Proof of work vs Proof of stake

PROOF OF WORK OG PROOF OF STAKE

Blokkjede-teknologi baserer seg hovedsaklig på disse to mekanismene. Det er to metoder for det åpne nettverket å finne en enighet. Du har kanskje hørt om disse to begrepene når du leser om kryptovaluta, men hva er egentlig forskjellen mellom de to?

Et åpent nettverk kobler brukere direkte sammen, uten et mellomledd.

Disse begrepene beskriver mekanismer som skal sikre og synkronisere en blokkjede. En blokkjede er der alle transaksjonene til en kryptovaluta blir lagret. Brukere av disse mekanismene kan legge til nye transaksjoner i en blokkjede, mot en belønning.

Mekanismene fungerer med å la brukerne bevise at de har dedikert en type ressurs, som kryptovaluta eller energi, til blokkjeden. Forskjellen mellom Proof of Work of Proof of Stake ligger i hvilken type ressurs som dedikeres, og hvordan man legger til nye transaksjoner i en blokk.

Proof of Work

Proof of Work (PoW) er en mekanisme der maskiner konkurrerer med hverandre, med datakraft for å løse et regnestykke. Maskinene gjetter frem en løsning på et regnestykke, og den som først gjetter riktig, får belønningen, og legger til en ny blokk i blokkjeden. De mest kjente PoW kryptovalutaer er Ethereum og Bitcoin.

Når regnestykket er løst kan en ny blokk legges til i blokkjeden, som inneholder alle nye transaksjoner. Det tar i gjennomsnitt 10 minutter til førstemann gjetter riktig svar på regnestykket og lager neste blokk i blokkjeden, derfor tar det vanligvis ca 10 min å få verifisert en transaksjon.

Det kalles mining, fordi det ses på som den digitale versjonen av utvinning av edle metaller fra bakken. I likhet med gull-utvinning, der man graver seg ned i bakken og håper på å treffe gull. Jo mer energi du bruker, jo større er sjansen for at du finner gull.

I dag ser vi maskiner rundt om i verden sammenkoble seg for å dele sin maskinkraft med hverandre i mining-pools. Dette er for å øke datakraften og løse flere regnestykker raskere. Man deler belønningen ut til alle som deltok i et mining-pool. 

Mining krever mye strøm og forsikrer seg om at bare de som har tilstrekkelig med ressurser kan legge til nye transaksjoner til blokkjeden. På grunn av dette er det vanskelig, tidkrevende og dyrt å angripe en PoW blokkjede.

For å angripe en PoW blokkjede må man kjøpe mining-utstyr, og betale strømmen for å bruke dette. Med dette utstyret kan man prøve å legge til en blokk i blokkjeden, med transaksjoner som ikke stemmer overens med det de andre mining-maskinene har funnet ut. Skulle de klare å løse regnestykket først og forsøke å legge til denne blokken i blokkjeden, vil nodene til nettverket vurdere legitimiteten av blokken og transaksjonene i den. Når nodene sjekker blokken vil de se at blokken ikke stemmer overens med resten av blokkjeden. Blokken blir invalidert, om ikke den er godkjent av nodene. Det er altså veldig vanskelig å angripe en PoW blokkjede.

Man kan forsøke å jukse med en blokkjede, ved bruke sine egne noder til å godkjenne blokken man forsøker å lage. Dette krever at man kontrollerer over 50% av all energien brukt til å utvinne Bitcoin. Kontrollerer noen 51% eller mer av hash-raten (All datakraften som brukes til å mine bitcoin), kan man få sine egne noder til å godkjenne blokken. Et slikt angrep krever masse energi og utstyr. I dag virker dette umulig.

Skulle noen derimot klare det vil også blokkjeden kunne splittes. De resterende 49 prosentene vil kunne fortsette den originale blokkjeden som en ny gren, kjent som en fork. Den versjonen som ble angrepet blir en annen gren, fra resten av nettverket, som gjør angrepet nærmest ubrukelig.

