V tomto článku se podíváme na alternativu k těžbě kryptoměn. Tou je nejčastěji používaná metoda Proof of Stake, která navíc umožňuje získávat odměnu za držení kryptoměn.
Proof of Work
Důkaz práce. Název velmi přesně odpovídá tomu, co se děje „pod pokličkou“ kryptoměn. Proof of work není novým vynálezem. Tento algoritmus byl navržen již v roce 1993 a Satoshi Nakamoto jej využil při tvorbě Bitcoinu. Cílem PoW je zabezpečení dané sítě a má 3 hlavní funkce.
- PoW zajišťuje ověření legitimity transakcí a je ochranou před tzv. double-spendingem.
- Tvoří nové mince (odtud název těžení), které následně odměňují těžaře za jejich práci na zabezpečení sítě.
- Pomáhá vytvořit konsensus v rámci sítě.
Co se děje, když chcete poslat transakci v PoW síti?
- Nejprve jsou transakce svázány dohromady. Tím se vytvoří tzv. bloky a odtud také název blockchain.
- Těžaři ověří, zda jsou transakce v bloku legitimní.
- Ověření probíhá tak, že těžaři řeší matematické puzzle, což je fakticky Proof of Work.
- První těžař, který ten problém vyřešil, získá odměnu.
- Transakce jsou zapsány a zamknuty do blockchainu.
Toto je základní přehled, co je to PoW a jeho role na udržování distribuovaného systému. Momentálně má tento přístup několik problémů, které jsou dobře vidět na BTC. Jednak je ekologicky neuvěřitelně nepřátelský, protože při počítání úžasně náročných úkolů se „spálí“ mnoho energie. Zároveň také vede k centralizaci těžby v místech, kde je levná energie. Proto jsme svědky centralizace těžby v Číně.
Proof of Stake
Proof of Stake je alternativní přístup, jak chránit síť a hledat konsensus. Cíl je tedy identický, ale cesta k němu je naprosto odlišná. První měny, které zavedly PoS, jsou Peercoin a NXT.
Zatímco v případě PoW se závodí o to, kdo první uhádne matematický rébus, tak v PoS je tento výběr deterministický. Ověřovatel bloku je tak vybírán na základě svého bohatství v dané kryptoměně. Neexistují zde odměny za tisknutí nových mincí, takže jsou ověřovatelé (těžaři) odměňování poplatkem za transakce. To v budoucnu ovšem čeká i BTC, až odměny klesnou na minimální částky.
Jak to funguje? V síti jsou deterministicky vybíráni jako ověřovatelé ti, kdo stakují své tokeny. To je v podstatě zamknutí tokenů a následně je pak účastník sítě zařazen mezi ověřovatele. Z nich se potom vybírá (náhodně dle pravděpodobností), kdo bude daný blok ověřovat. Účastnici na stakingu mají incentiv k tomu, aby byla síť zdravá, protože pokud bude její integrita narušena, tak přijdou o své peníze.
PoS má také nyní výhodu, že je podstatně rychlejší. Nejrychlejší blockchainy nyní využívají DPoS, což je systém, kdy je pouze omezený počet ověřovatelů, a ti jsou v rámci sítě voleni držiteli tokenů.
Závěr
Oba přístupy mají své klady a zápory. PoW je neuvěřitelně energeticky náročný, ale prozatím je také bezpečnější. PoS musí mít perfektně nastaveny parametry, aby nehrozilo napadení sítě, a prozatím je PoS považováno za méně bezpečnou variantu, protože ceny kryptoměn jsou relativně levné, a tudíž si může zlý hráč koupit velkou část sítě.
Nejedná se ovšem o dualitu mezi těmito dvěma přístupy. Není to buď ten, či onen. Ethereum se ve svém budoucím vývoji chce postavit na hranici dvou světů a používat oba dva algoritmy k tomu, aby síť byla vysoce zabezpečená a zároveň rychlá.
