Vrste konsenzusa na blockchainu – Proof of Work vs Proof of Stake

0

Blockchain tehnologiju mnogi su prepoznali kao tehnologiju većine, odnosno demokratsku tehnologiju. Razlog tomu je konsenzus algoritam koji koristi bitcoinov blockchain, a s njime je šira javnost najbolje upoznata. Takav konsenzus naziva se Proof of work, a o njemu ćemo nešto detaljnije u nastavku ovog članka.

Konsenzus algoritam je osnova funkcioniranja svakog blockchaina te budućnost ove tehnologije leži u otkrivanju novih konsenzusa te dokazivanju funkcioniranja postojećih.
Glavna svrha konsenzusa je postizanje dogovora o izvršenim transakcijama u distribuiranom sustavu blockchaina.

Što je konsenzus algoritam u blockchainu?

Konsenzus algoritam je postupak kroz koji svi sudionici blockchain mreže postižu zajednički dogovor o trenutnom stanju distribuiranog ledgera. Na ovaj način algoritmi konsenzusa postižu transparentnost u blockchain mreži i uspostavljaju povjerenje između nepoznatih sudionika u distribuiranom računalnom okruženju. U osnovi, konsenzus protokol osigurava da je svaki novi blok koji se doda u blockchain jedina verzija istine o kojoj se slažu svi nodeovi u blockchainu.

Blockchainov konsenzus protokol sastoji se od nekih specifičnih ciljeva poput dogovora, suradnje, jednakih prava za svaki node i obveznog sudjelovanja svakog nodea u postupku konsenzusa. Dakle, algoritam konsenzusa postoji s ciljem pronalaska zajedničkog dogovora, a ujedno donosi benefit svim sudionicima mreže, nodeovima kroz nagradu za iznošenje “istine”, a korisnicima prikazom transparentnog ledgera. Opisanim procesom blockchain mreža osim transparentnosti dobiva i sigurnost, barem u većini trenutno korištenih konsenzusa, gdje sudionici (nodeovi) imaju korist samo ako govore istinu. Iznimka ovoga je u slučaju “51%-nog napada”.

51%-ni napad

Decentralizirani sustav sa sobom donosi i potencijalne opasnosti, najveća je poznata kao 51%-ni napad. Hipotetski scenarij 51%-nog napada na blockchain (u ovom slučaju bitcoinov) zvuči ovako, grupa rudara koja kontrolira više od 50% mreže ima mogućnost spriječiti potvrdu određenih transakcija koje se događaju na blockchainu te time omogućavaju trošenje vlastitih bitcoina više puta. Taj postupak poznatiji je kao dvostruko trošenje.

U 2018. godini hakeri su uspješno izvršili nekoliko uspješnih napada te vrste. Napadi su izvršeni na malim altcoin projektima. Hakeri su putem tih napada ukrali oko 20 milijuna dolara. Neki od napadnutih projekata u 2018. godini bili su: Verge, ZenCash, LitecoinCash te najveći 51% napad, BitcoinGold. Prilikom napada na BitcoinGold ukradeno je 388.000 BTG-a (tadašnje vrijednosti 18 milijuna dolara). Ovakvi napadi mogu imati dugoročne posljedice na projekt, tako je BitcoinGold ubrzo nakon napada izbačen s Bittrex-a koji je naveo kako BitcoinGold nije pouzdan zbog sigurnosnih problema.
U skorije vrijeme, napadnut je Vertcoin. Hakeri su unutar 2 tjedna uspjeli 2 puta uspješno napasti Vertcoin.

Vrste konsenzus algoritama

PoW (Proof of work)

Većina nas bi čula za PoW, pogotovo jer prvi javni blockchain – Bitcoin, koristi PoW. U ovom primjeru PoW se objašnjava primjerom bitcoina.

PoW se provodi putem rudara (ljudi koji održavaju blockchain pružajući ogromnu količinu računalnih resursa) koji se natječu u rješavanju kriptografskih problema, također poznatih kao hash zagonetka. Ti rudari pomažu u provjeri svake bitcoin transakcije, a to uključuje izradu PoW-a temeljenog na hash-u (SHA256) koji se temelji na svim prethodnim blokovima transakcija i formira novu podružnicu s novim blokom transakcija. To znači da je posao rudara umjereno težak za obavljanje, ali je provjera od strane mreže veoma jednostavna. Prvom rudaru koji uspije proizvesti PoW dodijeljeni su “novi” Bitcoini.

