Cel mai remarcabil lucru în secolul 21 este, fără îndoială, evoluția tehnologiei. Numeroase servicii au revoluționat lumea de azi și au adus oamenii din întreaga lume mai aproape.

În ultimii câțiva ani s-au înregistrat multe inovații și s-au dezvoltat semnificativ domenii precum educația și îngrijirea sănătății. Dar progresele tehnologice au afectat și sistemul financiar. Apariția criptomonedelor în 2009 a dus la o nouă eră a inovației în ceea ce ține sistemele de plată.

La început, mulți oameni au fost sceptici cu privire la cryptomonede și nimeni nu se aștepta ca acest domeniu să evolueze într-o piață atât de complexă. Cu toate acestea, de la crearea Bitcoin, au fost adăugate din ce în ce mai multe capabilități lumii blockchain. Și pe măsură ce trece timpul, puterea centralizată a industriei financiare se adaptează la această schimbare și învață să facă față evoluției tehnologiei.

În zilele noastre, deși ar putea părea că principalul concurent al Bitcoin este Ethereum, în realitate există numeroase alte criptomonede care avansează vertiginos. Și, deși altcoins-urile ar putea să nu aibă aceeași capitalizare de piață (market cap) și rezistență ca Bitcoin, ele au totuși un viitor promițător.

Cu toate acestea, odată cu multitudinea de altcoins, tehnologia blockchain și întregul concept de cryptomonede evoluează. Iar în zilele noastre, supremația Proof-of-Work (PoW) este serios contestată, deoarece chiar și Ethereum trece all-in pe Proof-of-Stake (PoS).

Aceasta este o chestiune importantă, deoarece mulți oameni au stabilit diverse afaceri bazate pe minarea criptomonedei ETH. Și odată cu trecerea Ethereum la PoS, vor trebui să se adapteze drastic sau să-și închidă operațiunile.

Ce este un Consensus Mechanism?

La baza oricărui blockchain se află un mecanism de consens.

De exemplu, în cazul Bitcoin avem un registru descentralizat pe care minerii îl actualizează. Deoarece blockchain-ul este stocat pe mai multe dispozitive simultan, minerii trebuie să cadă de acord asupra conținutului lanțului de blocuri în cel mai scurt timp.

Acest lucru est posibil într-un mod eficient datorită mecanismului de consens, care acționează ca un set de reguli care descriu cum ar trebui să funcționeze procesul menționat.

Altfel spus, un consensus mecanism este o metodă sofisticată de a stabili regulile cu care toată lumea este de acord, astfel încât să poată exista o versiune unitară a unui blockchain.

Există multe forme diferite de mecanisme de consens, iar unele dintre cele mai populare sunt:

  • Proof-of-Work (PoW);
  • Proof-of-Stake (PoS) ;
  • Delegated Proof-of-Stake (DPoS);
  • Proof-of-Capacity (PoC);
  • Proof-of-Elapsed Time (PoET);
  • Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT);
  • Direct Acyclic Graph (DAG).

Cum funcționează Proof-of-Work (PoW)?

Proof-of-Work este primul mecanism de consens aplicat pe un blockchain și este cel mai cunoscut pentru securizarea Bitcoin. Blockchain-ul Bitcoin folosește algoritmul SHA256 și semnătura digitală pentru a asigura caracterul permanent al informațiilor stocate pe blockchain. Semnătura digitală ajută la urmărirea tranzacțiilor și la prevenirea dublei cheltuieli (double-spending).

Deoarece utilizatorii Bitcoin trimit monede unul către altul, aceste operațiuni trebuie înregistrate în blocuri ca tranzacții. Pentru a face asta, minerii folosesc puterea de calcul a procesoarelor pentru a rezolva puzzle-ul criptografic asociat cu tranzacția respectivă. Primul miner care găsește răspunsul va înregistra și tranzacția și va primi recompensa. DLT (distributed ledger technology) permite membrilor să verifice, să execute și să înregistreze în siguranță tranzacțiile lor într-o manieră descentralizată, pentru a actualiza și a trimite date tuturor participanților.

Cu toate acestea, pentru a executa o tranzacție de criptomonede, aceasta trebuie mai întâi confirmată, ceea ce rețeaua trebuie să realizeze rapid.

În Bitcoin această confirmare este realizată de mineri, care caută să descopere un număr aleatoriu (nonce) reprezentând valoarea hash a tranzacției, pe care ulterior o adăugă în bloc. Această valoare poate fi descoperită doar prin încercare și eroare.

Minerii de Bitcoin folosesc sisteme hardware puternice pentru a determina combinația corectă de numere cât mai repede posibil.

Cum funcționează Proof-of-Stake (PoS)?

Proof-of-Work este adesea criticat pentru utilizarea extensivă a resurselor. În 2012, pe măsură ce BTC făcea înregistra primele câștiguri, comunitatea crypto a început să vadă problemele pe care miningul le aduce și a început să caute alternative.

