Loading Posts...

Istoria și evoluția algoritmului Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) a fost menționat prima oară de Sunny King și de Scott Nadal în 2012 și avea drept ţintă diminuarea consumului mare de energie în timpul minatului. La acea vreme, menținerea în funcțiune a rețelei Bitcoin costa ~150.000 USD / zi. Astăzi, costul se ridică la 6.7 milioane USD.

Calculul a fost realizat de CoinTelegraph și are la bază un cost de 0.12 USD / Kw multiplicat cu un consum de 56.209.833 KWh pe care rețeaua i-a consumat la data de 13 octombrie 2017.

Pentru a nu mai depinde energetic de munca minerilor, Sunny și Scott au sugerat o metodă alternativă numită “participație” (staking), unde un algoritm alege nodurile în funcţie de monedele deţinute de fiecare individ. Cu alte cuvinte, cei care deţin multe monede (stakers) au mai multe şanse de a fi selectaţi să adauge un bloc nou lanţului şi să revendice recompensa. Cei doi au sperat că în acest mod vor scădea costurile energiei şi dificultatea hashrate-ului. Totuşi, şi acest mecanism are problemele lui.

Patru probleme ale PoS-ului

  1. Distribuţia: dacă recompensele blocurilor merg la stakeri, cum se distribuie iniţial monedele?
  2. Monopolul: cei care au o cantitate mai mare de monede vor primi în viitor majoritatea monedelor.
  3. Atacurile 51%: similar algoritmului Proof of Work (PoW), care este vulnerabil la un atac 51% venit din partea minerilor, PoS poate primi atacuri 51% din partea unor stakeri care ar deţine 51% din cantitatea monedelor existenter.
  4. Participaţia zero (Nothing at Stake – NoS): PoS adaugă un bloc nou când nodurile îndeplinesc un set de condiţii printre care se numără şi greutatea de participaţie. Însă moneda se poate bifurca dacă două blocuri întrunesc condiţia exact în acelaşi moment. Bifurcarea este rezolvată ulterior de celelalte noduri care semnează una din cele două tranzacţii. În cazul NoS, problema se poate ivi când 99% din noduri semnează ambele lanţuri datorită faptului că nu există niciun cost (participaţie zero) pentru verificarea tranzacţiilor. În acest caz, un staker 1% ar putea ipotetic să realizeze o dublă cheltuire plătind cu criptomonede pe un lanţ dar efectuând verificarea pe celălalt lanţ.

Mai departe, evoluţia PoS poate fi înţeleasă din modul în care a fost abordat de diverse criptovalute.

Peercoin

peercoin

Sunny King a creat Peercoin (PPC) în 2013. Aceasta a fost prima monedă digitală care a implementat Proof of Stake, fără a renunţa însă la PoW. Peercoin a adresat în maniera următoare cele patru probleme:

  1. Distribuţia: Peercoin utilizează o distribuţie descrescătoare bazată pe PoW. La începuturi, PoW a fost utilizat intens în distribuţia iniţială a monedelor PPC, dar ulterior acestei etape aportul algoritmului a scăzut treptat.
  2. Monopolul: Pentru a preveni acapararea recompenselor de către stakerii care deţin o cantitate mare de monede s-a apelat la o metodă numită “coin age”, prin care au prioritate monedele cele mai recente. Astfel se evită luarea în considerare a monedelor vechi, deţinute anterior de stakeri.
  3. Atacurile 51%: Chiar dacă este un lanţ hibrid, PPC este securizat în totalitate de PoS. Probabilitatea unui atac este foarte scăzută deoarece atacul în sine ar fi foarte costisitor. Atacatorul ar trebui să cumpere 51% din monedele existente. Dar o astfel de mişcare ar duce inevitabil la o devalorizare substanţială a monedelor şi l-ar costa foarte mult pe atacator.
  4. Participaţia zero (Nothing at Stake – NoS): developerii PPC nu cred că se poate ajunge în această situaţie. Totuşi, Sunny a implementat nişte checkpoint-uri opţionale, în cazul în care ar reuşi un atac. În prezent reţeaua PPC s-a maturizat, iar checkpoint-urile vor fi eliminate.

Blackcoin

blackcoin

A doua etapă a istoriei PoS a fost aceea în care nu s-a mai apelat deloc la minat.