S vremenom se količina dodijeljenog bitcoina smanjuje, taj proces naziva se halving. Halving je implementiran u algoritam bitcoina te u zadanom periodu (svakih 4 godine) prepolavlja nagradu za rudare. Tijekom godina, kako se razina težine za rudarenje bitcoina strahovito povećala, PoW je došao na loš glas zbog količine energije koja mu je potrebna da bi se blockchain održavao. Rudari trenutno troše preko 73 TWh godišnje, što je više nego Švicarska na godišnjoj razini.

Način funkcioniranja Proof of Work konsenzusa

PoS (Proof of stake)

Za razliku od PoW-a gdje se stvaraju novi blokovi transakcija na temelju rada računala obavljenog rješavanjem složene kriptografske zagonetke, PoS omogućava forgeru (forgeri, odnosno kovači, obavljaju funkciju ekvivalentnu minerima u PoW-u) da založi bilo koji iznos kriptovalute koji posjeduje, te tako dobije šansu postati validator u tom blockchainu. Vjerojatnost za to se računa na temelju količine založene kriptovalute.

Uz to, za većinu PoS sustava, umjesto da dobiju nagradu u obliku nove kriptovalute (u gornjem slučaju, Bitcoin rudari dobivaju nove bitcoine za rješavanje PoW-a), forgeri umjesto toga uzimaju svoju “nagradu” iz transakcijskog troška blockchain mreže.

Ideja stavljanja kriptovaluta u “zalog” sprječava loše aktere u sustavu da izvrše lažne validacije jer u situaciji potvrde lažne transakcije, založeni iznos će im biti oduzet. Dakle, ovo potiče forgere da legitimno potvrđuju transakcije na PoS blockchainu.

U posljednjim godinama PoS sustav je privukao pažnju blockchain zajednice, a razlog tomu je primarno Ethereum koji radi na prelasku iz PoW-a u PoS konsenzusni sustav.

Način funkcioniranja Proof of Stake konsenzusa

DPoS (Delegated Proof-of-Stake)

DPoS je sličan PoS-u po pitanju zaloga kriptovaluta, ali ima drugačiji, više demokratski sustav za koji mnogi pripadnici blockchain zajednice kažu da je pošteniji. Kao i u PoS sustavu, vlasnici tokena zalažu svoje kriptovalute u ovoj vrsti protokolnog konsenzusa.

Umjesto algoritma vjerojatnosti koji je prisutan u PoS-u, vlasnici tokena unutar DPoS blockchaina mogu glasovati proporcionalno njihovom udjelu u sustavu. Na taj način imenuju delegate koji će služiti na “panelu svjedoka”. Ti svjedoci osiguravaju blockchain mrežu. U DPoS sustavu delegati ne moraju imati veliki ulog, ali moraju se natjecati kako bi stekli najviše glasova od korisnika određenog blockchaina, nešto slično izborima.

DPoS omogućuje veću skalabilnost u odnosu na PoW i PoS jer postoje potpuno posvećeni nodovi (delegati) koji su izglasani kako bi održavali blockchain sustav. Delegati mogu biti izglasani ili smijenjeni u bilo kojem trenutku. Tako je minimalizirana prijetnja kompromitiranja DPoS blockchain sustava potvrđivanjem nepravilnih transakcija jer delegati gube reputaciju unutar sustava, a povrh toga ostaju i bez svog zaloga. Projekti koji koriste DPoS sustav smatraju da je ovo najefektivniji način borbe protiv kvarnih delegata (validatora) u blockchain sustavu. Mnogi bitcoin maksimalisti te ostali pobornici decentralizacije smatraju da DPoS nije dovoljno decentraliziran. Iako nije dovoljno decentraliziran, mnogi projekti koriste DPoS sustav upravo zbog njegove skalabilnosti.

