Logo Zephyrnet

Perché la prova di lavoro è un meccanismo di consenso superiore per Bitcoin

Data:

Ci sono state innumerevoli discussioni che circondano sia il proof-of-work (PoW) che il proof-of-stake (PoS) come mezzo per ottenere consenso su una rete blockchain.

Molte persone si sono chieste quale sia il migliore, e perché? In questo articolo, esaminerò alcuni dei principali vantaggi e svantaggi di ciascun meccanismo di consenso.

Tuffiamoci dentro

Che cos'è la prova di lavoro (PoW)?

La prova di lavoro è un meccanismo di consenso decentralizzato introdotto per la prima volta da Bitcoin (BTC). Useremo la rete Bitcoin come esempio per comprendere il meccanismo del consenso proof-of-work.

La rete Bitcoin richiede essenzialmente ai membri di contribuire con potenza di calcolo, come unità di elaborazione grafica, per risolvere arbitrari enigmi matematici e impedire a chiunque di ottenere il controllo o manipolare il sistema.

Ogni transazione che si verifica viene convalidata prima di essere aggiunta alla blockchain. Ogni blocco viene quindi convalidato dai miner, che ottengono token BTC premiati man mano che hanno inserito il "lavoro" attraverso le loro unità di elaborazione. Quindi, questo è chiamato proof-of-work.

Il meccanismo del consenso proof-of-work ha superato la prova del tempo. Questo meccanismo di consenso ha convalidato con successo miliardi di transazioni sulla blockchain di Bitcoin per anni e ha mantenuto la sua autenticità e affidabilità come il meccanismo di consenso più sicuro e decentralizzato creato fino ad oggi.

Che cos'è la Proof-Of-Stake (PoS)?

Il Proof-of-stake (PoS) è un meccanismo di consenso utilizzato sulle reti blockchain creato come alternativa al metodo PoW per la convalida delle transazioni.

In questo meccanismo, i proprietari di criptovalute possono convalidare le transazioni in blocco in base al numero di monete puntate dal validatore (invece che i minatori le convalidano). Quindi, questo è chiamato proof-of-stake (PoS).

I validatori in PoS sono scelti a caso. Per diventare un validatore, è necessario puntare una specifica quantità di token di criptovaluta richiesta da quella specifica blockchain.

Esistono più varianti di PoS, come la prova di partecipazione delegata (DPoS), ecc. Queste sono state sviluppate e implementate su varie reti blockchain, ma funzionano tutte per lo più in modo simile.

Quando un blocco di transazioni è pronto per essere elaborato, il protocollo della criptovaluta seleziona un validatore per rivedere il blocco. Il validatore controlla quindi se le transazioni nel blocco sono completamente accurate e, se superano i controlli, il blocco viene aggiunto alla blockchain.

In cambio, il validatore viene ricompensato sotto forma di token di criptovaluta per il suo contributo.

Tuttavia, se un validatore finisce per proporre un blocco con informazioni imprecise, perde alcuni dei suoi gettoni puntati come penalità. Questo può accadere in PoS in quanto non esiste un hardware che risolva enigmi crittografici (a differenza del caso con PoW).

Quale meccanismo di consenso è migliore e perché?

Sia PoW che PoS sono progettati per aiutare i nodi su una rete blockchain a verificare tutte le transazioni che si verificano.

Una volta che i nodi concordano sulla validità di un blocco di transazioni, le transazioni vengono aggiunte alla blockchain. Entrambi i modelli offrono metodi distintivi per ottenere lo stesso risultato finale.

Tuttavia, il proof-of-work come sistema per convalidare le transazioni e proteggere la rete blockchain è di gran lunga superiore a un modello proof-of-stake (PoS), ma ha un costo.

Di seguito, ho discusso ciò che rende PoW un meccanismo di consenso superiore rispetto a PoS e i costi ad esso associati.

Sicurezza e autenticità dei dati

PoW è superiore a PoS dal punto di vista della sicurezza e dell'autenticità dei dati. Ciò è dovuto al fatto che in PoW i dati sono collegati a una comprovata storia di scelte umane, che non possono barare in un sistema che verifica ogni singola transazione.

Questo sistema funziona con lo 0% di attendibilità e il 100% delle transazioni viene verificato e registrato dai partecipanti alla rete su un registro pubblico.

PoW è anche un meccanismo di consenso altamente sicuro perché in un periodo di tempo rende la rete sempre più difficile, al punto che diventa inattaccabile, perché la rete è costantemente monitorata dai suoi partecipanti. Questi partecipanti ora hanno la skin nel gioco (poiché devono "lavorare" per risolvere le transazioni). Questo rende la rete estremamente costosa da hackerare.