Blackcoin a fost creat în februarie 2014 de Pavel Vasin (cunoscut sub pseudonimul Rat4). Când Rat4 a decis să lanseze BLK, el a renunţat complet la coin age şi la PoW.  Rat4 era de părere că metoda coin age ar creşte şansele unui atac 51% deoarece pentru o eventuală bifurcare nu ar mai fi nevoie ca un atacator să deţină 51% din monedele mai vechi, ci mai puţin. Ek a considerat de asemenea şi că metoda coin age i-ar descuraja pe utilizatori să păstreze monedele. În schimb, stakerii au fost stimulaţi să rămână offline 90 de zile pentru a le creşte şansele de a primi recompensele, chiar dacă astfel reţeaua avea o securitate scăzută. Versiunea a doua a algoritmului PoS adresa în felul următor cele patru probleme:

  1. Distribuţia: BLK a trecut temporar printr-o etapă PoW în care nu au existat monede preminate, pentru a se asigura o distribuţie corectă.
  2. Monopolul: problema a fost adresată în cadrul etapei de distribuţie.
  3. Atacurile 51%: ar fi extrem de costisitoare achiziţia a 51% din monede, pentru a iniţia un astfel de atac. În plus, monedele s-ar devaloriza foarte mult.
  4. Participaţia zero (Nothing at Stake – NoS): nici developerii BLK nu au considerat că sunt motive de îngrijorare. Totuşi şi BLK a inclus checkpoint-urile pentru a se proteja împotriva eventualelor bifurcări. Checkpoint-urile vor fi eliminate odată cu versiunea a treia a algoritmului PoS.

Ether

De la Blackcoin au apărut mai multe criptovalute care au utilizat PoS. Cea mai recentă iteraţie este în cazul Ethereum (ETH). Motivul pentru care fondatorul Vitalik Buterin a decis schimbarea a fost dorinţa de a avea un sistem mai prietenos cu mediul înconjurător.  În caz că Ethereum Virtual Machine (o metodă de securizare sporită a platformei şi a contractelor smart) va fi adoptat de toată lumea, curentul în valoare de 6.7 milioane USD / zi consumat acum de Bitcoin va fi depăşit rapid.

Platforma Ethereum va implementa un model de PoS numit Byzantine Fault Tolerance (BFT). Cei care validează tranzacţiile vor primi recompensele în mod aleator. Reţeaua nu foloseşte momentan PoS şi există destule dubii referitoare la această mişcare. Dacă se va adopta totuşi algoritmul, Ethereum intenţionează să rezolve cele patru probleme astfel:

  1. Distribuţia: ETH a fost distribuit deja în proporţie de 70% în cadrul ICO-ului din 2014. 11 milioane de monede au fost acordate Fundaţiei Ethereum pentru a le distribui mai departe prin algoritmul PoW.
  2. Monopolul: criptomoneda a fost deja distribuită. În plus, pentru a putea fi păstrate, monedele vor fi blocate cu contracte smart. Astfel, cine doreşte să facă staking va contribui la scăderea lichidităţii.
  3. Atacurile 51%: similar cazurilor anteriore, ar fi extrem de costisitoare cumpărarea monedelor sau mituirea nodurilor pentru a participa la un astfel de atac.
  4. Participaţia zero (Nothing at Stake – NoS): validatorii sunt descurajaţi să semneze blocuri orfane prin diverse sancţiuni.

Concluzii

Au existat în istorie multe iteraţii funcţionale şi securizate ale protocolului PoS. de la hibridul PoS-PoW la PoS pur şi apoi la PoS Delegat sau PoS BFT. Varianta PoS BFT este cea mai recentă implementare a algoritmului propus iniţial de Sunny şi Mark. Fiecare monedă are o abordare unică şi se confruntă cu propriile puncte forte şi puncte slabe. Per ansamblu, adopţia PoS în lumea crypto reflectă o mentalitate sănătoasă prin care se doreşte o protejare a mediului şi un sistem mai descentralizat.

Cum vi s-a părut acest articol? Gazeta Bitcoin vă invită să ne scrieţi un comentariu pe iBitcoin.ro!

6
HeartHeart
1
WowWow
1
HahaHaha
0
SadSad
0
AngryAngry
Voted Thanks!

Gazeta Bitcoin

Redacția de știri.

Leave a Reply

Loading Posts...