Proof of Work vs. Proof of Stake: Klíčové rozdíly



Proof of Work (PoW) a Proof of Stake (PoS)jsou dva hlavní způsoby, jak se blockchainy shodují na platnosti transakcí a na tom, jak by měl vypadat stav hlavní knihy. To se jinak nazývá mechanismus konsensu. Od svého spuštění v roce 2009 Bitcoin nadále používá PoW. V září 2022 Ethereum přešlo na PoS. Proof of work vyžaduje, aby účastníci provozovali výkonné počítače a spotřebovávali elektřinu k zabezpečení sítě. Proof of stake vyžaduje, aby validátoři uzamkli svou kryptoměnu.



Klíčové poznatky

• Proof of work používá energeticky náročné výpočty k dosažení konsensu; proof of stake vyžaduje uzamčenou kryptoměnu.

• PoS spotřebovává mnohem méně energie než PoW, protože k zabezpečení sítě vyžaduje kapitál namísto hardwaru a energie.

• PoW a PoS jsou metody konsensu, přičemž každá z nich nabízí kompromisy v oblasti bezpečnosti, spotřeby energie, rychlosti a decentralizace.

Proof of Work vs. Proof of Stake: Short odpověď

V mechanismu PoW těžaři spotřebovávají obrovské množství elektřiny a soupeří o přidání nových bloků do řetězce. V případě úspěchu získá těžař jako odměnu BTC a transakční poplatky. V mechanismu PoS je jedinou počáteční investicí kryptoměna, která je uzamčena jako kolaterál. Validátoři riskují ztrátu části svých alokovaných prostředků, pokud nepodávají dostatečný výkon. PoS spotřebovává mnohem méně elektřiny než PoW, přičemž oba přístupy dělají různé kompromisy v oblasti bezpečnosti a decentralizace. Ačkoli se liší v přístupu k tomu, jak dosahují konsenzu, oba je podobně obtížné napadnout. K ovládnutí sítě PoW musí útočník kontrolovat 51 % nebo více sítě pomocí masivního množství hardwaru a nákladů na elektřinu. Podobně by v mechanismu PoS útočník musel ovládat většinu alokovaného krypta.

Jak Proof of Work zabezpečuje blockchain

Proof of work je původní mechanismus konsensu pro blockchainy. Bitcoin jej používá od roku 2009 a nadále jej využívá řada dalších sítí. Těžaři shromažďují čekající transakce z mempool a sestavují kandidátský blok. Poté soutěží v řešení stále obtížnějších hádanek, aby do řetězce přidali nový blok. Vítěz získá odměny za blok (nové tokeny bitcoinu) plus transakční poplatky. Postupem času je těžba bitcoinu stále náročnější (obtížnost bloku), což vyžaduje více času a výkonu, zejména pokud chtějí účastníci zůstat konkurenceschopní. Rostoucí náklady na účast přispívají k bezpečnosti sítí PoW, i když dopad na decentralizaci závisí na distribuci těžařů.

Jak Proof of Stake zabezpečuje blockchain

Proof of stake vyžaduje od účastníků, aby uzamkli svá krypto tokeny, aby se stali validátory sítě. Síť vybírá validátora pro navržení dalšího bloku. Výběr validátora obvykle bere v úvahu velikost alokovaných prostředků, v závislosti na konsenzuálních pravidlech sítě. Ostatní validátoři pak hlasují (potvrzují), že navržený blok je ve správném stavu. Jakmile se dostatečný počet shoduje, blok je finalizován, přidán do řetězce a všichni zúčastnění validátoři získávají výnos. Validátoři vkládají vlastní peníze do provozu validačního uzlu a získávají výnos. Nedostatečný výkon nebo podvod je metou sankcí na jejich alokovaných prostředcích.

Srovnání mechanismů Proof of Work a Proof of Stake

Srovnejme dva systémy v těchto klíčových oblastech:



Energetická debata: proč PoS spotřebovává mnohem méně

PoW je energeticky náročný kvůli neustále rostoucí potřebě výkonných těžebních strojů, které soupeří 24/7. Podle indexu Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index je energie potřebná k napájení sítě Bitcoin srovnatelná se spotřebou středně velkého státu. PoS spotřebovává přibližně o 99,95 % méně energie než PoW, protože k fungování validátorů nevyžaduje rostoucí množství výpočetního výkonu a elektrické energie. Mnoho blockchainů na 1. vrstvě (Layer-1) si z tohoto důvodu nyní volí PoS. V posledních letech těžaři využívající PoW stále častěji využívají udržitelnější nebo ekologičtější zdroje energie, což podle zastánců pomáhá rozvoji sektoru obnovitelných zdrojů.

