Riepilogo
La Proof of Stake è un’alternativa popolare alla Proof of Work. I validatori non hanno bisogno di potenza di calcolo per verificare le transazioni ma devono puntare i token, il che riduce notevolmente il consumo energetico richiesto. La Proof of Stake aumenta anche la decentralizzazione, la sicurezza e la scalabilità.
Tuttavia, senza accesso alle criptovalute, è difficile ottenere l’accesso alla prova di puntata. Se si sceglie una blockchain con una capitalizzazione di mercato inferiore, è probabile che si verifichi anche un attacco del 51%. Poiché la Proof of Stake è altamente versatile, presenta anche molteplici varianti adatte a diverse blockchain e casi d’uso.
introduzione
La Proof of Stake è attualmente l’opzione più popolare per le reti blockchain. Ma poiché esistono così tante varianti, comprendere i concetti fondamentali può essere difficile. È improbabile che tu lo veda nella sua forma originale oggi. Tuttavia, tutti i tipi di prova della partecipazione condividono lo stesso concetto fondamentale. Comprendere queste somiglianze ti aiuterà a fare scelte migliori su quale blockchain utilizzare e su come funzionano.
Cos'è la prova di puntata?
L’algoritmo di consenso proof-of-stake è stato lanciato attraverso il forum Bitcointalk nel 2011 per risolvere i problemi del proof-of-work. Sebbene entrambi gli algoritmi abbiano lo stesso obiettivo di raggiungere il consenso sulla blockchain, i processi per raggiungere i loro obiettivi sono piuttosto diversi. I partecipanti non devono fornire prove computazionalmente impegnative, ma devono solo dimostrare di aver messo in staking i loro token.
Come funziona la Proof of Stake?
L'algoritmo proof-of-stake utilizza un metodo di elezione pseudo-casuale per selezionare i validatori da un gruppo di nodi. Questo sistema tiene conto di una varietà di fattori, tra cui l’età dello staking (un elemento randomizzante) e la ricchezza del nodo.
In un sistema proof-of-stake, i blocchi vengono “forgiati” anziché estratti. Tuttavia, potresti occasionalmente sentire la parola “mining”. La maggior parte delle criptovalute proof-of-stake offrono token “pre-falsificati” al momento del lancio in modo che i nodi possano essere lanciati immediatamente.
Gli utenti che partecipano al processo di falsificazione devono bloccare un certo numero di token nella rete come capitale proprio. La dimensione dell'equità determina la possibilità di selezionare un nodo come successivo validatore. Maggiore è l'equità, maggiore è l'opportunità. Per garantire che il processo non favorisca solo i nodi più ricchi della rete, al processo di selezione vengono aggiunti una serie di aspetti speciali. I due metodi più comunemente utilizzati sono "Selezione blocco casuale" e "Selezione età moneta".
Selezione casuale dei blocchi
Nel metodo di selezione casuale dei blocchi, i validatori vengono selezionati cercando il nodo con il valore di hash più basso e la combinazione di puntata più alta. Poiché la dimensione della posta in gioco è pubblica, altri nodi possono spesso prevedere chi sarà il prossimo falsario.
Selezione dell'età delle monete
Il metodo di selezione dell'età della valuta seleziona i nodi in base al periodo di staking del token. L'età della moneta viene calcolata moltiplicando il numero di giorni in cui un token è stato detenuto come capitale per il numero di token in staking.
Quando un nodo crea un blocco, la sua età della moneta viene ripristinata a zero e deve attendere un periodo di tempo prima di creare un altro blocco, il che aiuta a impedire ai nodi con grandi quote di dominare la blockchain.
Verifica la transazione
Ogni criptovaluta che utilizza un algoritmo proof-of-stake fornisce alla rete e agli utenti quella che ritiene sia la migliore combinazione di regole e metodi.
Se un nodo viene selezionato per creare il blocco successivo, controllerà se le transazioni in questo blocco sono valide. Quindi firma il blocco e lo aggiunge alla blockchain. Questo nodo viene ricompensato con commissioni di transazione dal blocco e, in alcune blockchain, con token.
Se un nodo non vuole più essere un falsario, la rete verificherà se il nodo ha aggiunto falsi blocchi alla blockchain. Se la verifica è corretta, i diritti del nodo e i premi guadagnati verranno rilasciati dopo un periodo di tempo.
Quali blockchain utilizzano la Proof of Stake?
La maggior parte delle blockchain dopo Ethereum utilizza un meccanismo di consenso proof-of-stake. Di solito, questi meccanismi vengono modificati per adattarsi alle esigenze della rete. Tratteremo queste modifiche più avanti in questo articolo. La stessa Ethereum sta attualmente passando alla Proof-of-Stake con Ethereum 2.0.
Le reti blockchain che utilizzano la prova di partecipazione o moduli correlati includono:
1. Catena Binance Coin (BNB).
2. Catena intelligente di Binance Coin (BNB).
3. Solana
4. Valanga
6. Pois
Vantaggi della Proof of Stake
Rispetto alla prova del lavoro, la prova della posta presenta evidenti vantaggi. Per questo motivo, le nuove blockchain utilizzano quasi sempre la proof-of-stake. I suoi vantaggi includono:
Adattabilità
Man mano che le esigenze degli utenti e la blockchain cambiano, anche la prova della partecipazione cambierà. Possiamo vederlo chiaramente da un gran numero di applicazioni di debug. Questo meccanismo è versatile e può essere facilmente adattato alla maggior parte dei casi d’uso della blockchain.
