Proof Of Stake: ce este si cum functioneaza

Vazand ca intr-un articol precedent am vorbit despre faimosul mecanism de conses Proof Of Work, in acest articol o sa vorbim despre cel mai discutat, criticat dar si apreciat mecanism de conses, Proof Of Stake (PoS).
Istoria Proof of Stake
Proof of Stake a fost dezvoltat ca o alternativa la Proof of Work (PoW), mecanismul de consens utilizat in retelele blockchain initiale, cum ar fi Bitcoin. Proof of Work presupune rezolvarea de probleme matematice complexe de catre mineri, proces care consuma multa energie electrica si poate fi costisitor. Ca alternativa, Proof of Stake se bazeaza pe detinerea de active criptomonetare ca garantie a validarii blocurilor.
Primul algoritm PoS a fost dezvoltat in 2011 de catre reteaua Peercoin. Peercoin a introdus o combinatie de PoW si PoS, cu un sistem in care un procent din tranzactii ar fi validate prin PoW si restul prin PoS. Alte retele blockchain care au adoptat mecanismul PoS includ Blackcoin, NXT, BitShares si altele.
Functionarea Proof of Stake
In mecanismul PoS, nu exista mineri, ci validatori. Validatorii sunt selectati sa valideze blocurile in functie de detinerea lor de criptomonede, care trebuie sa fie blocata in retea (puse in stake) pentru o anumita perioada de timp. Astfel, validatorii sunt incentivati sa actioneze in interesul retelei, deoarece incalcarea regulilor poate duce la pierderea unei parti din criptomoneda blocata (slashing).
In timp ce mecanismul PoW utilizeaza energie electrica pentru a valida tranzactiile, PoS utilizeaza un algoritm de selectie aleatorie a validatorilor ce vor valida blocurile in blockchain numit staking. Cu cat un validator detine mai multe criptomonede, cu atat are mai multe sanse sa fie selectat pentru validarea blocurilor si sa primeasca recompense.
Tipuri de Proof of Stake
In prezent, exista mai multe mecanisme PoS utilizate in retelele blockchain, fiecare cu propriile sale caracteristici si beneficii. Iata cateva exemple:
Pure Proof of Stake (PPoS): Este mecanismul PoS utilizat in blockchain-ul Algorand o Qtum (dar si altele). Acest mecanism utilizeaza o combinatie de PoW si PoS, cu validarea blocurilor prin detinerea de criptomonede. Pe langa faptul ca PoS ajuta la economisirea energiei, PPoS este si mai ecologic si mai rentabil decat alte mecanisme de consens.
Delegated Proof of Stake (DPoS): Acest mecanism PoS este utilizat in retelele blockchain TRON sau EOS. In DPoS, proprietarii de criptomonede detin drepturi de vot si pot vota pentru delegati care sa valideze tranzactiile in retea. Acest mecanism de consens este mai rapid si mai eficient decat alte mecanisme PoS, dar poate fi considerat mai centralizat, deoarece numarul de delegati este limitat.
Leased Proof of Stake (LPoS):LPoS este un mecanism PoS utilizat in reteaua Waves. Acest mecanism permite detinatorilor de criptomonede sa "inchirieze" puterea de validare a altor validatori, in schimbul unei parti din recompensele primite. LPoS este mai accesibil pentru detinatorii de cantitati mai mici de criptomonede, dar poate fi considerat mai putin securizat decat alte mecanisme PoS, deoarece inchirierea puterii de validare poate fi utilizata de atacatori pentru a compromite reteaua.
Hybrid Proof of Stake (HPoS): Acest mecanism PoS combina mai multe mecanisme de consens, cum ar fi PoW si PoS, pentru a imbunatati securitatea si eficienta retelei. Un exemplu de retea care utilizeaza HPoS este Peercoin sau Slimcoin.
Punctele forte ale Proof of Stake
Unul dintre cele mai mari avantaje ale mecanismului PoS este faptul ca utilizeaza mult mai putina energie decat PoW. Este mai accesibil pentru utilizatorii individuali, deoarece nu necesita o infrastructura de minerit costisitoare si complexa. De asemenea, mecanismul PoS este mai scalabil decat PoW, deoarece poate procesa mai multe tranzactii pe secunda.
PoS poate fi considerat mai sigur decat PoW, deoarece atacatorii trebuie sa detina o cantitate mare de criptomonede pentru a putea compromite reteaua. Aceasta face ca atacurile pe reteaua PoS sa fie mult mai costisitoare decat cele pe reteaua PoW.
Punctele slabe ale Proof of Stake
Cu toate acestea, mecanismul PoS are si puncte slabe. In primul rand, poate fi considerat mai putin descentralizat decat PoW, deoarece cantitatea de criptomonede detinuta poate determina gradul de putere in retea. De asemenea, utilizarea unui numar limitat de validatori poate face reteaua vulnerabila la atacuri de tip "sybil", in care atacatorii pot crea mai multe identitati de validatori pentru a influenta deciziile din retea.
In plus, mecanismul PoS poate fi dificil de implementat si de gestionat, deoarece implica un nivel ridicat de complexitate tehnica si de securitate. De asemenea, exista riscul de a pierde criptomonede blocate(staking) in cazul unor erori tehnice sau umane.
Concluzie
In concluzie, Proof of Stake este un mecanism de consens alternativ la Proof of Work, care ofera avantaje precum eficienta energetica si scalabilitate, dar si puncte slabe precum centralizarea si vulnerabilitatea la atacuri de tip "sybil". Cu toate acestea, prin utilizarea unor mecanisme PoS avansate, cum ar fi DPoS sau HPoS, aceste probleme pot fi depasite si PoS poate fi utilizat cu succes in retelele blockchain.