Které krypto sítě používají jaké?

Některé z nejstarších a nejdéle fungujících kryptosítí stále používají PoW, mezi něž patří Bitcoin, Litecoin a Dogecoin. Mezi hlavní sítě běžící na PoS patří Ethereum, Solana, BNB Chain, Cardano, Polkadot, Avalanche, Tezos, Cosmos a Algorand. Novější sítě mají tendenci volit model proof of stake, u něhož existuje několik variant, jako je delegovaný proof of stake (DPoS), nominovaný proof of stake (NPoS) a likvidní proof of stake (LPoS).

Konečný výsledek

Proof of work a Proof of stake jsou dva přístupy k řešení stejného problému, kterým je udržování decentralizované blockchain přesné a bezpečné. PoW má dlouhodobý osvědčený přínos, pokud jde o bezpečnost, ale spoléhá na značné náklady na energii z reálného světa, aby zůstal v provozu. PoS výrazně snižuje poptávku po zdrojích, ale zavádí riziko pro kapitál a debatu kolem koncentrace validátorů. Každý model se neustále vyvíjí. PoW je stále efektivnější s dostupností novějšího hardwaru a rostoucím množstvím obnovitelných zdrojů energie. PoS se zlepšuje technicky díky rychlejší finalizaci, novým pravidlům pro slashing a stává se dostupnějším, jak se Mechanismus konsensu časem stává nuancovanějším (DPoS, LPoS atd.).

Nakonec to nejsou jediné konsenzuální mechanismy dostupné pro blockchainy, protože se objevují nové modely, jako jsou Proof of Authority (PoA), Proof of History (PoH), Proof of Burn (PoB) a další. Prozatím zůstávají dominantními mechanismy proof of work a proof of stake.

Časté dotazy

Jaký je rozdíl mezi mechanismy proof of work a proof of stake?

Proof of work spotřebovává obrovský výpočetní výkon a energii v soutěži o přidání nových bloků do řetězce. Validátoři v mechanismu Proof of stake uzamykají svou kryptoměnu a jsou vybíráni na základě toho, kolik jí alokovali.

Je proof of stake lepší než proof of work?

Obě metody mají své klady i zápory. Každý přístup má jiné silné stránky a kompromisy. PoS obecně spotřebovává méně energie, zatímco PoW má delší provozní historii.

Proč Bitcoin stále používá Proof of Work?

Tvůrci Bitcoinu zvolili důkaz prací, protože propojuje bezpečnost sítě s reálnými náklady na energii a hardware. Změna mechanismu konsensu by vyžadovala Hard Fork a ohrozila by bezpečnostní model sítě.

Proč je Proof of Stake energeticky účinnější?

Protože odpadá potřeba provozovat výkonné počítače 24/7, validátoři proof of stake potřebují pouze běžný hardware a stabilní připojení k internetu. Přechod Etherea na PoS snížil jeho spotřebu energie zhruba o 99,95 %.

Co je bezpečnější: Proof of Work, nebo Proof of Stake?

Útočení na PoW síť vyžaduje masivní výpočetní výkon a spotřebu energie. Útočení na PoS rovněž vyžaduje obrovské počáteční náklady na získání a kontrolu většinové alokace.

Může být blockchain s mechanismem Proof of Stake napaden 51% útokem?

Ano, ale vyžaduje to, aby útočník ovládal více než polovinu celkové stakované měny, což z něj činí nesmírně nákladný a snadno dohledatelný útok.

Které kryptoměny používají důkaz prací a které důkaz sázkou?

Proof of work: Bitcoin, Litecoin, Dogecoin. Proof of stake: Ethereum, Solana, Cardano, BNB Chain, Avalanche, Polkadot, Cosmos, Algorand.



Investování do kryptoaktiv je spojeno s riziky, včetně vysoké volatility a potenciální ztráty kapitálu. Před přijetím investičního rozhodnutí se důkladně informujte o rizicích. Informace obsažené v tomto článku slouží výhradně ke vzdělávacím a informačním účelům a neměly by být považovány za finanční nebo investiční poradenství.