Pokud jste ve světě kryptoměn noví, pravděpodobně jste už slyšeli o proof of stake i proof of work. Tyto dva pojmy jsou pro transakce a bezpečnost kryptoměn zásadní. Jsou to totiž klíčové součásti blockchainu a jeho fungování.
Proof-of-stake a proof-of-work jsou známé jako mechanismy konsensu. Oba různými způsoby pomáhají zajistit poctivost uživatelů při transakcích, a to prostřednictvím motivace hodných aktérů a extrémního ztížení a prodražení činností těch nepoctivých. Tím se omezují podvody, jako je například problém double spendingu.
Mezi nimi je však několik rozdílů. Kryptoměny jsou decentralizované a k tomu, aby byly transakce zviditelněny, ji musí ověřit počítače. Klíčový rozdíl mezi proof of work a proof of stake spočívá v tom, jak blockchainový algoritmus klasifikuje a vybírá uživatele pro přidávání transakcí do blockchainu.
Co je to Proof-of-Work?
Algoritmus proof of work využívá složité úkoly, které těžaři řeší pomocí výkonných počítačů. Tyto úkoly se řeší metodou pokus-omyl. Těžař, který jako první dokončí hádanku neboli kryptografickou rovnici, získá oprávnění přidávat do blockchainu nové bloky pro transakce. Jakmile je blok ověřen těžařem, kryptoměna je přidána do blockchainu. Těžař přitom také obdrží kompenzaci v podobě nových coinů vytvořených “z ničeho”.
Systém proof-of-work vyžaduje provoz rychlých počítačů, které využívají velké množství energetických zdrojů. Jak se kryptoměnová síť rozrůstá, rychlost (onchainových) transakcí se může zpomalit, neboť vyžaduje velké množství energie a výkonu.
Blockchainová síť zůstává bezpečná, poněvadž k jejímu ovládnutí je zapotřebí, aby se někdo nečestný zmocnil alespoň 51 % sítě a jejího výpočetního výkonu.
Blockchain se může forknout, což znamená, že komunita změní blockchainový protokol a blockchain se tak rozdělí na další blockchain. Aby se zabránilo duplicitním transakcím nebo výdajům, historie toho původního chainu se také přesouvá novým směrem. Těžaři se mohou rozhodnout, zda přejdou na novější forkovanou síť, nebo budou nadále podporovat tu původní. Pro případného nepoctivého aktéra je tak ještě obtížnější ovládnout 51 % nebo více, protože by musel rozdělit výpočetní zdroje na obě strany forku a podporovat oba blockchainy, aby získal tak velké množství kontroly.
Co je to Proof-of-Stake
Jednoduše řečeno, těžaři se před ověřením transakcí pomocí proof of stake zavazují k menší kryptoinvestici.
Pro ověření bloků musí těžaři složit vklad v podobě vlastních coinů. Těžaři se také prokazují tím, jak dlouho již transakce validují. Výběr toho, kdo bude jednotlivé transakce ověřovat, se provádí náhodně pomocí tzv. weighted algoritmu, který nabývá “váhy” (anglicky “weight”) na základě výše vkladu a zkušeností s validací.
Poté, co těžař ověří blok, je tento blok přidán do chainu a těžař za svůj poplatek obdrží kryptoměnu vytvořenou “z ničeho” spolu se svým původním vkladem. Pokud těžař neověří blok správně, může o svůj vklad nebo coiny přijít. Tím, že těžaři vkládají svůj podíl (stake), je méně pravděpodobné, že by coiny ukradli nebo se dopustili jiného podvodu – což nad systémem Proof-of-Stake poskytuje další vrstvu zabezpečení.
Systém proof-of-stake byl navržen jako alternativa k proof of work a je třeba uznat, že celkem inovativně řeší spotřebu energie a chainovou škálovatelnost.
Hlavním problémem proof of stake je však rozsáhlá počáteční investice do nákupu podílu v síti. Ti, kteří mají nejvíce peněz, mohou tak mít i největší kontrolu nad systémem díky kritériím weighted algoritmu pro výběr ověřovatele. Navíc, pokud se blockchain forkne, validátor obdrží duplicitní kopii svého podílu, protože v Proof-of-Stake se žádný výkon nezohledňuje. Pokud validátor souhlasí s oběma stranami forku, může potenciálně dvakrát utratit své coiny (double spending problem).
Proof-of-Work vs Proof-of-Stake: Co je lepší?
Proof of work je soutěží mezi těžaři v řešení kryptografických hádanek a ověřování transakcí za účelem získání odměny za blok. Proof of stake implementuje náhodně vybrané validátory, aby se ujistili, že transakce je spolehlivá, a na oplátku je odměňuje kryptoměnami. Každá volba má jedinečné výhody a nevýhody.
Nevýhody Proof-of-Work
Proof-of-work vyžaduje k ověření transakcí značné množství energie. Vzhledem k tomu, že počítače v síti musí vynakládat velké množství energie a hodně pracovat, je blockchain méně šetrný k životnímu prostředí než jiné systémy. Velké množství laických ekoaktivistů si v souvislosti s PoW oblíbilo argument se životním prostředím, no je při něm třeba zmínit, že energetická náročnost PoW determinuje bezpečnost celého systému!
Dalším problémem, na který někteří upozorňují, je, že kvůli soutěži mezi těžaři o odměny ovládá blockchain malý počet těžebních poolů, což představuje jakousi de facto centralizaci. Je však důležité si uvědomit, že těžební pooly jsou tvořeny jednotlivými těžaři nebo menšími skupinami těžařů, kteří mají možnost stáhnout svůj hashpower, pokud již nesouhlasí se směřováním rozsáhlejšího těžebního poolu.
Nevýhody Proof-of-Stake
Hlavním problémem proof-of-stake je, že vyžaduje často obrovské počáteční investice. Abyste se mohli kvalifikovat jako validátor, musíte si koupit dostatečné množství nativních tokenů dané kryptoměny, což závisí právě na velikosti sítě. Teoreticky musí být lidé bohatí nebo vydělat dostatek peněz, aby si mohli koupit podíl v síti, což vede k výhradně “zbohatlickému” blockchainu. S růstem tržní hodnoty kryptoměn by se tento problém mohl ještě zhoršit.
Závěr
Proof-of-stake i proof-of-work mají svá pro a proti a je důležité si uvědomit, že žádný systém není dokonalý. Každý systém má své silné a slabé stránky a to, který z nich považujete za lepší, nakonec závisí na vašem úhlu pohledu. Koneckonců nejde o volbu typu “buď, anebo”. Oba konsensuální mechanismy budou dlouhodobě součástí kryptoměn.
A co takový Proof of Time, dokázali byste porovnat?