Kraken-rapporten udforsker, hvad der er overlegent - PoW eller PoS

A studere by Kraken tog et dybt dyk ned i Bevis for arbejde (PoW) og Bevis for indsats (PoS) mekanismer til at opdage, at ingen af ​​dem var 'bedre' end den anden, men hver havde unikke egenskaber, der kan understøtte specifikke typer blockchain-protokoller.

Rapporten undersøger PoW og PoS konsensusmekanismers modstandsevne over for Sybil-angrebene.

Sybil-angreb har til formål at kontrollere hele netværket ved at manipulere flere konti, noder eller computere. Det mest almindelige Sybil-angreb i kryptorummet er 51% angreb, hvor angriberne forsøger at overtage mindst 51 % af alle noder for at kontrollere hele netværket. Da decentralisering er kernen i blockchains, er modstand mod Sybil-angreb afgørende.

Både PoW- og PoS-mekanismer kræver noder for at investere i netværket, så de er overbevist om at køre et ærligt og decentraliseret system.

Ifølge rapporten er PoW-mekanismens markedsdominans på 58%, mens PoS' er 12%. Dette betyder dog ikke, at PoW er bedre end PoS.

Bevis for arbejde

PoW-mekanismer kræver beregningskraft for at løse matematiske problemer for at mine blokke. Minearbejdere investerer hardware og elektricitet i deres operationer og bliver belønnet med blokere belønninger når de mine en ærlig blok.

Styrker

• Da det er den dominerende konsensusmekanisme i kryptosfæren, er PoW-systemer blevet testet i praksis langt mere end PoS-mekanismer.
• PoW blockchains er især modstandsdygtige over for 51% angreb, da det ville være for dyrt at overtage mere end halvdelen af ​​noderne. Angribere ville ikke være i stand til at tjene nok til at dække el- og hardwareomkostningerne for at overtage 51 % af noderne, så det er ofte ikke besværet værd.
• Manipulering af styringsprotokol er også særligt svært i PoW-mekanismer. Da én node tæller for én stemme, er det svært at fremtvinge en netværksdækkende konsensus. Dette ville ikke være muligt i PoS-netværk, hvor brugerne med det største indsatsbeløb kan have en overhånd i de offentlige beslutninger.
• Da PoW-systemer også fraråder gaffel ved design. Da PoW-minearbejderne investerer kræfter i deres minedrift, ville de i tilfælde af en gaffel ikke risikere minedrift for den gaffelformede kæde, idet de troede, at det måske ikke holder stand. I PoS-systemer er forgrening betydeligt let, da PoS-minearbejdere nemt kan satse for både den originale kæde og gaffelkæden for at fordoble deres indtjening.

Svagheder

• PoW-mekanismer er stærkt afhængige af strømforbruget, hvilket stiger bekymringer om dens miljøpåvirkning. Minearbejdere er også forpligtet til at opdatere deres mineudstyr løbende for at fortsætte med at producere med maksimal effektivitet.
• Små PoW-netværk bliver tilbøjelige til 51% angreb, fordi omkostningerne ved at overtage mere end halvdelen af ​​noderne ville være overkommelige.
• Da alle noder fungerer anonymt, bliver det umuligt at opdage en ondsindet node eller forhindre den i at deltage i kæden.

Bevis for indsats

PoS-systemer er afhængige af låste mønter til at drive netværket. I stedet for at forbruge elektricitet og drive hardware, deltager PoS-minearbejdere i netværket ved at satse mønter. Hver gang vælger netværket tilfældigt blandt aktivt udsatte noder for at verificere gyldigheden af ​​transaktioner og producere den næste blok.

Styrker

• PoS-netværk kræver næsten ingen energi og er meget mere miljøvenligt end PoW-netværk. Dette er det vigtigste incitament bag Ethereum's seneste fusionere med sit Goerli testnet. Da det ikke kræver beregningskraft, fritager PoS-netværk også deres minearbejdere fra at skulle opdatere deres mineudstyr.
• Da PoS-netværk er afhængige af satsede mønter, er det muligt at afskære ondsindede noder, når de først er identificeret. Udover at forhindre dem i at deltage i kæden igen, kan netværket også konfiskere deres indsatte mønter som en straf, hvilket er et incitament til at udvinde ærlige blokke for minearbejderne.
• PoS-systemerne eliminerer konkurrencen om mineblokke ved at vælge blokvalidatorerne tilfældigt, hvilket øger effektiviteten.
• Generelt er PoS-netværk nemme at deltage i, da de ikke kræver for meget strøm eller speciel hardware. Dette sænker adgangsbarriererne, hvilket gør PoS-netværk tilgængelige for flere.

Svagheder

• PoS-netværk er en relativt ny teknologi og er blevet testet meget mindre end PoW-netværk. Visse PoS-netværk kan være tilbøjelige til angreb i fremtiden.
• Noder med det højeste antal udsatte mønter kan have overtaget i regeringstemmer. Derfor bliver PoS blockchains mere tilbøjelige til centralisering.
• Selvom PoS-netværk generelt sænker adgangsbarriererne, kræver nogle PoS-blockchains store indledende investeringer for at blive en node. Dette kan forhindre netværket i at vokse og gøre det til en centraliseret blockchain.

PoS for skalerbarhed; PoW for decentralisering og sikkerhed

I betragtning af styrkerne og svaghederne ved begge protokoller konkluderer rapporten, at ingen af ​​dem er perfekte mod Sybil-angreb. Hver især tilbyder blockchains forskellige fordele, som kan være værdifulde afhængigt af kædens formål.

Baseret på deres egenskaber tilbyder PoW-netværk stærk decentralisering og sikkerhed. Det er mere omfattende testet, vanskeligt at omdanne til et centraliseret netværk og fraråder konstant forgrening. Et PoW-netværk ville være meget mere ønskværdigt til brugssager som hårde penge end et PoS-netværk, da det ikke vil tillade de rigeste at overtage netværket og giver mere sikkerhed.

PoS-netværk er på den anden side meget mere energieffektive og bedre løsninger til netværk, der værdsætter skalerbarhed. Netværket tilknytter noder tilfældigt for at accelerere processen, og ærlige noder kan blokere ondsindede noder ud af systemet. Et PoS-netværk ville gavne use cases mest, herunder smarte kontrakter.