Kraken-rapporten utforsker hva som er overlegent – ​​PoW eller PoS

A studere by Kraken tok et dypdykk inn i Bevis for arbeid (PoW) og Bevis på innsats (PoS) mekanismer for å oppdage at ingen av dem var "bedre" enn den andre, men hver hadde unike egenskaper som kan styrke spesifikke typer blokkjedeprotokoller.

Rapporten undersøker PoW- og PoS-konsensusmekanismers motstandsevne mot Sybil-angrepene.

Sybil-angrep tar sikte på å kontrollere hele nettverket ved å manipulere flere kontoer, noder eller datamaskiner. Det vanligste Sybil-angrepet i kryptorommet er 51% angrep, hvor angriperne prøver å ta over minst 51 % av alle noder for å kontrollere hele nettverket. Siden desentralisering ligger i kjernen av blokkjeder, er motstand mot Sybil-angrep avgjørende.

Både PoW- og PoS-mekanismer krever noder for å investere i nettverket, så de er overbevist om å kjøre et ærlig og desentralisert system.

I følge rapporten er PoW-mekanismens markedsdominans 58 %, mens PoS er 12 %. Dette betyr imidlertid ikke at PoW er bedre enn PoS.

Bevis for arbeid

PoW-mekanismer krever beregningskraft for å løse matematiske problemer for å utvinne blokker. Gruvearbeidere investerer maskinvare og elektrisitet i sin virksomhet og blir belønnet med blokker belønninger når de henter en ærlig blokk.

Sterke

• Som den dominerende konsensusmekanismen i kryptosfæren, har PoW-systemer blitt testet i praksis langt mer enn PoS-mekanismer.
• PoW-blokkjeder er spesielt motstandsdyktige mot 51% angrep siden å overta mer enn halvparten av nodene ville være for dyrt. Angripere ville ikke kunne tjene nok til å dekke strøm- og maskinvarekostnadene for å overta 51 % av nodene, så det er ofte ikke verdt bryet.
• Manipulering av styringsprotokoll er også spesielt vanskelig i PoW-mekanismer. Ettersom én node teller for én stemme, er det vanskelig å tvinge frem en nettverksomfattende konsensus. Dette ville ikke vært mulig i PoS-nettverk, der brukerne med det største innsatsbeløpet kan ha overtaket i myndighetenes beslutninger.
• Ettersom PoW-systemer også fraråder gaffel ved design. Når PoW-gruvearbeiderne investerer kraft i gruvedriften deres, i tilfelle en gaffel, ville de ikke risikere gruvedrift for den gaffelformede kjeden, og tenkte at det kanskje ikke holder mål. I PoS-systemer er gaffeling betraktelig enkelt ettersom PoS-gruvearbeidere enkelt kan satse for både den originale kjeden og gaffelkjeden for å doble inntektene sine.

Svakheter

• PoW-mekanismer er sterkt avhengige av strømforbruket, noe som øker bekymringer om dens miljøpåvirkning. Gruvearbeidere er også pålagt å oppdatere gruveutstyret sitt kontinuerlig for å fortsette å produsere med maksimal effektivitet.
• Små PoW-nettverk blir utsatt for 51 % angrep fordi kostnadene ved å overta mer enn halvparten av nodene vil være rimelige.
• Ettersom alle noder opererer anonymt, blir det umulig å oppdage en ondsinnet node eller hindre den fra å delta i kjeden.

Bevis på innsats

PoS-systemer er avhengige av låste mynter for å drive nettverket. I stedet for å forbruke strøm og drive maskinvare, deltar PoS-gruvearbeidere i nettverket ved å satse mynter. Hver gang velger nettverket tilfeldig blant aktivt satsende noder for å bekrefte gyldigheten av transaksjoner og produsere neste blokk.

Sterke

• PoS-nettverk krever nesten ingen energi og er mye mer miljøvennlig enn PoW-nettverk. Dette er hovedincentivet bak Ethereumer nylig fusjonere med sitt Goerli testnett. Siden det ikke krever datakraft, avlaster PoS-nettverk også gruvearbeiderne deres fra å måtte oppdatere gruveutstyret.
• Ettersom PoS-nettverk er avhengige av stakede mynter, er det mulig å kutte ondsinnede noder når de er identifisert. I tillegg til å hindre dem i å delta i kjeden igjen, kan nettverket også konfiskere deres stakede mynter som en straff, noe som er et insentiv til å utvinne ærlige blokker for gruvearbeiderne.
• PoS-systemene eliminerer konkurransen om gruveblokker ved å velge blokkvalidatorene tilfeldig, noe som øker effektiviteten.
• Totalt sett er PoS-nettverk enkle å delta i siden de ikke krever for mye strøm eller spesiell maskinvare. Dette senker inngangsbarrierene, og gjør PoS-nettverk tilgjengelig for flere.

Svakheter

• PoS-nettverk er en relativt ny teknologi og har blitt testet mye mindre enn PoW-nettverk. Enkelte PoS-nettverk kan være utsatt for angrep i fremtiden.
• Noder med høyest mengde mynter kan ha overtaket i styringsstemmer. Derfor blir PoS-blokkjeder mer utsatt for sentralisering.
• Selv om PoS-nettverk generelt senker inngangsbarrierene, krever noen PoS-blokkjeder store innledende investeringer for å bli en node. Dette kan hindre nettverket i å vokse og gjøre det om til en sentralisert blokkjede.

PoS for skalerbarhet; PoW for desentralisering og sikkerhet

Tatt i betraktning styrkene og svakhetene til begge protokollene, konkluderer rapporten med at ingen av dem er perfekt mot Sybil-angrep. Hver av dem tilbyr imidlertid forskjellige fordeler til blokkjeder, som kan være verdifulle avhengig av kjedens formål.

Basert på deres egenskaper tilbyr PoW-nettverk sterk desentralisering og sikkerhet. Det er mer omfattende testet, vanskelig å gjøre om til et sentralisert nettverk, og fraråder konstant forgrening. Et PoW-nettverk ville være mye mer ønskelig for brukstilfeller som harde penger enn et PoS-nettverk, siden det ikke vil tillate de rikeste å ta over nettverket og gir mer sikkerhet.

PoS-nettverk er derimot mye mer energieffektive og bedre løsninger for nettverk som verdsetter skalerbarhet. Nettverket kobler til noder tilfeldig for å akselerere prosessen, og ærlige noder kan blokkere ondsinnede noder ut av systemet. Et PoS-nettverk vil ha størst nytte av brukstilfeller, inkludert smarte kontrakter.