Kryptovaluuttojen kurssit - oppaat - uutiset - pörssit

Proof of Work ja Proof of Stake konsensusalgoritmit

Proof of Work ja Proof of Stake konsensusalgoritmit
Tämä sivusto sisältää affiliate-linkkejä. Cryptokolikot voi olla oikeutettu kompensaatioon, jos vierailet yhteistyökumppaneiden sivuilla linkkiemme kautta. Saat lisätietoja mainoksista info-sivulta.

Konsensusalgoritmi on elintärkeä osa jokaista kryptovaluuttaa. Mistä on oikein kyse, ja miten erilaiset konsensusalgoritmit toimivat? Niitä käydään läpi tässä artikkelissa.

Mitä ovat konsensusalgoritmit

Konsensusalgoritmit ovat nimensä mukaisesti algoritmeja, jotka määrittävät konsensuksen. Mitä tämä oikein tarkoittaa?

Jokainen kryptovaluutta on käytännössä open source -ohjelmisto, jonka kuka tahansa voi ladata omalle koneelleen. Osa valuutoista on enemmän suljettuja kuin toiset, mutta karkeasti tilanne on tämä. Jos lataat esimerkiksi Bitcoin Core -ohjelmiston koneellesi, siitä tulee yksi verkon node eli solmu.

Bitcoinilla on tällä hetkellä tuhansia palvelimia ympäri maapalloa, jotka pyörittävät sen ohjelmistoa. Muillakin kryptovaluutoilla on satoja, tuhansia tai jopa kymmeniä tuhansia solmuja – kolikosta riippuen.

Koska kyseessä on avoin ohjelmisto, sen voi ladata myös joku vihamielinen toimija. Tällainen taho voi pyrkiä lähettämään verkkoon virheellistä informaatioita ja aiheuttaa kaikenlaisia ongelmia.

Tämän vuoksi jokainen kryptovaluuttaohjelmisto sisältää pelisäännöt siitä, miten verkon konsensus muodostetaan. Konsensus tarkoittaa käytännössä, että verkon eri jäsenet ovat yhtä mieltä siitä, mikä data on virheellistä ja mikä data on oikeaa.

Tähän tarvitaan konsensusalgoritmia. Se määrittelee myös erilaiset palkkiot, joita verkon toimijat työstään saavat.

Proof of Work (PoW)

Proof of Work on varmasti tunnetuin konsensusalgoritmi. Tämä johtuu siitä, että se on Bitcoinin käytössä. Käytännössä kaikki Bitcoinin alkuvuosina lanseeratut valuutat käyttävät PoW-ratkaisua, sillä parempaakaan ei ollut tuolloin tarjolla.

Proof of Work tarkoittaa nimensä mukaisesti sitä, että konsensus saadaan aikaan työn avulla. Tietokoneiden maailmassa työ on laskentatyötä. Bitcoinin kohdalla puhutaan louhijoista, jotka ovat erikoisvalmisteisia tietokoneita.

Alla olevassa kuvassa on Bitcoin ASIC-louhija.

bitcoin-asic-antminer

Louhijat rakentavat Bitcoinin lohkoketjun lohkot ja saavat tästä työstään palkkioksi bitcoineja. Eli, uudet bitcoinit syntyvät verkkoon louhinnan tuloksena.

Proof of Workista on olemassa erilaisia variaatioita. Tämä johtuu siitä, että jokaisella kryptovaluutalla on vielä oma louhinta-algoritmi (tiivistealgoritmi). Se määrittelee suoritettavat laskutehtävät ja niiden vaatimuksen koneen muistille ja prosessorille.

Bitcoinin (ja sen forkkien) louhinta-algoritmi on SHA-256. Litecoin käyttämä on nimeltään scrypt ja Ethereumin ethash.

Proof of Stake (PoS)

Proof of Workin ongelmana on fyysisten louhintalaitteiden vaatima sähkönkulutus. Tämä huomattiin jo 2010-luvun alkupuolella. Vaihtoehdoksi esiteltiin Proof of Stake vuonna 2012. Ensimmäinen PoS-kolikko oli Peercoin.

PoS-mallissa ei ole Bitcoinin kaltaisia louhijoita, vaan verkkoa ylläpitävät validaattorit. Ne steikkaavat kyseistä kryptovaluuttaa, joka varmistaa insentiivin toimia oikein. Jos validaattori vahingoittaisi verkkoa, hänen sijoituksensa arvo romahtaisi.

Proof of Stakesta on useita eri versioita, jotka eroavat hieman toisistaan.

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Delegated Proof of Stake lienee tunnetuin PoS-versio. Sen on kehittänyt Dan Larimer, joka hyödynsi DPoS-konsensusta ensin BitShares kryptovaluutassa. Myöhemmin Larimer on lanseerannut myös Steemit ja EOS-platformit.

DPoS-mallissa verkolla on vain kourallinen validaattoreita, joille muut jäsenet voivat delegoida tokeninsa. Näitä validaattoreita myös äänestetään, joten huonosti toimiva ylläpitäjä voi tippua pois pelistä. Validaattorit saavat verkon transaktiopalkkiot itselleen.

Delegated Proof of Stake on erittäin tehokas ja skaalautuva järjestelmä. Tällainen lohkoketju soveltuu myös todella vaativan platformin selkärangaksi, kuten kryptovaluuttapörssi, pokerisaitti, veikkaus, suomikasino tai muu suosittu maksuliikennepalvelu jne.

Ouroboros

Ouroboros on Cardano-projektin tekemä versio Proof of Stake -konsensusalgoritmista. Se on artikkelin kirjoitushetkellä vielä beta-asteella, mutta Cardano on parhaillaan aktivoimassa myös staking-toimintoja lohkoketjuunsa.

Tässä järjestelmässä valitaan hieman DPoS:n tapaan erillinen slot leader, joka on käytännössä järjestelmän ylläpitäjä ja lohkojen tuottaja. Kyseessä ei ole kuitenkaan kilpailu, vaan slot leader valitaan satunnaisesti Cardanon ADA-tokenin holdaajien kesken.

Mitä enemmän tokeneita holdaat, sen paremmat saumat on päästä ylläpitäjäksi. Tarjolla on myös erillinen staking pool piensijoittajille, eli voit delegoida omat tokenisi jollekin ylläpitäjistä ja saada näin siivun lohkopalkkioista.

Muita tunnettuja algoritmeja

Markkinoilla on tällä hetkellä noin 20 erilaista konsensusalgoritmia, joista lähes kaikki ovat jonkinlaisia Proof of Stake -variaatioita.

Yksi tunnettu on Proof of Authority, jota mm. VeChain käyttää. Siinä verkkoa hallitsevat VeChainin valitsemat bisnespartnerit, eli kyseessä on hyvin keskitetty ratkaisu. Tezos käyttää puolestaan Liquid Proof of Stake -mallia, joka on perinteinen ja hajautettu Proof of Stake -algoritmi.

Ei kannata myöskään unohtaa Ethereumia. Nykyisin Proof of Work -konsensusta käyttävä platform on siirtymässä 2.0 -versionsa myötä nykyaikaan ja Proof of Stake -malliin. Ethereum on kehittänyt oman PoS-varianttinsa nimeltään Casper.

Kuvat: InstagramFOTOGRAFIN from Pixabay, Aaron Olson from Pixabay