Blockchains er afhængige af konsensusmekanismer til at verificere transaktioner, men hvorfor betyder det noget om et netværk er proof-of-work (PoW) eller proof-of-stake (PoS)? I denne guide gennemgår vi PoW vs. PoS i enkle vendinger og forklarer, hvordan hver metode sikrer blockchain-sikkerhed, samtidig med at vi kommer ind på fordele og ulemper og funktioner ved hver metode. Her er hvad du skal vide i 2024.
HOVEDPUNKTER
➤ Proof-of-work (PoW) bruger energikrævende mining til at sikre netværket, mens proof-of-stake (PoS) er afhængig af validatorer, der indsætter coins, hvilket gør det mere energieffektivt.
➤ PoW er meget sikker, men står over for centraliseringsrisici fra miningpuljer, mens PoS giver hurtigere transaktioner, men kan koncentrere magten blandt velhavende validatorer.
➤ PoS vinder frem på grund af sin lavere miljøpåvirkning, og Ethereums 2022-skift markerer et stort industrielt skridt mod grønnere blockchainløsninger.
Hvad er proof-of-work (PoW)?
Proof-of-work (PoW) er en konsensusmekanisme, hvor minere bruger computerkraft til at løse komplekse matematiske opgaver og validere transaktioner på en blockchain. Processen bruger konkurrence mellem minere til at sikre, at netværket er sikkert og decentraliseret.
Forestil dig et stort globalt løb, hvor tusindvis af mennesker konkurrerer om at løse verdens sværeste gåder. Den første person, der klarer den, får lov til at tilføje sin løsning til hovedbogen (blockchainen) og får en belønning. Alle andre må prøve igen med den næste gåde. Det forhindrer enhver i at snyde, fordi det kræver en reel indsats og ressourcer at vinde.
Vigtige egenskaber ved PoW
- Miningbaseret validering: Minere konkurrerer om at løse kryptografiske gåder, og vinderen får lov til at validere en blok og modtage en belønning.
- Energikrævende: Ligesom at en gigantisk gådekonkurrence kræver energi, bruger PoW en masse regnekraft, hvilket gør den energikrævende.
- Sikkerhed gennem sværhedsgrad: Gådernes kompleksitet gør det meget vanskeligt for nogen at manipulere med netværket. Enhver ændring ville kræve, at man løste alle tidligere gåder igen, hvilket praktisk talt er umuligt.
Hvordan PoW sikrer sikkerhed og decentralisering
PoW giver sikkerhed ved at gøre det ekstremt dyrt at forsøge at angribe eller manipulere netværket. De ressourcer der skal til for at snyde, er så store, at det ikke er indsatsen værd. Samtidig giver PoW alle med den rigtige hardware mulighed for at deltage i mining, hvilket sikrer, at ingen enkelt enhed kontrollerer netværket.
Vidste du det? Pr. 2024 bruger Bitcoin-minere årligt mere energi end nogle små lande, idet de bruger ca. 140 terawatt-timer (TWh) elektricitet – det svarer til hele Argentinas energiforbrug!
Eksempler på blockchains der bruger PoW
- Bitcoin: Den første kryptovaluta der implementerede PoW. Bitcoins decentrale netværk er afhængigt af minere for at sikre blockchainen.
- Litecoin: Litecoin er en forgrening af Bitcoin og bruger PoW, men tilbyder hurtigere transaktionstider, hvilket gør den mere velegnet til mindre hverdagstransaktioner.
Hvad er proof-of-stake (PoS)?
Proof-of-stake (PoS) er en konsensusmekanisme, hvor validatorer vælges til at oprette nye blokke baseret på den mængde kryptovaluta, de har og er villige til at “satse” som sikkerhed. Denne metode reducerer behovet for energikrævende beregninger og øger netværkets effektivitet.
Tænk på en tombola, hvor deltagerne køber billetter. Jo flere billetter du køber, jo større er dine chancer for at blive valgt som vinder. I PoS gælder det, at jo flere coins en validator har og sætter i spil, jo større er chancen for at blive valgt til at validere en blok og få en belønning. I modsætning til PoW handler det ikke om at løse gåder – det handler om at have en finger med i spillet.
Vigtige egenskaber ved PoS
- Staking erstatter mining: I stedet for minere bruger PoS validatorer, som låser (eller satser) deres coins for at få en chance for at validere blokke.
