Rozpoczęcie dogłębnej analizy gorącej debaty między proof-of-work a proof-of-stake sprawia, że ludzie zastanawiają się, które podejście naprawdę działa uczciwie. Ta podróż prowadzi do dokładnej analizy dobrych stron i wyzwań każdej z nich, próbując odsłonić ich mocne i słabe strony.
Rozpoczynając serię dyskursów, przechodzimy do pierwszego segmentu męskiego na rozwikłanie odwiecznego sporu między paradygmatami proof-of-stake a proof-of-work. Ta narracja stara się wyjaśnić fundamentalne zasady, jednocześnie poruszając kontrowersyjne tematy agregacji bogactwa i nierówności, kluczowe w każdym dyskursie wspólnotowym.
Pojawienie się Bitcoina i licznych podstawowych walut cyfrowych zapoczątkowało erę czystego schematu proof-of-work.
W 2013 roku Peercoin stał się awangardą mechanizmu proof-of-stake, projektu, który istnieje do dziś. Pomimo pionierskich działań Peercoin, powszechne uznanie PoS zostało znacznie wzmocnione przez Ethereumambitnej transformacji z PoW — która okazała się długotrwała.
Z kolei projekty takie jak Cardano świadomie zbliżały się do PoS, rezygnując z PoW po skrupulatnej ocenie ram konsensusu.
Społeczności krążące wokół Bitcoina i Monero pozostają gorącymi orędownikami mechanizmu proof-of-work opartego na wydobyciu, podkreślając niezachwiane przywiązanie do tego fundamentalnego podejścia konsensusu.
Czym jest algorytm konsensusu?
W ogromnym obszarze każdego ekosystemu blockchain algorytm konsensusu stanowi fundament, zaprojektowany, by rozwiązać kwintesencjonalny dylemat zaufania wśród uczestników sieci. Ten algorytm jest kluczowy do weryfikacji transakcji, stanowiąc kryptograficzny filar, który podtrzymuje funkcjonalność kryptowalut.
Weryfikacja podstawowych atrybutów transakcji, takich jak własność i jej kwota, jest ułatwiona dzięki cudom kryptografii klucza publicznego, wykorzystującej jej podstawowe zasady matematyczne.
Algorytmy konsensusu zostały opracowane, aby przeciwdziałać zagrożeniu ataku "podwójnego wydatku", w którym niecna instytucja może próbować wydać tę samą walutę cyfrową wielokrotnie. Rozwiązanie tego wyzwania wymaga rozsądnej decyzji w celu ustalenia legalności transakcji równoległych.
Rozwiązanie tego problemu wykracza poza czysto matematyczne formuły, opierając się zamiast tego na syntezie kryptograficznej rzetelności i ekonomicznych zachętach do utrzymania spójnej sieci.
Mechanizm konsensusu Bitcoina opiera się na prostej zasadzie: prawdziwości najdłuższego łańcucha bloków. Ta metoda, upamiętniona jako Konsensus Nakamoto na cześć enigmatycznego twórcy Bitcoina, zakłada, że ulepszanie blockchaina wymaga znacznego wysiłku.
Proof-of-work i proces wydobycia są kluczowe, zabezpieczając każdy blok za pomocą środków kryptograficznych, które wymagają znacznego wysiłku obliczeniowego.
Bezpieczeństwo stojące u podstaw Bitcoina jest zasadniczo powiązane z namacalnym fizycznym wskaźnikiem — energią, co odzwierciedla bezpośrednią korelację między mocą obliczeniową a zużyciem energii elektrycznej.
Z kolei proof-of-stake wzmacnia integralność sieci poprzez alokację stake'ów, czyli znacznych udziałów tokenów sieci. Jego paradygmat bezpieczeństwa jest nierozerwalnie powiązany z wyceną ekonomiczną sieci — z ciężarem fiskalnym potrzebnym do zdominowania większościowego udziału.
Jednak sieci proof-of-work wykazują również namacalny związek między ich wartością ekonomiczną a bezpieczeństwem. Górnicy są wynagradzani kryptowalutą, co zachęca do zwiększenia zasobów obliczeniowych i wydatków energii w celu zwiększenia bezpieczeństwa. Ta dynamika sprzyja aparatowi bezpieczeństwa, który ewoluuje w kierunku równowagi ekonomicznej, na którą wpływa koszt energii elektrycznej.