Peercoin a venit cu o abordare diferită pentru confirmarea tranzacțiilor, o metodă care este acum cunoscută sub numele de Proof-of-Stake.

În sistemele PoS, utilizatorii au opțiunea de a depune o parte din fondurile lor cripto în rețea și de a deveni validatori. Acel depozit se numește în general stake, iar acțiunea de validare a tranzacțiilor se numește staking.

Deși, în esență, stakingul și miningul au același scop, acestea funcționează destul de diferit. Miningul folosește puterea de calcul pentru a rezolva puzzle-uri criptografice complicate, în timp ce staking-ul folosește garanția validatorului pentru a susține noi tranzacții.

În continuare stakingul necesită un computer cu acces la internet care poate funcționa și eventual stoca datele blockchain. Totuși, cerințele minime de sistem sunt substanțial mai mici. Astfel, aproape orice computer poate deveni un nod odată ce software-ul este configurat și depozitul alocat unui contract de staking.

Acum, fiecare monedă are propriile particularități pentru alegerea validatorilor, calcularea și distribuirea recompenselor. Și asta poate fi observat astăzi în unele dintre cele mai cunoscute criptomonede care folosesc Proof-of-Stake, inclusiv Tezos, Cosmos și Cardano.

Dar în cele din urmă, se consideră că PoS ar fi mai rapid și mai eficient decât PoW, deoarece oricine ar putea deveni teoretic un validator și îmbunătăți viteza rețelei.

Diferențele dintre Proof-of-Work și Proof-of-Stake

Pentru a înțelege mai bine diferențele dintre aceste două sisteme, tabelul de mai jos va prezenta unele dintre caracteristicile de top ale celor două mecanisme de consens.

Caracteristici Proof-of-Work Proof-of-Stake
Probabilitatea de validare a tranzacției Este determinată de puterea de calcul al sistemului folosit de miner. Este determinată de mărimea stakeului validatorului.
Recompensele Primul miner care rezolva problema criptografică primește recompensa aferentă blocului. De obicei, sunt plătite din network fees.
Cum funcționează Minerii concurează rezolvând puzzle-uri criptografice folosind puterea de procesare a computerului pentru a termina un bloc și a-l adăuga în lanț. Validatorul poate fi votat sau ales aleatoriu. Odată ales, semnează tranzacția acordând legitimitate prin stakeul său.
51% attack Hackerii au nevoie de cel puțin 51% din puterea de calcul pentru a ataca sistemul și a crea un lanț paralel care crește mai repede decât lanțul adevărat. Scopul este de a-i face pe toți ceilalți mineri să creadă că lanțul paralel este cel adevărat. Pentru a ataca sistemul, hackerii au nevoie de cel puțin 51% din toate monedele din rețea și să ocolească mecanismele de securitate care împiedică aceiași validatori să creeze mai multe blocuri la rând.
Consumul de energie Consumul anuală de energie a rețelei Bitcoin este estimată la aproximativ 116,49 TWh. Sistemele PoS sunt mai rentabile și mai eficiente din punct de vedere energetic decât sistemele PoW, deși sunt mai puțin dovedite. Această ipoteză provine din faptul că în niciun caz stakingul nu necesită hale pline de ASIC-uri pentru a confirma tranzacțiile.
Echipamentul PoW mining necesită carduri CPU, carduri GPU și/sau dispozitive ASIC. Un setup standard de nivel server este mai mult decât suficient pentru PoS. În plus, un computer de performanță medie cu conexiune la internet stabilă poate funcționa pentru majoritatea mediilor Proof-of-Stake.

Efectul trecerii de la PoW la PoS

Se crede că trecerea de la PoW la PoS va avea o influență favorabilă asupra lumii criptomonedelor. În acest moment, Proof-of-Stake pare să fie unul dintre cele mai promițătoare mecanisme de consens care poate face crypto scalabil, aducând această piață mai aproape de viziunea inițială de a fi un adevărat mediu de tranzacționare la nivel mondial.

În prezent, Proof-of-Work necesită o cantitate enormă de putere care va crește pe măsură ce rata de hash și dificultatea de minare vor crește. Acest fenomen nu este specific numai Bitcoin, ci se manifestă și în majoritatea criptomonedelor PoW.

Prin urmare, Proof-of-Stake face întregul proces de validare mai eficient deoarece necesită mult mai puțină energie pentru a obține consensul.

Cu toate acestea, un dezavantaj al PoS este că există posibilitatea ca tranzacțiile cripto să devină mai vulnerabile. Dar cel mai sigur vom putea observa în cazul lui Ethereum, unde rețeaua va deveni cu siguranță mai accesibilă tuturor părților implicate și va crește scalabilitatea. Totuși, cum va evolua acest sistem, rămâne de văzut.