Prosím nastudujte si danou problematiku, když se o ni rozhodnete psát. Vámi popsaný způsob fungování PoS a dPoS je od základu nepřesný. Pomáháte tím jen dál šířit desinformace.
PoS jsou různé a drobně se liší, ale většina znich má stejné kořeny.
Uvedu zjednodušený příklad.
Počítáte stejné matematické úlohy jako u PoW a hledáte konkrétní číslo. Nejste vybírán podle “bohatství”. Každé UXTO (unspent transaction output) si lze představit jako jeden miner (v rámci adresy můžete mít více UXTO). Jehož výkon je definován podle počtu mincí v tomto UXTO. Například 1 mince = možnost spočítat jednu hash za vteřinu. Čim více mincí máte je úplně stejné jako jak výkonný miner si koupíte (1000 mincí = 1000 pokusů za vteřinu spočítat hledané číslo). A aby to právě nebylo o tom kdo je bohatší a mohli bloky produkovat i stacky s méně mincema. Je tam přidána proměnná v podobě stáří toho UXTO stacku. Čím je starší tím dochází ke snižování obtížnosti hledaného čísla.
Takže kdo má malý stack, má i tak šanci u PoS produkovat nové bloky a každou vteřinu hledá správné číslo a přispívá tak k zabezpečení sítě. Jelikož tím zvyšuje obtížnost celé sítě jako u PoW. U PoW by vykrvácel na cenu energie. Proto PoS má větší předpoklady pro decentralizaci.
51% útok oproti PoW je méně pravděpodobný, ale zase existují jiné, které PoW neohrožují.
Odměny jsou různé a nelze je hodit do jednoho pytle jak uvádíte.
Začneli někdo zkupovat levné mince dochází k razantnímu růstu ceny a je čím dal dražší získat další mince. U PoW spíše funguje čím více energie spálíte, tím levnější cenu za energii dostanete (množstevní sleva, velkoodběratel, atd).
Toto jen na okraj, těch informací je mnohem víc.
Na konec ohledně dPoS, to je úplně něco jiného a vyžaduje rozsáhlejší popis jak funguje.
Rozumím vašemu pohledu na věc. Bohužel to téma je extrémně rozsáhlé a tohle je jen naprostý základ, což z článku pozná každý, kdo rozumí PoS. Udělal jsem tam jednu chybu, kterou opravím v odmenach za bloky, to je bohužel už nemístné zjednodušení.
Nicméně bohužel u PoS je těch variant mnoho a ty varianty mají svoje další variace a DPoS je pak rozsáhlé téma samo pro sebe podobně jako Dpow. V podstatě se jedná o to, že v tom článku není prostor na rozebírání detailů. Prostě si to zaslouží všechno svoje vlastní články.
Tz. jistě obrana pomocí růstu ceny je prostě užasnej mechanismus, kterej je vhodné chápat – jen prostě zde na něj nebyl prostor 🙂
Stejně tak jako DPoS a kvality toho systému a jeho moznosti, ale zaroven i kritika za zbytecnou centralizaci na ukor toho, ze momentalne se nedari scalovat decentralizovane site.
Existuje opravdu mnoho variant – zajímalo by mě, jestli je třeba zajem o rozebraní jednotlivých moznosti PoS na delsi serial – bohuzel zkusenost mi radi, ze to temer nikdo necte 🙁
Dekuju za koment a sem rad, ze to nekdo cte fakt moc pozorne:)
Díky za článek. Já jsem jednoznačně pro to aby podrobný seriál o způsobech těžby vzniknul. A věřím, že je zde mnoho čtenářů, které to zajímá také. Díky.
Proc porad vytahujete stare clanky,neni o cem psat ? Pane Pietro rovnou napiste,ze taky pisete pro kryptomagazin a bude jasne proc tady porad chvalite clanky v komentarich.