At en blokkjede kan splittes kan også være positivt av andre grunner. Blokkjeden kan ses på som en levende organisme som oppdaterer seg etter samfunnets ønsker. Vil noen oppgradere eller endre blokkjedens funkjsonalitet kan 51% stemme over en endring, som splitter blokkjeden. I motsetning til et demokratisk valg, vil ikke tapers ideologi dø, men vil fortsette å bevise seg parallelt med med “vinneren”. Dette skaper innovativ frihet og gjør det mulig å teste ulike løsninger, for å se hva som fungerer best.

PoW, betyr altså at du bruker energi, for å bevise det arbeidet du gjorde for å verifisere en ny blokk. Prøver du å lure systemet vil det koste mye energi, og alle de andre maskinene som miner rundt i verden vil være uenig med din versjon av blokkjeden.

Kilde: Blockworks

Proof of stake

Proof of Stake (PoS) er en mekanisme der brukere blir tilfeldig utvalgt til å legge til en blokk i blokkjeden, basert på hvor mye av kryptovalutaen de holder. Du kjøper kryptovalutaen og bruker denne som ressurs til å legge til nye blokker i blokkjeden, ved å «stake». Sjansen for å bli utvalgt blir større, jo mer av kryptovalutaen du holder. Eksempler på PoS kryptovalutaer er Cardano og Solana.

Staking pools brukes i likhet med mining pools for å øke sjansen til brukerne for å løse en blokk. Flere brukere går sammen for å øke sin totale mengde kryptovaluta og deler deretter på belønningen. 

I denne mekanismen erstattes mining jobben, med å stake din kryptovaluta. Dette gjør at det krever lite energi å bruke en PoS blokkjede og transaksjoner kan løses raskere. Å tjene belønningen av å løse blokker blir lettere og krever mindre fordi du ikke trenger kraftig maskinvare. Kostnaden er kjøp av kryptovalutaen. 

Et angrep på en PoS blokkjede krever at man eier 51% eller mer av den totale mengde mynter i nettverket.

 Kilde: Coinmarketcap

PoS finnes det flere varianter av. Kryptovalutaer som BNB og EOS bruker delegert PoS (DPoS). Solana øker transaksjons hastigheten sin ved å bruke noe som heter Proof of History. Vechain stryker tilitten sin med å bruke Proof of Authority og på Avalanche må du sette opp en node med et minste-innskudd av AVAX-mynter for å legge til nye blokker. Dette er varianter som bidrar med økt hastighet og sikkerhet på de ulike blokkjedene.

I en delegert PoS (DPoS) blokkjede, som Binance smart chain, delegerer man ansvaret for å verifisere blokker til validatorer. Brukere kan stake sine kryptovaluta-mynter og velger validatorer på sine vegne. Valg Kraften hver bruker har, er som regel lik mengden mynter brukeren holder. Valgsystemet varierer fra prosjekt til prosjekt men generelt sett blir belønningen for å verifisere blokker fordelt utover de som valgte validatoren som mottok beløningen. Om en validator ikke er ærlig og mister tillit, vil brukerne velge en annen validator. Dette sikrer nettverket og øker hastigheten ved at de som blir gitt tillit, validerer nye blokker. Denne varianten minner om det representative demokratiet vi har i Norge.

Kilde: Binance academy

Det som er unikt med Solana sin blokkjede, er at den har oppnådd en av de raskeste transaskjonshastighetene hittil, med en kombinasjon av PoS mekanismen og det de kaller Proof of History. Proof of History bidrar til å kutte ned tiden det tar å få en enighet i blokkjeden. De gjør dette ved å kryptografere en sikker kilde for tid igjennom nettverket.  Fordi nodene kan stole på et unikt resultat, går prosessen raksere. Solana oppnår dermed en transaksjons hastighet på 65.000 transaksjoner i sekundet.