D'altra parte, il meccanismo di consenso PoS è più vulnerabile a hack e attacchi.

In teoria, se un partecipante alla rete (o un gruppo di partecipanti) arriva al punto di possedere il 51% delle monete in staking, questo partecipante alla rete (o gruppo) potrebbe quindi essenzialmente controllare l'intera blockchain e modificarla. Questo è definito come a 51% di attacco.

Proprietà di rete

Data la progettazione del "mining" per ottenere ricompense, il modello PoW consente una struttura decentralizzata.

Bitcoin ne è un ottimo esempio. La rete di Bitcoin è completamente decentralizzata. Nessuna persona, entità o paese lo controlla. È di proprietà e controllato da migliaia di nodi che gestiscono la rete, in un sistema decentralizzato e protetto, supportato da PoW.

D'altra parte, PoS consente una struttura più centralizzata. I partecipanti che possono puntare di più (spesso i ricchi), in teoria, possono accumulare maggiore controllo semplicemente puntando di più.

Questa è una proposta rischiosa perché se un gruppo di partecipanti alla fine ottiene il controllo del 51%, può alterare la blockchain a proprio vantaggio.

Non abbiamo già visto i problemi con questo tipo di sistema? Basta aprire gli occhi e vedrai che viviamo in questo sistema da un po' e guarda dove ci ha portato.

Allineamento ed equità degli incentivi

Il modello PoW premia i minatori quando risolvono complessi enigmi matematici: in alcuni casi una ricompensa in blocco e una quota delle commissioni di transazione. Ciò incentiva il comportamento corretto poiché i nodi competono per risolvere il puzzle per ottenere la ricompensa.

La rete diventa sempre più difficile, assicurando che la risoluzione di questi enigmi richieda una maggiore potenza di calcolo. Questo a sua volta rende l'intera rete più sicura e più costosa da hackerare o attaccare.

All'aumentare del valore della criptovaluta, il valore della ricompensa aumenta. Ogni minatore sulla rete ha pari opportunità di guadagnare la ricompensa e, così facendo, continua a proteggere la rete e a renderla solida.

L’intera configurazione incentiva il comportamento corretto e scoraggia il fork, ovvero la creazione di una blockchain alternativa al protocollo
viene aggiornato.

D'altra parte, in un modello PoS, l'incentivo per ottenere la ricompensa è semplicemente puntare di più. Ciò porta al problema della centralizzazione con i partecipanti che puntano di più, ottenendo potenzialmente un maggiore controllo della blockchain. In una blockchain non monitorata, questo incentivo porta a una minaccia alla sicurezza più grande con meno decentralizzazione e maggiore suscettibilità agli attacchi a basso costo.

Prova del tempo

Il modello PoW ha superato la prova del tempo. La rete Bitcoin ne è un ottimo esempio.

Negli ultimi 13 anni, la rete Bitcoin non è mai stata violata o compromessa in alcun modo o forma. È la rete più potente del mondo e ha superato la prova del tempo dal punto di vista dell'autenticità, dell'affidabilità e della sicurezza della rete.

D'altra parte, i modelli proof-of-stake sono relativamente più recenti e rimangono nelle fasi iniziali, sia in fase di adozione che di attuazione. Inoltre, c'è un livello più elevato di confusione sulla fattibilità di alcuni di questi modelli poiché stanno venendo fuori sempre più varianti che non sono state completamente testate.

Consumo di energia

Storicamente ci sono state argomentazioni sul fatto che i modelli PoW richiedano un consumo di energia eccessivo, il che porta a un aumento dei costi e dell'impatto ambientale.

Questo è vero. In effetti, un modello PoW consuma molta più energia di un modello PoS.

Ciò è dovuto al fatto che all'aumentare della difficoltà della rete, è necessaria sempre più potenza di calcolo per risolvere la complessità. Questo è il costo della gestione di una rete altamente sicura.

Una rete monetaria, che ha bisogno di sicurezza al suo interno, consuma energia. Prendiamo ad esempio le valute legali. Le valute Fiat consumano molta più energia rispetto al modello PoW, come farebbe la rete Bitcoin.

Questo perché le banche convenzionali sostenute da valute legali si basano sulla carta moneta, che richiede risorse per produrle e comporta molti sprechi. Quando si tiene conto dei costi energetici di banche, uffici a molti piani, caveau di sicurezza, camion di sicurezza e altre spese generali, il sistema bancario tradizionale si mostra molto più dispendioso di energia di Bitcoin.