Z czasem inwestycje w infrastrukturę górniczą są kształtowane przez harmonogram emisji kryptowaluty i wycenę rynkową, a nie przez wydajność operacyjną sieci czy zaangażowanie użytkowników. Ten aspekt jest często cytowany przez zwolenników proof-of-stake jako fundamentalna wada paradygmatu proof-of-work.
Problem energetyczny i historia Trusting PoS
W poukażej rozmowie z Cointelegraph Aggelos Kiayias, wybitny główny naukowiec IOHK, jednego z filarów Cardano, rzucił światło na ich strategiczny wybór proof-of-stake (PoS). Wyraziła to:
"Kluczowe były kwestie związane ze zrównoważonym rozwojem środowiskowym i wydatkami energii inherentnymi w blockchainach Proof of Work. To wywołało pytanie: 'Czy moglibyśmy zaprojektować protokół odzwierciedlający efektywność blockchaina Bitcoina bez nadmiernego zużycia energii?'"
Popyt na energię elektryczną w kopaniu Bitcoina jest znaczny, a ocena z lipca 2019 roku określa roczne zużycie energii na 70 terawatogodzin, co odpowiada całkowitemu zużyciu energii przez mniejszy europejski kraj, taki jak Austria. Jednak ta liczba stanowi jedynie 0,28% światowego zużycia energii elektrycznej.
Ekologiczne konsekwencje tej konsumpcji są przedmiotem dyskusji. Raport z tego samego okresu szacował, że 74% wydobycia Bitcoina korzysta ze źródeł odnawialnej energii. Zwolennicy społeczności Bitcoin i Monero twierdzą, że energia poświęcona na kopanie jest niezbędna, co stanowi podstawę odporności systemu i jego zdecentralizowanego charakteru.
Jake Yocom-Piatt, lider projektu w Decred, podziela obawy środowiskowe, ale pozostaje sceptyczny wobec PoS jako ostatecznego rozwiązania. W rozmowie z Cointelegraph powiedział:
"Wpływ Proof of Work na środowisko jest niezaprzeczalny. Niemniej jednak ważne jest, aby uznać go za pierwszy i najprostszy mechanizm konsensusu. Możliwe są przyszłe ulepszenia PoW."
Chociaż proof-of-stake wiąże się również z wykorzystaniem energii, szczególnie w procesie delegowania, powszechnie uznaje się, że jest znacznie mniej energochłonny niż systemy proof-of-work. Krytycy twierdzą jednak, że ta efektywność odbywa się kosztem kilku innych kluczowych czynników.
W kwestii niezawodności PoS Yocom-Piatt zauważa, że czyste systemy PoS są z natury odwracalne, co sugeruje zmienną historię. To odzwierciedla krytykę z 2015 roku autorstwa matematyka Andrew Poelstry z Blockstream, który stwierdził, że zależność PoS od wcześniejszych stawk — które same w sobie są bezpodstawne — uniemożliwia użytkownikom jednoznaczne potwierdzenie legalności bloku.
Natomiast historyczna dokładność PoW jest matematycznie rozpoznawalna i można ją obalić jedynie poprzez monumentalne zadanie odtworzenia całej historii wydobycia. Poelstra podkreślił, że choć zwolennicy PoS uważają, iż zapewnienie krótkoterminowej historii wystarczy, zmiany w starszych blokach podważyłyby zbiorową pamięć uczestników systemu.
To przesuwa model zaufania z niezmiennej księgi Bitcoina na taki, który polega na stale połączonych partnerach, podatnych na ataki prawne, sieciowe i ukierunkowane na zaufane podmioty, zmniejszając tym samym jego odporność na cenzurę i decentralizację.
Pomimo tych krytyk, zwolennicy PoS twierdzą, że podobnie jak systemy jeńców wojennych, ostatecznie zależy on od formy społecznego konsensusu dla swojego bezpieczeństwa.
Debata trwa dalej, bardziej oparta na filozoficznych przekonaniach dotyczących akceptowalności polegania na konsensusie społecznym w celu ograniczenia zużycia energii niż na jednoznacznej technicznej przewadze. Ten trwający dyskurs nadal ewoluuje, przechodząc w różne złożone dyskusje.