- Energieffektivitet: Da PoS ikke er afhængig af tunge beregninger, bruger den betydeligt mindre energi end PoW.
- Valg af validatorer baseret på indsats: Validatorer vælges ud fra, hvor mange coins de har indsat, hvilket giver incitament til at holde og sikre netværket.
Staking og udvælgelsesproces for validatorer
I PoS låser validatorerne en del af deres kryptovaluta som sikkerhed. Når de bliver valgt, validerer de nye transaktioner og føjer dem til blockchainen. Hvis de handler uærligt, kan deres indsatte coins blive skåret ned (tabt), hvilket sikrer at deltagerne følger reglerne. Det system favoriserer dem, der har en stor andel, men giver også mindre indehavere mulighed for at deltage.
Faktatjek: I 2022 overgik Ethereum, den næststørste kryptovaluta målt på markedsværdi, fra PoW til PoS, hvilket reducerede energiforbruget med mere end 99%. Dette skift, kaldet “The Merge”, var en af de mest ventede begivenheder i kryptohistorien.
Eksempler på blockchains der bruger PoS
- Cardano: Cardano er en førende PoS-blockchain, der er kendt for sin forskningsdrevne tilgang, og som lægger vægt på sikkerhed og bæredygtighed gennem staking.
- Ethereum: Efter overgangen fra PoW i 2022 bruger Ethereum nu PoS, hvilket i høj grad øger dens energieffektivitet og skalerbarhed.
Proof-of-work mod proof-of-stake: Sammenligning
Forskellene kan altid uddybes, men her er en hurtig oversigt, som måske kan hjælpe dig med at få en bedre forståelse af, hvordan de fungerer:
| Funktion | Proof-of-work (PoW) | Proof-of-stake (PoS) |
| Energiforbrug | Højt | Lavt |
| Transaktionshastighed | Langsommere | Hurtigere |
| Sikkerhed | Meget sikker, men risikerer centralisering i miningpuljer | Sikker, men risiko for centralisering, hvis rigdommen koncentreres. |
| Økonomisk model | Belønninger baseret på mining | Staking-baserede belønninger |
Tænk på PoW som et maratonløb, hvor deltagerne fysisk skal løbe til målstregen. Den hurtigste løber vinder. På den anden side er PoS mere som et lotteri: Jo flere billetter du køber (eller jo flere coins du satser), jo større er dine chancer for at vinde. Begge metoder klarer opgaven, men den ene kræver en større fysisk indsats, mens den anden er afhængig af deltagelse og held.
Udfordringer forbundet med PoW
Selv om proof-of-work (PoW) er bredt anerkendt for sin sikkerhed og decentralisering, har den også betydelige udfordringer. Dens energiforbrug, centraliseringsrisici og langsomme transaktionshastigheder udgør begrænsninger for skalerbarheden.
Lad os sige at du driver en fabrik, der har brug for enorme mængder elektricitet for at fungere. Hver time stiger omkostningerne ved at holde lyset tændt, og færre fabrikker har råd til at blive ved med at drive forretning. Med tiden er det kun de største virksomheder (eller minere i dette tilfælde), der kan følge med, hvilket fører til centralisering.
Højt energiforbrug
En af PoW’s mest omtalte ulemper er dens miljøpåvirkning. Den energi der kræves for at løse kryptografiske gåder, er enorm, hvilket fører til bekymringer om bæredygtighed. Det har ført til debatter om grønnere alternativer inden for blockchainteknologi.
Bitcoins enorme transaktions-, tillids- og sikkerhedsfordele opvejes af det aktivt ressourcekrævende design af transaktionsbekræftelsesprocessen, som nu kompromitterer vores evne til at overleve i en klimaafhængig verden.
Truby, J. (2018). Dekarbonisering af Bitcoin: Science Direct
Vidste du det? Bitcoins energiforbrug til mining i 2024 oversteg det årlige elforbrug i hele lande som Holland, hvilket giver anledning til bekymring for dens langsigtede bæredygtighed.
Diagrammet nedenfor viser ændringen i Ethereums energiforbrug efter overgangen fra en PoW-konsensusmekanisme til PoS.
