etter multisignaturordning av Bellare og Neven.

Hva er Elrond?

Elrond er et moderne omfattende blockchain-system designet for å sikre mer skalerbarhet, sikkerhet, interoperabilitet og effektivitet i økosystemet.

Elrond er avhengig av to konsepter:

  • State Sharding-tilnærming der blockchain er delt inn i flere skjær som skal håndteres av flere validatorer.
  • SPoS eller Secure Proof of Stake-mekanisme som sikrer sikkerhet og rettferdig distribusjon av noder.

Sharding deler transaksjonene i horisontale noder og involverer mindre energi og beregningskunnskap. Jo flere skjær, jo flere transaksjoner vil det generere.

For å imøtekomme behovet for høy etterspørsel etter skjær, har Elrond vedtatt et nytt konsept kalt “Adaptive State Sharding” som sikrer mer skalerbarhet og desentralisering av systemet.

Hvordan er Elrond forskjellig fra andre Blockchains?

Elrond innebærer skjæring som eliminerer energisvinn og beregningskrav til PoW fullstendig.

I motsetning til Algorand, øker Elrond transaksjoner gjennom skjæringsprosess. Valgtiden for konsensusgruppen er også langt mindre bare 100 mps sammenlignet med 12 sekunder i Algorand.

Sammenlignet med Zilliqa blockchain bruker Elrond State sharding-mekanismen. Den opererer også på mekanismen EVM (Earned Value Management) som sikrer interoperabilitet mellom blokkjeder.