Supr článek. Zkusil jsem si jej číst z pohledu úplného lajka a shledávám jen jeden drobný nedostatek. Operujete s termínem “konsensus”, ale přitom mám pocit, že z článku pro nováčky nevyplývá, co to vlastně ten konsensus je a proč je. Myslím, že by stálo za to článek o tyto informace doplnit. A tedy, že docházením schvalovacích uzlů ke konsensu prostřednictvím důkazu se ochraňuje jediné zranitelné místo v blockchainu (tedy z dnešního pohledu), kterým je jeho poslední blok. Jinak totiž nelze ověřit, že nedošlo k jeho manipulaci. Jakmile blok není již poslední, nelze jej měnit, což je zajištěno kryptograficky. Všechny bloky, kromě posledního, jsou nenapadnutelné díky kryptografickému provázání. Jakmile by došlo k násilné manipulaci kteréhokoliv z již schválených bloků, stává se díky kryptografii blockchain od tohoto místa nerozšifrovatelný a tedy nečitelný. Zůstává-li blockchain čitelný celý, je toto důkazem, že v něm nedošlo k žádné změně. Samotný blockchain bez decentralizace a konsensu je v podstatě jednoduchá záležitost. Věda začíná právě v momentě decentralizace a ochrany aktuálně schvalovaného bloku transakcí. Určitě bych na to nezapomínal, protože někomu, kdo se snaží blockchain pochopit, tak může chybět základní článek do skládačky. Jinak je článek naprosto ok.
Jsem zvědavý, jak dopadne to Ethereum. Použitím obou populárních konsensů (PoW a PoS) se přiblíží filozofii vynikající kryptoměny Decred a shardeningem zase dožene další skvělý počin Zilliqa. Všechny tyto věci jsou tedy již nějakou dobu testovány na reálných projektech. Myslím, že Ethereum jde správným směrem. Fandím tomu! 🙂
Souhlasim s vami – ETH je ted lehce ohrozeno ztrátou ICO ve prospěch IEO (Bnb, kcs a dalsi) – Clanek je zjednoduseni a bohuzel vysvetleni konsensu je také na dalších pět set slov, takze sem to tam bohuzel nemohl narvat vsechno, ale sem rad, ze aspon cast se tam vesla a vedlo to ke smysluplne diskuzi 🙂
ETH, Zilliqa, ontology , Cardano vypadaji jako opravdu nesmirne zajimave projekty.
Souhlasím také (i v druhém odstavci) a chápu. Mimochodem vámi zmiňované projekty jsou opravdu extra zajímavé a podle mě užitečné pro lidstvo, což by měla být základní otázka především investorů. Sám přemýšlím, jak nutnost a princip konsensu vysvětlit nějak co nejjednodušeji. Mělo by to být vzebruvně popsané v jednom odstavci tak, aby čtenář pochopil, jak obecně konsensus ochraňuje síť. A když se to podaří, každý čtenář podstatu a nezvratnost blockchainu nakonec pochopí. Nakonec se díky tomu také dovtípí, co tak silně a v podstatě neoddělitelně svazuje kryptoměny s veřejně decentralizovaným svobodným blockchainem. Nic konkrétního bych nepsal – jen obecné vysvětlení. Ale chápu, že není jednoduché to udělat. Sám nad tím přemýšlím. Často uvažuji nad tím, jak odpovědět jednoduše, kdyby se mně na to někdo někdy zeptal. A vůbec ty konsensy jsou děsně zajímavé téma. PoW a PoS jsou v podstatě jen špičkou ledovce. Akorát nevím, zda taková témata dnes přitáhnou širokou veřejnost. Nicméně dříve lidé nechápali myš u počítače a dnes je to jasný i důchodcům. Ona ta doba nazraje a lidé to pochopí. Psát jednoduše a stručně je nelehký úkol. Sám v tom nejsem zrovna excelentní. Tento komentář měl být maximálně dvouvětný a podívejte na to… 🙂