Nabycie udziałów vs. zdobywanie pracy
Dążenie do równości ekonomicznej pozostaje kontrowersyjnym tematem w dziedzinie algorytmów konsensusu, a zwolennicy obu systemów opowiadają się za działaniami ograniczającymi nierówny dostęp i pogłębianiem nierówności majątkowych, zgodnie z ideałami decentralizacji.
Proof-of-stake jest często krytykowany za utrwalanie cyklu, w którym zamożni gromadzą większe majątki, co jest ujęte w powiedzeniu "bogaci stają się bogatsi". Jednak przedstawiciele Ethereum Foundation w AMA na Reddicie twierdzili, że rzeczywistość jest bardziej złożona:
"Posiadanie aktywa daje z natury możliwość dalszych korzyści z niego. Różnica polega na mechanizmie zysku: PoS oferuje bardziej bezpośrednią, sprawiedliwą drogę (zdobycie tokena, zablokowanie tokena, realizacja obowiązków, zdobycie X), podczas gdy korelacja PoW między kapitałem a zyskiem jest znacząco wpływana przez czynniki zewnętrzne od protokołu."
Aggelos Kiayias z sieci Cardano stwierdził, że PoS nie dyskryminuje inwestycji zamożnych od osób o udolnej sytuacji finansowej, stwierdzając:
"Proof of Work nie jest w stanie zapewnić prawdziwie egalitarnego mechanizmu konsensusu [...] Dla kontrastu, Proof of Stake przewiduje scenariusz, w którym inwestycja mniej zamożnej osoby ma identyczną siłę jak inwestycja bogatszego odpowiednika."
CEO Equilibrium, pracując nad algorytmicznym stablecoinem na EOS, podzielił poglądy Ethereum Foundation, popierając pogląd, że staking tokenów jest pozbawiony barier wejścia i nie sprzyja nierównościom majątkowym, pod warunkiem że tokeny pozostają otwarcie handlowane.
To podejście kontrastuje z argumentem, że wydobycie z natury sprzyja gromadzeniu bogactwa poprzez "dodatkowe korzyści", takie jak zniżki na zakupy hurtowe czy wyłączny dostęp do nowoczesnego sprzętu, co podkreślają zwolennicy PoS.
Z kolei Alejandro De La Torre, wiceprezes w Poolin, wiodącej puli kopalniającej Bitcoina, opowiada się za sprawiedliwością proof-of-work, przypisując ją potencjałowi innowacji i wzrostu efektywności dzięki postępowi technologicznemu. Przekazał Cointelegraphowi:
"Moim zdaniem zdolność do innowacji — czy to poprzez opracowanie nowego układu, optymalizację systemu operacyjnego platformy górniczej, czy inne przełomowe osiągnięcie — doskonale pokazuje, dlaczego PoW jest bardziej sprawiedliwym modelem 'kryptoekonomicznym'. [...] Poleganie PoS na posiadaniu głównego aktywa, gdzie zwiększone posiadłości przekładają się na wyższe zarobki, nie daje alternatywy na poprawę pozycji poza nabyciem większej części stakowanego aktywa."
Ta debata podkreśla odmienne filozofie leżące u podstaw mechanizmów proof-of-work i proof-of-stake, z których każdy ma własną interpretację sprawiedliwości w krajobrazie kryptoekonomicznym.
Równość szans jest najważniejsza
W wnikliwej wymianie z Cointelegraph, profesor biznesu międzynarodowego z Duke University, Campbell R. Harvey, zagłębił się w dynamikę nierówności ekonomicznych w kontekście mechanizmów konsensusu blockchain. Zwrócił uwagę na powszechną krytykę proof-of-stake (PoS) — skłonności do koncentracji bogactwa, stwierdzając: "Tak, obawa, że bogactwo rodzi bogactwo w PoS, jest uzasadniona. Z kolei proof-of-work (PoW) działa bardziej jak tradycyjny biznes, gdzie górnicy nie muszą posiadać podstawowych kryptowalut, takich jak BTC, ETH."
Harvey rozwinął odrębne zasady ekonomiczne leżące u podstaw obu systemów, podkreślając ryzyka operacyjne i konkurencyjność inherentną w wydobyciu w ratunkach wojennych, w tym potencjalne negatywne zyski i niepowodzenia biznesowe. Zauważył: "Nie uważam, by współczesne wydobycie miało znaczący wpływ na podział bogactwa. Często sprzęt górniczy staje się przestarzały nie przez zużycie, lecz przez zmienność wycen kryptowalut."
