Etkili, kaynakları verimli kullanan ağ yönetişimi elde etmek için her biri kendi çözümüne sahip çeşitli Proof-of-State odaklı konsensüs algoritması varyasyonları vardır.
Proof-of-Stake (PoS) konsensüs mekanizmaları, geleneksel Proof-of-Work (PoW) protokollerinde bulunan verimsizlikleri ele almak için tasarlanmıştır. PoS blok zincirleri, kripto madenciliğine güvenmek yerine, işlemleri doğrulamak ve kaydetmek için platform token paylarına göre seçilen nodeları kullanır. Yeni blok zinciri projelerinin çoğu, PoW yinelemelerinden önemli ölçüde daha ölçeklenebilir, esnek ve çevre dostu olduğu için bir tür PoS konsensüs mekanizması kullanır.
Proof of Stake: Proof of Work’ten Ayrılma
Herhangi bir blok zinciri ağının temel bir unsuru, gerçekleşen işlemlerin kaydını onaylarken dağıtılmış ağı boyunca nasıl fikir birliğine vardığıdır. Bitcoin ve onu takip eden blok zincir ağlarının çoğu İş Kanıtı (PoW) fikir birliği mekanizmasını kullanır. Proof-of-Work mimarisi içinde, madenciler olarak adlandırılan donanım operatörleri, ağ işlemlerinin doğrulanmasına yönelik bilgi işlem gücüne katkıda bulunur ve bunu yapmak için kripto paralarla ödeme alır. Bu kripto madenciliği süreci, PoW protokollerinde işlemlerin yürütülmesini ve kaydedilmesini sağlayan şeydir.
Bununla birlikte, PoW ağlarının çoğalması, yeni blokları başarıyla madencilik şanslarını artırmak için daha fazla ve giderek daha karmaşık ekipmana ihtiyaç duyan madenciler arasında bir madencilik donanımı silahlanma yarışıyla sonuçlandı. Bu konsolidasyon, bir blok zinciri ağının altyapısının güvenliğini ve merkeziyetsizliğini engeller. Ayrıca, kripto madenciliğine dayanan blok zinciri ağları, katı ölçeklenebilirlik sınırlamaları ile mücadele ediyor ve enerji verimsizliği nedeniyle giderek daha fazla ateş altında kalıyor.
Bitcoin’in ardından gelen çoğu yeni nesil blok zinciri ağı, Hisse Kanıtı (PoS) modelini kullanarak daha yeni bir fikir birliği mekanizması benimsedi. İlk olarak 2011’de önerilen PoS konsensüs mekanizmaları, ağ konsensüsüne ulaşma sürecinin yeniden tasavvur edilmesini temsil eder; geleneksel PoW işlem doğrulama prosedürlerinin doğasında bulunan verimsizlikleri ve sınırlamaları ele almak için tasarlanmış bir süreç.
Orijinal Proof-of-Stake Konsensüs Mekanizması
İşlemleri doğrulamak için enerji yoğun donanım madenciliği kullanmak yerine, Ethereum 2.0 ağ yükseltme mimarisinde yansıtıldığı gibi, Kanıt Kanıtı, işlemleri doğrulamak ve kaydetmek ve kripto para ödülleri kazanmak için ağ cihazlarına veya düğümlerine güvenir. İşlemleri doğrulama hakkını kazanmak için verileri hash etmek yerine, node tabanlı doğrulama, öncelikle, bir düğümün stake olarak bilinen şey aracılığıyla ağa taahhüt ettiği finansal teminat miktarıyla ağırlıklandırılan sayısal rastgelelik ile belirlenir.
Herkes bir ağa tokenları stake edebilir ve hatta tokenlarınızı sizin için süreci yöneten stake havuzlarına bile katkıda bulunabilirsiniz. PoS algoritmaları, hangi nodelerin işlemleri doğrulayacağını seçmek için çeşitli yöntemler kullanır:
Stake miktarı: Ne kadar çok token yatırırsanız, onaylanmak üzere seçilme şansınız o kadar artar.
Stake edilen tokenların yaşı: Tokenlar ne kadar uzun süre harcanmamışsa, onaylamak için seçilme şansınız o kadar artar (bir kere bu bahis bir bloğu doğrulamak için kullanıldığında, yaşı sıfırlanır).