Centraliseringsrisici på grund af miningpuljer
Efterhånden som mining bliver mere konkurrencedygtig og hardwareintensiv, får mindre minere svært ved at konkurrere. Det har ført til fremkomsten af miningpuljer – grupper af minere, der kombinerer deres ressourcer for at løse gåder sammen.
Selvom det gør mining mere effektivt, risikerer det også at centralisere magten i hænderne på nogle få store pools, hvilket kan underminere decentraliseringsprincippet i PoW.
Langsommere transaktionstider
PoW-netværk som Bitcoin behandler transaktioner i et langsommere tempo sammenlignet med nyere konsensusmekanismer. Da minere har brug for tid til at løse hver gåde, kan blokgenerering tage længere tid, hvilket forårsager forsinkelser i transaktionsvalidering, især i perioder med høj netværkstrafik.
Udfordringer forbundet med PoS
Proof-of-stake (PoS) roses for at være energieffektiv og skalerbar, men den står over for sit eget sæt udfordringer. Disse omfatter:
- Risici ved centralisering
- Potentielle sikkerhedssårbarheder
- Kompleksiteten ved staking
Tænk på PoS som et brætspil, hvor spillerne skal investere penge (stake) for at få en plads ved bordet. Det giver mulighed for flere deltagere end PoW, men med tiden får de rigeste spillere mere indflydelse, hvilket kan føre til, at nogle dominerer spillet.
Risici ved centralisering på grund af rigdomskoncentration
I PoS-systemer har validatorer med større mængder indsat kryptovaluta større chance for at blive valgt til at validere blokke. Det kan føre til en situation, hvor en lille gruppe velhavende deltagere kontrollerer en betydelig del af netværket, hvilket giver anledning til bekymring om centralisering.
Vidste du det? I 2023 introducerede Cardano et system, der gør det muligt for mindre indehavere at samle deres indsatser og dele belønninger, hvilket hjælper med at reducere centraliseringsrisici i PoS-systemer. Denne udvikling tilskynder til bredere deltagelse, men formuekoncentration er stadig et problem.
Sikkerhedsproblemer
Selv om PoS generelt betragtes som sikkert, har det sine egne sårbarheder. En sådan risiko er et langtrækkende angreb, hvor en angriber omskriver historien langt tilbage i blockchainen.
For at afbøde dette implementerer PoS-systemer sanktioner (slashing) for validatorer, der handler uærligt. Ærlige validatorer kan dog blive straffet ved et uheld, hvilket fører til et potentielt tab af indsatte coins.
Kompleksitet i stakingprocessen
Staking kan være en kompliceret proces, især for begyndere. Validatorer skal forstå hvor meget de skal satse, håndtere risikoen for slashing og forblive online for at bevare deres rolle i netværket.
Denne kompleksitet kan afskrække mindre indehavere fra at deltage og potentielt efterlade systemet i hænderne på mere erfarne eller rigere brugere.
Fra og med 2024 udforskes flere hybridmodeller, der kombinerer aspekter af både PoW og PoS. For eksempel bruger projekter som Kadena PoW til sikkerhed og PoS til styring for at finde en balance mellem sikkerhed og energieffektivitet.
Hvilken mekanisme er bedst? PoS eller PoW?
Der er ikke en klar vinder i denne proof-of-work vs. proof-of-stake diskussion; hver har sine styrker og svagheder afhængigt af brugssituationen. Men efterhånden som blockchainteknologien modnes, får PoS mere opmærksomhed på grund af sin energieffektivitet, bæredygtighed og skalerbarhed, mens PoW fortsat er betroet på grund af sit høje sikkerhedsniveau.
Mens mange nye kæder søger grønnere legitimationsoplysninger med PoS, sikrer status for den oprindelige og mest populære blockchain, Bitcoin, som PoW, at den mere energiintensive konsensusmekanisme forbliver lige så relevant på lang sigt.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er mest sikkert: proof-of-work eller proof-of-stake?
Kan en blockchain skifte fra PoW til PoS?
Hvorfor gik Ethereum over til proof-of-stake?
Hvad er de miljømæssige fordele ved PoS frem for PoW?
Disclaimer
Alle oplysninger på vores hjemmeside offentliggøres i god tro og kun til generelle informationsformål. Enhver handling, der foretages af læserne på grundlag af oplysningerne på vores hjemmeside, er udelukkende på egen risiko.