Un modello PoW, come la rete Bitcoin, non richiede alcuna risorsa fisica per essere prodotto, a parte la potenza di calcolo necessaria per mantenere la blockchain. Quindi, mentre la rete Bitcoin consuma energia, è ancora più rispettosa dell'ambiente rispetto al sistema bancario tradizionale e al sistema di valuta fiat che utilizziamo oggi. È una soluzione molto migliore e un miglioramento del caso d'uso del consumo di energia e un aggiornamento al sistema attuale.

In altre parole, spostare il nostro sistema monetario nella rete Bitcoin non sarà solo più efficiente e sicuro, ma sarà anche un passo essenziale nella lotta contro il riscaldamento globale.

PoW è un sistema superiore (come discusso in precedenza) e sta incentivando l'innovazione e la creatività anche nel settore del consumo di energia.

Il consumo di energia PoW è stato fortemente ottimizzato negli ultimi anni e utilizza energia rinnovabile e energia che altrimenti sarebbe stata sprecata.

Prendiamo ad esempio la rete Bitcoin. Secondo il Dati minerari globali di Bitcoin del terzo trimestre, la maggior parte del mining effettuato su Bitcoin avviene attraverso l'energia rinnovabile.

In effetti, l'utilizzo dell'energia mineraria di Bitcoin è solo dello 0.122% rispetto all'energia totale mondiale. Secondo il rapporto, nel terzo trimestre del 3, l'efficienza mineraria è aumentata del 2021% e il mix di elettricità sostenibile è aumentato del 23%.

Efficienza mineraria del terzo trimestre ed elettricità sostenibile

Immagine sorgente: bitcoinminingcouncil.com

In effetti, il mining di Bitcoin è aumentato di 43 volte in termini di efficienza negli ultimi sette anni. In altre parole, il suo mining è del 4,237% più efficiente ora rispetto a sette anni fa.

Questo rapporto conclude che il Bitcoin Mining Council ha stimato un miglioramento di 3 e 2 volte nell'efficacia del mining
iciency nei prossimi quattro anni e nei quattro anni successivi.

Quindi non solo è l'uso più efficiente dell'energia oggi (per l'applicazione di un sistema monetario), ma è garantito che sarà notevolmente più efficiente nell'arco dei prossimi otto anni.

I vantaggi per l'estrazione di Bitcoin sono alti, il che incentiva i minatori a cercare fonti di energia alternative, portando a innovazioni nelle energie rinnovabili. Poiché la maggior parte del costo del mining di Bitcoin va all'elettricità, i minatori sono spinti a trovare la fonte più economica e pulita possibile per massimizzare i profitti.

In effetti, si potrebbe dire che il mining di Bitcoin sia uno dei più verde grandi industrie a livello globale. La maggior parte dei più grandi impianti minerari si trovano in regioni dove l'elettricità rinnovabile è abbondante. Le fonti di energia rinnovabile stanno diventando sempre più popolari, in quanto sono più pulite ed economiche rispetto alle forme tradizionali di energia.

Molti esperti ritengono che il futuro delle energie rinnovabili sia roseo e che alla fine supererà le forme di energia convenzionali. Il mining di bitcoin sta guidando questa carica.

Il consumo energetico di Bitcoin è un piccolo prezzo da pagare, considerando il valore economico e sociale che fornisce. Bitcoin vale ogni piccola energia necessaria per andare avanti.

Conclusione

Quando si esaminano tutti i vantaggi e i costi di un modello PoW, ci si rende conto che i vantaggi del modello PoW superano di gran lunga i costi.

PoW è un sistema superiore perché è equo, sicuro e garantisce incentivi allineati con l'obiettivo della rete blockchain, per proteggere ogni transazione.

Il consumo di energia PoW è stato fortemente ottimizzato negli ultimi anni e utilizza energia rinnovabile o energia che altrimenti sarebbe stata sprecata.

Bitcoin è supportato dal meccanismo di consenso PoW e ha superato la prova del tempo negli ultimi 13 anni. Questo da solo è la prova di quanto sia efficace e potente il modello di consenso PoW.

Una rete basata su equità, sicurezza, decentramento e meccanismo di consenso proof-of-work è progettata per prosperare.

Questo è un guest post di Mir Quadri. Le opinioni espresse sono interamente proprie e non riflettono necessariamente quelle di BTC Inc o Bitcoin Magazine.

Fonte: https://bitcoinmagazine.com/technical/proof-of-work-superior-for-bitcoin

spot_img

L'ultima intelligenza

spot_img