Rastgele seçim: PoS doğrulayıcı seçim süreci daha büyük token sahipleri lehine eğikken, bu mekanizma merkezileşmeyi önlemek için hala bir dereceye kadar rastgelelikle gömülüdür.
Bu sözde rastgele seçim süreci esas olarak hesaplama gücünden ziyade pasif kripto birikimlerine dayandığından, PoS, birbirleriyle sonsuza kadar rekabet halinde enerji harcamak için madencilik donanımı gerektiren PoW sistemlerinden çok daha verimlidir. PoS, güçlü madencilik ekipmanı ihtiyacını ortadan kaldırarak, bir ağın doğrulama sürecine katılmanın önündeki teknik engelleri de ortadan kaldırır. Erişim için bu alçaltılmış çubuk, nodeler daha geniş bir alana dağıtıldığından daha fazla merkezsizleşme ile sonuçlanır ve bununla birlikte daha fazla güvenlik gelir.
Proof of Stake, PoW protokollerinin doğasında bulunan birçok sorunu azaltan popüler bir fikir birliği mekanizması olsa da, eleştirmenler PoS protokollerinin büyük token sahiplerini desteklediğini ve zenginlerin bir doğrulayıcı olarak her ödül aldıklarında daha da zenginleştiğini savundu. Bu geçerli bir eleştiri olsa da, en iyi token sahipleri, doğrulayıcı olarak dürüst davranmak için finansal bir teşvike sahiptir: Ağdaki herhangi bir hasar veya kesinti, kendi token’larının değeri üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olacaktır. Dolayısıyla bu finansal teşvik, ağın güvenliğini daha da artırır.
Bir ağ doğrulayıcısı olmak için, çoğu orijinal PoS ağı minimum bir stake miktarı gerektirir. Bununla birlikte, birçok blok zinciri projesi, optimal merkezsizliği ve hakkaniyeti korumak için daha büyük token sahiplerini diğer kullanıcıların zararına tercih etme riskini azaltma niyetindedir. PoS konsensüs mekanizmasının birden fazla çeşidi, bu doğrulayıcı seçim sürecini iyileştirmeye ve ağ verimliliğini artırmaya çalışır.
Delegated Proof-of-Stake (DPoS)
Delegated Proof-of-Stake (DPoS) mimarisinde, ağ katılımcıları yeni blokların üretimini genellikle tanık olarak da bilinen sabit sayıda delegeye devretme hakkına sahiptir. Kullanıcılar, hangi delegelerin yeni blokları doğrulayacağını, oyların platform kripto cüzdanlarında kilitlenen token miktarına göre ağırlıklandırıldığı demokratik bir oylama mekanizması aracılığıyla belirler. Bu oylama süreci süreklidir ve kullanıcılar etkisiz delegeleri istedikleri zaman başka bir doğrulayıcı ile değiştirebilir. Bu, delegelerin, seçmenlerinin ve paydaşlarının desteğini almaya devam etmek için dürüst ve etkili davranmaları gerektiği anlamına gelir. Onaylı delegeler, blok üretim haklarını kendi aralarında eşit olarak böler. Bir temsilciyi destekleme karşılığında, paydaşlar o delegenin blok üretim ödüllerinden bir pay alırlar.
Bu hisse ağırlıklı oylama ve yetkilendirme süreci, tartışmasız DPoS’un blok oluşturma sürecini geleneksel PoS protokollerinden daha demokratik hale getiriyor ve DPoS oylama sürecine katılma eşiği çok düşük olduğundan, DPoS, merkezsiz ağlarda fikir birliğine ulaşmanın en eşitlikçi yollarından biri olarak kabul ediliyor.
Ayrıca, küçük bir doğrulayıcı grubu, ağ çapında fikir birliği gerektiren bir sistemden daha hızlı fikir birliğine varabildiğinden, DPoS sistemleri diğer birçok fikir birliği protokolünden daha hızlı bloklar oluşturabilir ve saniyede daha fazla işlem (TPS) gerçekleştirebilir. Bununla birlikte, DPoS protokollerinin yeni bloklar oluşturan (tipik olarak 20 ile 100 arasında) aktif delegelerin sayısı üzerinde kesin bir sınır belirlediği göz önüne alındığında, bu yapı hala belirli bir derecede merkezileşme ile sonuçlanmaktadır.