Odnosząc się do kwestii zniżek na zakupy hurtowe i ich wpływu na nierówności majątkowe, Harvey uznał to za przejaw efektywności skalowania, co jest powszechnym aspektem w różnych branżach, co normalizuje praktykę w ramach działalności górniczej.
Dodatkowo stwierdził, że nierówności majątkowe są nieodłącznym elementem systemów wolnorynkowych, napędzanym przez różnice w wrodzonych umiejętnościach i fortunie. Harvey argumentował: "Najlepiej powinno się skupiać na równości szans, a nie na samym bogactwie. Wolny rynek powinien umożliwić każdemu, kto ma realną ideę, wspiąć się na najwyższe szczeble sukcesu gospodarczego."
Pod względem dostępu i sprawiedliwości Harvey postrzega systemy PoS, szczególnie te wykorzystujące delegowane modele proof-of-stake, jako z natury sprawiedliwe, pozwalające nawet minimalnym interesariuszom uczestniczyć w wydobyciu nagród poprzez delegowanie.
Takie mechanizmy delegacji i pule stakingowe są wszechobecne w ramach PoS, potencjalnie rozszerzalne poprzez analogiczne zewnętrzne środki, podobne do kolektyw wydobywczych PoW.
Dla kontrastu, Alejandro De La Torre zakłada, że zasada równych szans jest równie stosowalna w górnictwie ASIC, podkreślając cykl życia sprzętu górniczego, który zazwyczaj trwa od trzech do czterech lat, zanim przejdzie do przestarzałości spowodowanej awarią, zwiększoną trudnością wydobycia itp. Zauważył: "W miarę jak obserwujemy stopniowe wycofywanie się dominujących modeli, takich jak S9, przemysł górniczy przechodzi odnowę. Ta cykliczna odnowa sprzyja wprowadzaniu nowych platform wydobywczych, systemów operacyjnych oraz poszukiwań opłacalnej energii elektrycznej, zapraszając tym samym nowych graczy chętnych do wykorzystania możliwości wydobycia w jeńcach wojennych."
Dyskurs ten rzuca światło na subtelne spojrzenie na sprawiedliwość ekonomiczną i możliwości w ekosystemie konsensusu blockchain, podkreślając złożoną interakcję między innowacjami technologicznymi a dynamiką rynku.
Górnictwo nie zawsze jest takie samo
Kristy Leigh-Minehan, wybitna postacie w dziedzinie wydobycia kryptowalut i była CTO Genesis Mining, a także współautorka ProgPow, uważa, że dyskurs wokół sprawiedliwości proof-of-work (PoW) głównie krytykuje kopanie ASIC. Opowiada się za wykorzystywaniem sprzętu konsumenckiego, takiego jak CPU i GPU, do kopania, wykorzystując ich powszechną dystrybucję i dostępność do wyrównania konkurencyjności. Minehan wyjaśnia:
"CPU i GPU są mocno zakorzenione w globalnych łańcuchach dostaw, docierając codziennie do niezliczonych osób na całym świecie. Projektując algorytm PoW, który wykorzystuje ten łatwo dostępny sprzęt, w zasadzie wykorzystujesz ustalone sieci dostaw i dystrybucji, zamiast wytyczać nowe ścieżki."
Podkreśla znaczenie zapewnienia równych szans w kopaniu, dążąc do sytuacji, w której wszyscy uczestnicy, niezależnie od swojego statusu, mają równe szanse na zdobycie kryptowalut. Minehan przyznaje, że górnicy nieuchronnie będą dążyć do udoskonalenia i specjalizacji swoich działań, ale podkreśla, że istota uczciwej konkurencji powinna tkwić w wydatkach kapitałowych (CapEx).
Koszt pozyskania ASIC-ów może być wyraźnie niższy dla głównych graczy, korzystających z efektów skali. Z kolei GPU i podobny sprzęt skoncentrowany na konsumentach oferują bardziej dostępną i finansowo opłacalną opcję dla ogółu społeczeństwa, zauważa Minehan.
