Vad betyder Proof-of-Stake (PoS) inom krypto?

I Proof-of-Stake kan du låsa upp din kryptovaluta för att tjäna belöningar genom att validera transaktioner, liknande staking. I den här artikeln ger våra experter en detaljerad förklaring av PoS och ger exempel, fördelar och nackdelar.

Vad är Proof-of-Stake i Blockchain?

Proof-of-stake (PoS) är en konsensusmekanism som används i blockkedjenätverk för att uppnå enighet om blockkedjans tillstånd. Till skillnad från Proof-of-Work (PoW), som kräver att miners löser komplexa matematiska pussel för att validera transaktioner och skapa nya block, väljer PoS ut validatorer för att skapa och validera nya block baserat på den mängd kryptovaluta de innehar och är villiga att “satsa” som säkerhet.

Här är några viktiga punkter om PoS:

• Mer energieffektiv: Eftersom den inte förlitar sig på rå beräkningskraft förbrukar PoS mycket mindre energi än PoW.
• .Snabbare transaktionstider: Tack vare den förenklade valideringsprocessen kan PoS-blockkedjor ofta hantera transaktioner snabbare än PoW-kedjor.
• Ökad tillgänglighet: Alla som har tillräckligt med kryptovaluta kan delta i staking, till skillnad från PoW, som kräver specialiserad hårdvara.
• Säkerhetsproblem: Vissa hävdar att PoS-system är mindre säkra än PoW, eftersom stora intressenter potentiellt kan manipulera nätverket.

Hur fungerar Proof-of-Stake?

Här är en uppdelning:

• Staking: I ett PoS-system måste deltagarna, ofta kallade validatorer, “satsa” en viss mängd av blockkedjans ursprungliga kryptovaluta. Denna insats fungerar som säkerhet och förvaras i en särskild plånbok eller ett smart kontrakt. Hur mycket kryptovaluta som satsas kan variera beroende på det specifika blockkedjeprotokollet.
• Blockskapande och validering: Validerare väljs ut för att skapa nya block och validera transaktioner baserat på en urvalsalgoritm. Sannolikheten att bli vald som validerare är ofta proportionell mot mängden kryptovaluta som satsas – de som satsar mer har större chans att bli utvalda.
• Blockförslag: Validerare som valts ut för att skapa ett nytt block föreslår ett nytt block med en uppsättning transaktioner. Det föreslagna blocket innehåller en kryptografisk hash av det föregående blocket och bildar en kedja av block – blockkedjan.
• Röstning: Andra validerare i nätverket bedömer sedan giltigheten hos det föreslagna blocket. De kan rösta om huruvida de anser att det föreslagna blocket är giltigt eller inte. Validerare kan ha möjlighet att rösta direkt, eller så kan deras insats automatiskt rösta för deras räkning.
• Samförstånd: Konsensus uppnås när en övervägande majoritet av validerarna (ofta en majoritet på två tredjedelar eller mer) är överens om att det föreslagna blocket är giltigt. När konsensus har uppnåtts läggs blocket till i blockkedjan och processen börjar om igen för nästa block.
• Fördelning av belöningar: Validerare som deltar i skapandet och valideringen av block belönas med transaktionsavgifter och ibland nypräglade mynt. Belöningarna fördelas mellan validerare baserat på deras andel och deltagande i nätverket.
• Bestraffningar: Validerare som agerar illvilligt eller försöker validera bedrägliga transaktioner kan straffas, inklusive att en del av deras insatta mynt slashas eller att de förlorar sina insättningsrättigheter tillfälligt eller permanent.
• Säkerhet: PoS-system innehåller ofta mekanismer för att garantera nätverkssäkerhet och förhindra centralisering. Detta kan omfatta slumpmässigt urval av validatorer, straff för oärligt beteende och mekanismer för att förhindra att en enda enhet kontrollerar en betydande del av nätverket.

Sammantaget erbjuder PoS ett energieffektivt alternativ till PoW-konsensusmekanismer och ger validatorer incitament att agera ärligt för att säkra nätverket.

Hur skiljer sig Proof-of-Stake från Proof-of-Work?