Kilde: Solana

Vechain bruker Proof of Authority, for å bare la de med den rette identiteten verifisere nye blokker. For å bli en validator må du bekrefte din identitet, i stedet for å være en anonym bruker. Validatorer bli utvalgt av Vechain Foundation comitéen, etter de har bekreftet identiteten sin. Dette skaper et økosystem for bedrifter, der man kjenner til validatorer og har tillit til de som bekrefter nye blokker.

Kilde: Vechain

Avalanche-staking krever at du bruker en node. For å validere blokker må du stake AVAX coinen med denne noden. Andre brukere kan koble seg til, og delegere sin stake til din node, om de ikke kan sette opp sin egen. For at en node skal bli en validator og validere nye blokker, trenger man minst 2000 Avax på noden. Det som også er unikt med Avax er at den bruker 3 forskjellige kjeder, med ulike egenskaper. Avax er dermed en blokkjede som har et stort bruksområde, med forskjellige funksjoner. Dette kan du lese mer om her. Når du staker får du staking-rewarden din på Avax p-chain. 

Kilde: Avax network

PoW vs PoS

PoW:

Ressurs: Energi.

Kostnad: Utstyr og energi.

Styrke: Kostnaden av energi og utstyr gir robust og sterk sikkerhet.

PoS:

Ressurs: Kryptovaluta coins.

Kostnad: Kjøp av Kryptovaluta.

Styrke: Bruker lite energi, er billig å bruke og kan gjøre transaksjoner raskere.

Proof of work bruker fornybar og billig energi.

Kryptomining finner sted der energi er billigst, for å gjøre miningen mer profitabel. Dette betyr at krypto mining ofte bruker fornybare og rene energikilder, og bruker overskuddsenergi til å finansiere maskinene sine. Det tillater samfunn som miner, å bruke energi som ellers ville gått tapt. 

Kina har lenge vært kjent for å dominere Bitcoin-miningindustrien. Dette skyldes de våte sesongene som produserer store menger fornybar energi. Overskuddsenergien de ikke klarte å transportere andre steder, fant heller veien inn til mining-maskiner, som gjorde at små, fjerntliggende provinser kunne drive ny økonomisk aktivitet, i form av krypto-mining.

I 2021 forbød kina krypto-mining, trolig fordi kryptovalutaene var konkurrende mot deres egen valuta. Dette gjorde at Kina ble mindre dominerende i mining industrien, og den flyttet seg til andre sider der energien var billig og effektiv. Kazakhstan har blitt en av de nye hovedstadene for krypto-mining, som bringer ny økonomisk aktivitet, drevet på overskuddsenergi, til landet.

Kilde: Blockworks

Kazakhstan står nå for 18% av mining hashraten. USA er den største idag med 35%, mens Kina har sunket til 0%. Kilde: University of Cambridge

Bruksområder

Den største fordelen med PoW er nettopp hvor sikker den er. Dette skyldes den store kostnaden med maskiner og energi. Med PoS er den eneste sikkerhetslinjen kostnaden av kjøp av coins. Holder du flere coins kan du lettere jukse med blokkjeden. De er dermed mer utsatt for angrep eller sentralisert kontroll. Målet med Bitcoin er å bli en desentralisert, global valuta, og da er sikkerheten og desentraliseringen som kommer med PoW viktig. PoS coins forsøker andre ting, som å lage billige banktjenester som kan brukes i for eksempel gaming og metaverse. Her styrer tredjeparter uansett med en sentralisert rolle og transaksjoner må skje raskt og være billige. Skal man ha det mest mulig åpent, desentralisert og sikkert, ser det ut til at PoW er en viktig komponent. Er transaksjonshastighet og fleksibilitet viktigst, spiller PoS og diverse varianter av dette en viktig rolle. Dette er ihvertfall status idag, blokkjedeindustrien er i stadig og rask utvikling, og hvem vet hva morgendagen vil bringe av nye ideer og konsepter. Kanskje dukker det opp en ny algoritme som kombinerer det beste fra PoW og PoS

Takk for at du leste og ville lære med oss! Gjerne ta en titt på kryptovaluta-lommeboken vi har utvilket, og gi oss tilbakemelding på BitGate 😄

Comments are closed.