Fundamentalny wkład PoW
Kristy Leigh-Minehan, dzięki swojej głębokiej wiedzy i doświadczeniu w dziedzinie wydobycia kryptowalut, wyznaje głęboką wiarę w integralną rolę, jaką odgrywają górnicy GPU, szczególnie na wczesnych etapach życia sieci. Przedstawia przekonującą narrację: przeciętny człowiek waha się przed zamianą swojej mozolnie zarobionej tradycyjnej waluty na to, co często z przymrużeniem okropnym określeniem nazywa się "magicznymi pieniędzmi internetowymi". Propozycja wykorzystania istniejących zasobów obliczeniowych stanowi znacznie bardziej smacalną drogę do udziału.
Ten sceptycyzm wobec wydawania waluty fiducjarnej na aktywa cyfrowe nie jest bezpodstawny. Rzeczywiście, geneza fenomenu initial coin offering (ICO) jest głęboko spleciona z pionierskimi działaniami Bitcoina i Ethereum. Powstanie Bitcoina i jego późniejsza ewolucja skutecznie uświęciły pojęcie waluty cyfrowej. Dopiero ponad 17 miesięcy po pierwszym wydobyciu bloku Bitcoina 22 maja 2010 roku doszło do przełomowej transakcji pizzy bitcoin, która po raz pierwszy nadała Bitcoinowi namacalną wartość fiducjarną.
Ethereum dodatkowo utrwaliło tę tradycję, realizując jedno z pierwszych ICO w 2013 roku, potwierdzając tym samym opłacalność tego innowacyjnego mechanizmu pozyskiwania funduszy.
Minehan zakłada, że mechanizm dystrybucji inherentny przy początkowym wdrożeniu Bitcoina byłby nie do utrzymania w ramach czysto stakingowych. Według niej to właśnie ustanowienie i stabilizacja sieci podstawia do ewentualnego przejścia w kierunku modeli stakingowych.
Jake Yocom-Piatt, zgadzając się z spostrzeżeniami Minehana, podkreśla proof-of-work (PoW) jako kluczowy mechanizm zapewniający sprawiedliwy podział tokenów. Sugeruje, że PoW jest "wysokiej jakości źródłem entropii", zasadą podstawową, którą Peercoin również zaakceptował w początkowej fazie dystrybucji. Ta perspektywa rzuca światło na wieloaspektową użyteczność PoW, nie tylko jako środka bezpieczeństwa, ale także jako katalizator sprawiedliwego i zdecentralizowanego rozwoju sieci.
Systemy są inne, niekoniecznie lepsze lub gorsze
Zakończenie dyskursu o równości ekonomicznej między systemami proof-of-stake (PoS) a proof-of-work (PoW), jak sugeruje Campbell R. Harvey, może odciągnąć nas od sedna problemu. Trudno jednoznacznie stwierdzić, że jeden system z natury centralizuje bogactwo bardziej agresywnie niż drugi.
W konfiguracjach PoW, choć górnicy mogą potencjalnie uzyskać nieuzasadnione korzyści, narażają się także na ryzyko całkowitej utraty inwestycji — co jest praktycznie nieobecne w frameworkach PoS.
Jake Yocom-Piatt, którego inicjatywa Decred łączy elementy obu paradygmatów, wyjaśnia, że "czysta PoS i czysta PoW są zasadniczo rozbieżne."
Opowiada się za modelem hybrydowym, wierząc, że łączy on mocne strony obu systemów. Z jednej strony PoW skutecznie grywalizuje proces znacznictwa czasu, chroniąc tym samym niezmienność. Z drugiej strony, PoS jest niezbędny do dostosowania bodźców do zarządzania.
Yocom-Piatt zakłada, że interesy górników nie zawsze pokrywają się z szerszymi celami kryptowaluty, podkreślając potencjalne słabości w zarządzaniu.
Podróż Decreda sugeruje, że zestawienie PoS z PoW może być zbyt uproszczone. Synteza tych mechanizmów mogłaby złagodzić ich indywidualne ograniczenia, co różni się od innych kontrowersji blockchainowych, takich jak Ethash kontra ProgPow.
Z perspektywy ładu korporacyjnego, niedawny epizod przejęcia w społeczności Steem podkreśla kluczową lekcję: kontrola nad tokenami nie oznacza własności.
Nadchodzący artykuł z tej serii obiecuje głębsze zagłębienie się w dynamikę zarządzania w ekosystemach PoS i PoW, mając na celu dalsze rozwikłanie tych złożonych relacji.