Proof-of-Stake (PoS) och Proof-of-Work (PoW) är två grundläggande konsensusmekanismer som används i blockkedjor för att validera transaktioner och säkra nätverket. Även om båda uppnår samma mål skiljer sig deras tillvägagångssätt avsevärt, vilket leder till distinkta fördelar och nackdelar.

Här är en sammanställning av de viktigaste skillnaderna:

Funktion	Proof-of-Stake (PoS)	Bevis på arbete (PoW)
Valideringsprocess	Staking av kryptovaluta	Lösa komplexa pussel med datorkraft
Energiförbrukning	Mycket låg	Mycket hög
Tillgänglighet	Alla som har tillräckligt med kryptovaluta kan satsa	Kräver specialiserad hårdvara
Säkerhet	Utvecklas, potentiella problem med stora intressenter	Etablerad, men sårbar för attacker från miningpooler
Transaktionshastighet	Generellt snabbare	Generellt långsammare
Decentralisering	Kan vara mindre decentraliserad på grund av gruvpoolens koncentration	Kan vara mycket decentraliserad
Miljöpåverkan	Låg	Hög
Kostnad för inträde	Lägre	Högre
Belöningar	Intjänas för validering av block	Intjänas för brytning av block
Mognad	Nyare teknik	Etablerad teknik

Valideringsprocessen

• PoW: Mining säkrar blockkedjenätverk genom att lösa komplexa matematiska pussel, validera transaktioner och skapa nya block, vilket stimulerar miners med belöningar för deras beräkningsinsatser.
• PoS: Användare “satsar” sina befintliga kryptovalutainnehav och låser i princip in dem under en period. Det satsade beloppet avgör deras chans att slumpmässigt väljas ut som validerare för nästa block. Validatorer verifierar transaktioner och lägger till nya block i kedjan och får belöningar för sitt arbete.

Energiförbrukning

• PoW: På grund av den konkurrensutsatta miningprocessen förbrukar PoW-blockkedjor som Bitcoin stora mängder energi, vilket leder till miljöproblem.
• PoS: Genom att eliminera behovet av kraftfull mininghårdvara är PoS-blockkedjor betydligt mer energieffektiva, vilket minskar deras miljöpåverkan.

Tillgänglighet

• PoW: Att delta i PoW-mining kräver ofta dyr specialiserad hårdvara, vilket gör det mindre tillgängligt för personer med begränsade resurser.
• PoS: Alla som har tillräckligt med kryptovaluta kan delta i staking, vilket gör det mer tillgängligt och demokratiskt.

Säkerhet

• PoW: Eftersom mining sker distribuerat med många deltagare är PoW-blockkedjor i allmänhet motståndskraftiga mot attacker. Möjligheten att stora miningpooler får kontroll ger dock upphov till säkerhetsproblem.
• PoS: PoS erbjuder hyfsad säkerhet, men vissa hävdar att stora intressenter med betydande mängder stakat krypto potentiellt skulle kunna manipulera nätverket. Detta är ett ämne som är föremål för pågående debatt och forskning.

Transaktionshastighet

• PoW: Den komplexa valideringsprocessen i PoW kan leda till långsammare transaktionstider, särskilt under perioder med hög nätverksaktivitet.
• PoS: Den enklare valideringsprocessen i PoS resulterar ofta i snabbare transaktionshastigheter jämfört med PoW.

Valet mellan PoW och PoS beror på de specifika prioriteringarna för blockkedjeprojektet. Medan PoW erbjuder beprövad säkerhet är dess energiförbrukning en stor nackdel. PoS är ett grönare och mer inkluderande alternativ men är fortfarande under utveckling, och dess långsiktiga säkerhetsimplikationer håller på att utvärderas.