Kao i PoS, DPoS je tijekom godina privukao pažnju s nekoliko projekata koji su usvojili ovaj algoritam konsenzusa. Otkako ga je izumio Dan Larimer, DPoS se neprestano usavršavao, od BitSharesa do Steema i sada u EOS-u.

DPoS sustav zbog svoje skalabilnosti može biti upotrebljen u određenim nišama, ali nije primjeren za područja gdje je decentraliziranost ključna za pravilno funkcioniranje sustava. Primjer toga je EOS koji je implementirao DPoS s ciljem povećanja “brzine” blockchaina tako što su smanjili broj nodeova. U EOS sustavu 21 node ima potpunu kontrolu nad sustavom, a te nodeove biraju korisnici sustava koji imaju založen EOS token. Iz provjerenih izvora se doznalo kako je većina odabranih nodeova u Kini, te je velika vjerojatnost da su nodeovi povezani, i to ne samo u blockchainu, već i u fizičkom svijetu. Kada je ta informacija procurila u javnost, EOS je postao tema brojnih diskusija u kripto zajednici, a ulje na vatru dodao je incident s validatorom koji nije pravilno i konzistentno potvrđivao transakcije.

Način funkcioniranja Delegated Proof of Stake konsenzusa

PoA (Proof-of-Authority)

PoA sustav poznat je po svojim sličnostima s PoS i DPoS sustavima, gdje samo skupina unaprijed odabranih entiteta (validatora) osigurava blockchain. U PoA sustavu ti entiteti zovu se autorizatori te jedino oni mogu proizvesti nove blokove. Novi blokovi na blockchainu kreiraju se samo kada validatori postignu takozvanu super većinu. Super većina znači da je postotak validatora koji je potvrdio transakcije veći od 67% (u nekim sustavima mora biti i veći od 90%)

Identiteti svih validatora u PoA sustavima su javni i može ih provjeriti bilo koja treća strana, što rezultira time da javni identitet validatora ima ulogu sličnu zalogu u PoS sustavu. Kako su u pitanju identiteti tih validatora, prijetnja uništavanju njihove reputacije i mogućnost lakšeg zakonskog progona potiče ih da djeluju u najboljem interesu PoA mreže.

Zbog činjenice da je sustav povjerenja u PoA blockchainu unaprijed određen, izražena je bojazan od strane blockchain zajednice da bi mogao postojati centralizirani element u ovom algoritmu konsenzusa. Međutim, objektivno gledano, PoA je sustav primarno stvoren za korporacijske mreže te je polucentralizacija zapravo prikladna unutar takvih privatnih ili konzorcijskih blockchaina. Kao i u DPoS sustavu, u zamjenu za bolju skalabilnost, PoA sustav žrtvovao je dio decentraliziranosti.
U ovome slučaju žrtvovanje decentraliziranosti ima više smisla, ako gledamo reprezentativne projekte koji koriste ovaj tip konsenzus algoritma. Najpoznatiji PoA projekt je VeChain koji se fokusirao isključivo na rješavanje korporativnih problema putem blockchaina. Implementacijom PoA sustava uspijevaju napraviti upravo to.

Noviji startupi u blockchain sferi upustili su se u provedbu PoA-e. Pored toga, Ethereum testnetovi kao što su Rinkeby i Kovan također istražuju korištenje PoA konsenzusnog algoritma.

U ovome članku opisali smo trenutno najkorištenije konsenzus algoritme. Osim ovih postoje mnoge varijacije konsenzusa, od kojih su mnogi još u idejnoj fazi te tek trebaju biti testirani od strane blockchain zajednice. S obzirom na broj projekata i razvojnih timova koji testiraju nove načine implementacije konsenzusa, budućnost blockchain tehnologije čini se jako perspektivnom.

Ako ste spremni investirati u kripto valute posjetite Bitcoin mjenjačnicu te brzo i jednostavno kupite Bitcoin.

This image has an empty alt attribute; its file name is cta-crobitcoin-final-1024x197.png
* indicates required

We use Mailchimp as our marketing platform. By clicking below to subscribe, you acknowledge that your information will be transferred to Mailchimp for processing. Learn more about Mailchimp’s privacy practices here.

Share.

About Author

David Orešković

Economy student whose biggest interest at the moment is blockchain technology and its' influence on the global economy.

Leave A Reply

X