Decentramento
Un gran numero di utenti sono incoraggiati a eseguire i nodi poiché questo metodo è più conveniente. Questo processo di incentivazione e randomizzazione aumenta il livello di decentralizzazione della rete. Sebbene esista uno staking pool, la possibilità che un individuo forgi con successo un blocco basato sul meccanismo di proof-of-stake è molto più alta. Nel complesso, ciò riduce la necessità di staking pool.
efficienza energetica
La Proof of Stake è molto efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla Proof of Work. Il costo della partecipazione è determinato dal costo economico dello staking dei token, non dal costo computazionale della risoluzione del puzzle. Questo meccanismo si traduce in una significativa riduzione dell’energia necessaria per far funzionare il meccanismo di consenso.
Scalabilità
Poiché la Proof of Stake non si basa su macchine fisiche per generare consenso, è più scalabile. Non richiede enormi miniere o grandi quantità di energia acquistata. Aggiungere più validatori alla rete è più economico, più semplice e più facile da implementare.
sicurezza
Stake funge da incentivo finanziario per i validatori affinché non elaborino transazioni false. Se la rete rileva transazioni false, il validatore perderà alcuni dei suoi diritti e interessi e il diritto di partecipare ad attività future. Pertanto, finché l'equità è superiore alla ricompensa, se il verificatore tenta di imbrogliare, perderà più gettoni della ricompensa ricevuta.
Per controllare efficacemente la rete e approvare false transazioni, i nodi devono possedere una quota di maggioranza nella rete, noto anche come attacco del 51%. In base al valore della criptovaluta, ottenere il controllo della rete richiederebbe l’acquisizione del 51% dell’offerta circolante, un obiettivo quasi impossibile da raggiungere.
Questo però può rappresentare anche uno svantaggio, come spiegheremo di seguito.
Svantaggi della Proof of Stake
Sebbene la Proof of Stake presenti molti vantaggi rispetto alla Proof of Work, presenta comunque alcuni svantaggi:
biforcazione
L’utilizzo di meccanismi standard di prova del palo non frena l’attività mineraria su entrambi i lati della forcella. Quando si utilizza la prova di lavoro, l'estrazione di entrambi i lati comporta uno spreco di energia. Con la prova di puntata, i costi sono significativamente ridotti, il che significa che le persone possono “scommettere” su entrambi i lati di una forchetta.
Accessibilità
Per iniziare lo staking, hai bisogno della fornitura di token nativi della blockchain. Ciò richiede l'acquisto del token tramite uno scambio o altri mezzi. A seconda dell’importo richiesto, potrebbe essere necessario un investimento significativo per iniziare a fare staking in modo efficace.
Con la prova di lavoro, puoi acquistare attrezzature minerarie economiche o addirittura noleggiarle. In questo modo, puoi unirti a un pool minerario e iniziare rapidamente a convalidare e guadagnare denaro.
Attacco al 51%.
Anche se il proof-of-work è suscettibile agli attacchi del 51%, è ovviamente più semplice utilizzare il proof-of-stake. Se il prezzo del token crolla o la capitalizzazione di mercato della blockchain è bassa, teoricamente potrebbe essere più economico acquistare più del 50% dei token e controllare la rete.
Prova di lavoro e prova di puntata
Se confrontiamo questi due meccanismi di consenso, troveremo alcune differenze fondamentali.
Tuttavia, diverse blockchain hanno diversi meccanismi di proof-of-stake. Molte differenze dipendono dall’esatto meccanismo utilizzato.
Altri meccanismi di consenso basati sulla prova della partecipazione
La Proof of Stake è altamente adattabile. Gli sviluppatori possono modificare gli esatti meccanismi per adattarli ai casi d'uso specifici della blockchain. Ecco alcuni dei meccanismi più comuni
Proof of Stake delegato (DPoS)
La Proof-of-Stake delegata consente agli utenti di mettere in staking i token senza diventare un validatore. In questo caso, possono fare staking con il validatore per condividere la ricompensa del blocco. Quanti più deleganti ci sono dietro un possibile validatore, tanto maggiore sarà la possibilità di selezione. I validatori in genere possono modificare l'importo condiviso con i deleganti come ricompensa. Anche la reputazione del validatore è un fattore importante nella scelta operata dal delegante.
Proof of Stake nominato (NPoS)
La Proof of Stake nominata è un modello di consenso sviluppato da Polkadot. Condivide molte somiglianze con la Proof of Stake delegata, ma c'è una differenza fondamentale. I nominatori (delegatori) possono anche perdere la puntata se seguono un validatore dannoso nello staking.
I nominatori possono selezionare fino a 16 validatori e seguirli per difendere i propri interessi. La rete distribuirà quindi la propria quota equamente tra i validatori selezionati. Polkadot utilizza anche diversi metodi della teoria dei giochi e della teoria delle elezioni per decidere chi creerà nuovi blocchi.
Proof of Stake autorevole (PoSA)
Binance Coin (BNB) Smart Chain utilizza prove di partecipazione autorevoli per generare consenso sulla rete. Questo meccanismo di consenso combina Proof of Authority e Proof of Stake in uno solo, consentendo ai validatori di creare blocchi a turno. Un gruppo di 21 validatori attivi idonei a partecipare viene selezionato in base all'importo di Binance Coin (BNB) messo in staking dai validatori o delegati dietro di loro. Questa raccolta può essere determinata su base giornaliera e la selezione verrà archiviata sulla catena Binance Coin (BNB).
Insomma
Il modo in cui aggiungiamo blocchi di transazioni alla rete è cambiato in modo significativo dai tempi di Bitcoin. Ora non abbiamo più bisogno di fare affidamento sulla potenza di calcolo per generare consenso sulle criptovalute. Il sistema Proof of Stake presenta molti vantaggi e la storia ha dimostrato che la Proof of Stake è efficace. Nel corso del tempo, Bitcoin sembra essere una delle poche reti di prova del lavoro rimaste. Per ora, sembra che la Proof of Stake sia qui per restare.