Huvudsakliga mål med proof-of-take

• Säkert och decentraliserat nätverk: Precis som PoW syftar PoS främst till att säkra blockkedjenätverket och upprätthålla dess decentralisering. Detta innebär att säkerställa att transaktionsdata är korrekta och oföränderliga samtidigt som de är motståndskraftiga mot manipulation eller kontroll av någon enskild enhet.
• Förbättrad effektivitet: PoS strävar efter att uppnå säkerhet och decentralisering på ett mer effektivt sätt än PoW. Det eliminerar behovet av energiintensiv gruvdrift, vilket leder till snabbare transaktionshantering och lägre miljöpåverkan.Bättre tillgänglighet
• Förbättrad tillgänglighet: PoS syftar till att göra blockkedjedeltagande mer tillgängligt genom att ta bort de hårdvaruhinder som är förknippade med PoW-mining. Alla som har tillräckligt med kryptovaluta kan delta i staking, vilket främjar ett bredare nätverksengagemang.
• Uthållig tillväxt: PoS strävar efter att säkerställa en hållbar tillväxt av blockkedjans ekosystem genom att ta itu med problemen med den höga energiförbrukningen hos PoW. Detta möjliggör en bredare användning och potential för verkliga tillämpningar.
• Dynamiska incitament: PoS uppmuntrar till deltagande genom att erbjuda dynamiska belöningar för att validera transaktioner och säkra nätverket. Detta uppmuntrar ärligt beteende och avskräcker från felaktiga aktiviteter.

Säkerhet är fortfarande det viktigaste målet, men PoS syftar till att uppnå det på ett mer effektivt, tillgängligt och hållbart sätt, vilket banar väg för en bredare användning och utveckling av blockkedjetekniken.

Säkerhet som bevis på åtagande

PoS security kretsar kring två huvudprinciper: ekonomiska incitament och randomiserad validering. Båda arbetar tillsammans för att skapa ett system där ärligt beteende belönas och skadlig aktivitet bestraffas.

Ekonomiska incitament

• Staking: Användare “stakar” sin egen kryptovaluta och låser i princip in den under en period. Detta fungerar som en säkerhet, liknande en deposition.
• Slashing: Om en validator beter sig oärligt förlorar de en del av sin insatta kryptovaluta, vilket skapar en stark drivkraft för fusk.
• Belöningar: Ärliga validerare som hjälper till att säkra nätverket får belöningar, vilket ytterligare motiverar dem att agera ärligt.

Randomiserad validering

• Validerare: Alla kan inte validera transaktioner. Istället väljs validerare slumpmässigt baserat på deras insatsstorlek och andra faktorer.
• Svårt att angripa: Denna slumpmässighet gör det svårt för en enskild enhet att kontrollera nätverket eller manipulera transaktioner, eftersom de inte skulle veta vilka validatorerna är i förväg.
• Byzantinsk feltolerans (BFT): Vissa PoS-system använder BFT, vilket gör att nätverket kan fungera även om ett litet antal validatorer är skadade eller otillgängliga.

Utmaningar och överväganden

• Stake Concentration: Om en liten grupp kontrollerar en stor del av de insatta mynten kan de potentiellt manipulera nätverket. Detta är ett stort problem och ett aktivt forskningsområde.
• Ny teknik: PoS är nyare än PoW, och dess långsiktiga konsekvenser för säkerheten studeras och debatteras fortfarande.
• Social ingenjörskonst: Riktade attacker kan lura validatorer att bete sig illa.
• Sårbarheter i smarta kontrakt: Sårbarheter i smarta kontrakt som distribueras på blockkedjan kan utnyttjas, oavsett konsensusmekanism.

PoS erbjuder en lovande metod för blockkedjesäkerhet, men den är inte perfekt. Säkerhet är en pågående process som kräver ständig övervakning, uppdateringar och forskning för att hantera nya hot. Valet mellan PoS och PoW beror på blockkedjeprojektets specifika behov och säkerhetsprioriteringar.

Fördelar med proof-of-stake

• Energieffektivitet: PoS eliminerar behovet av energiintensiv mining-hårdvara, vilket avsevärt minskar blockkedjeteknikens miljöpåverkan. Detta är i linje med den växande oron för hållbarheten hos PoW-system som Bitcoin
• Snabbare transaktioner: PoS erbjuder i allmänhet snabbare transaktionsbehandlingstider jämfört med PoW. Detta beror på den förenklade valideringsprocessen, där validerare väljs slumpmässigt istället för att konkurrera genom komplexa beräkningar.
• Ökad tillgänglighet: Alla som har tillräckligt med kryptovaluta kan delta i staking, vilket gör PoS mer tillgängligt än PoW, som kräver specialiserad hårdvara. Detta bredare deltagande stärker nätverkets decentralisering och säkerhet.
• Lägre transaktionsavgifter: På grund av den minskade energiförbrukningen och den förenklade valideringsprocessen har PoS-blockkedjor ofta lägre transaktionsavgifter jämfört med PoW-blockkedjor. Detta kan vara särskilt fördelaktigt för mikrotransaktioner och vardagliga användningsfall.

Bevis på nackdelar med insatser

• Koncentration av uttag: Om en liten grupp individer eller enheter innehar en betydande del av de insatta mynten, kan de potentiellt manipulera nätverket eller påverka beslutsfattandet. 
• Delegering och poolning: Validerare kan delegera sin staking-makt till tredje part och skapa staking-pooler. Även om detta ökar tillgängligheten kan det också leda till centralisering om stora pooler får för mycket inflytande.
• Nyare teknik: Jämfört med PoW är PoS en relativt ny teknik, och dess långsiktiga konsekvenser för säkerheten undersöks och debatteras fortfarande aktivt.

Socialtekniska attacker:

• Riktade attacker med social ingenjörskonst kan potentiellt lura validerare att agera dåligt.
• Sårbarheter i smarta kontrakt: Sårbarheter i smarta kontrakt som distribueras på blockkedjan kan utnyttjas, oavsett konsensusmekanism.
• Initial myntdistribution: Beroende på hur den initiala kryptovalutan distribuerades kan det finnas problem med rättvisa och potentiell centralisering om en stor andel koncentreras i händerna på ett fåtal personer.
• Attacker mot ingenting: Vissa PoS-implementeringar kan vara sårbara för “nothing-at-stake”-attacker, där validatorer kan validera både giltiga och ogiltiga block utan påföljd.
• Ovisshet om regelverk: Regelverket kring kryptovalutor och PoS-system är fortfarande under utveckling, vilket skapar osäkerhet för användarna.

Vilka kryptovalutor använder Proof of Stake?

Flera framstående kryptovalutor använder Proof-of-Stake (PoS) konsensusmekanismer, inklusive Ethereum (ETH), Cardano (ADA), Binance Coin (BNB), Polkadot (DOT), Solana (SOL), Tezos (XTZ), Cosmos (ATOM) och Algorand (ALGO).

• Ethereum (ETH): Övergår för närvarande från PoW till PoS genom sin Ethereum 2.0-uppgradering, med sikte på ökad skalbarhet och effektivitet.
• Cardano (ADA): En av de första allmänt använda PoS-blockkedjorna, känd för sitt forskningsbaserade tillvägagångssätt och fokus på smarta kontrakt.
• Binance Coin (BNB): Binance-börsens ursprungliga token, implementerade ett hybrid PoS- och Proof-of-Authority (PoA)-system för snabbare transaktioner.
• Polkadot (DOT): Nätverk med flera kedjor med en unik sharding-arkitektur som använder PoS för sin huvudkedja och tillåter flexibilitet för olika konsensusmekanismer på enskilda parachains.
• Solana (SOL): Högpresterande blockkedja känd för sina snabba transaktionshastigheter och låga avgifter, använder en unik hybrid PoS-mekanism med valideringsnoder och proof-of-history.
• Tezos (XTZ): On-chain governance-plattform känd för sin formella verifieringsprocess och ändringar, fungerar med ett delegerat PoS-system.
• Cosmos (ATOM): Hubblockkedja som ansluter oberoende blockkedjor, använder ett Byzantine Fault Tolerance (BFT)-baserat PoS-system för sin huvudkedja.
• Algorand (ALGO): Pure PoS-blockkedja känd för sin effektiva och säkra konsensusmekanism, utformad för att vara snabb och skalbar.

Slutord om Proof-of-Stake (PoS)

PoS erbjuder ett lovande alternativ till PoW, och tar itu med dess viktigaste begränsningar. Det är dock viktigt att vara medveten om dess utmaningar och pågående utvecklingsinsatser för att säkerställa en säker och decentraliserad framtid.

Fråga om Proof-of-stake (PoS)