Geleneksel PoS protokolleri sözde rastgele ancak büyük token sahipleri lehine ağırlıklı olsa da, DPoS tüm token sahiplerinin ağ kararlarını etkilemede rol oynamasına izin verir. Sonuç olarak, DPoS şu anda PoS’un en yaygın olarak benimsenen çeşididir. EOSIO ve TRON dahil olmak üzere birçok büyük proje DPoS kullanıyor.
Leased Proof of Stake (LPoS)
Leased Proof of Stake (LPoS), özellikle Waves blok zinciri tarafından kullanılan bir konsensüs mekanizmasıdır ve bu sayede kullanıcılar, bir ağ blok üreticisi olarak hareket etmeyi amaçlayan bir düğüme kripto tokenları kiralar. Bir node ne kadar çok token stake ederse, bir sonraki bloğu oluşturma ve karşılık gelen ödülü alma olasılığı o kadar yüksek olur ve token sahipleri herhangi bir zamanda kiralamalarını iptal etme hakkına sahiptir. Sonuç olarak, geleneksel bir PoS sisteminde blok oluşturma sürecine katılmaya uygun olmayan daha küçük token sahipleri varlıklarını bir araya getirebilir ve ağın işlem ücretlerinden pay alma şanslarını artırabilir. Bazı nodeler daha büyük ödüller dağıtabileceğinden, kullanıcılar yatırım stratejilerine en uygun düğümü bulmak için alışveriş yapabilirler.
LPoS protokolleri en iyi şekilde, zincir içi işlemleri doğrulama yeteneğine sahip tam bir node çalıştırmak için yüksek teknik gereksinimleri olan ağlara uygulanır. Bu fikir birliği mekanizması, daha küçük kullanıcıları hem şeffaf hem de sürdürülebilir bir şekilde kendi kendine hizmet eden bir şekilde en verimli doğrulayıcıları desteklemeye teşvik ederek en iyi performans gösteren düğümleri ödüllendirir.
Net etki açısından, bu fikir birliği mekanizması DPoS’a oldukça benzer. Bununla birlikte, DPoS doğrulayıcıları diğer ağ katılımcılarının en yüksek hisse ağırlıklı oylarıyla seçilirken, bir LPoS ağındaki belirteç sahipleri blok üretim sürecine katılmak için doğrudan belirteçleri ödünç alabilir ve ödünç verebilir.
Pure Proof of Stake (PPoS)
Pure Proof of Stake (PPoS), kullanıcı dostu merkezi olmayan uygulama (dApp) geliştirmeye odaklanan halka açık bir blok zinciri projesi olan Algorand tarafından kullanılan oldukça demokratikleştirilmiş bir PoS biçimidir. Diğer birçok PoS biçiminden farklı olarak, PPoS konsensüs mekanizmaları, kötü niyetli node etkinliğini veya yinelenen blok doğrulamaları gibi olası güvenlik hatalarını önlemek için yerleşik bir yaptırım mekanizmasına sahip değildir. Bunun yerine, PPoS, tüm ilgili kullanıcılara kapıları açan, ağa katılmak ve güvenliği sağlamak için düşük minimum stake gereksinimleri sunar. Bu, haydut aktörlerin ağı bozmasının veya ele geçirmesinin finansal olarak kendi kendine zarar vereceği bir sistem yaratır.
Algorand ağında, ağ stake etme sürecine katılmak için yalnızca bir ALGO token gerekir. Buna karşılık, Ethereum 2.0, kullanıcılar için giriş için çok daha büyük bir engel oluşturan bir miktar olan minimum 32 Ethereum (ETH) hissesi gerektirir. Herhangi bir Algorand ağ kullanıcısı, yeni bloklar önermek ve tekliflere oy vermek için rastgele ve gizlice seçilebilir ve belirli bir kullanıcının seçilme olasılığı, tekliflerinin ve oylarının ağırlığıyla birlikte, o kullanıcının hissesiyle orantılıdır. Bir PPoS sistemi, ağ düğümlerinin üçte ikisi dürüstçe hareket ettiği sürece normal şekilde çalışacaktır. PPoS’ta yer alan düşük minimum stake gereksinimleri bazı senaryolarda potansiyel olarak ağ güvenliğini zayıflatabilse de, bu protokol Algorand’a iyi hizmet etti.
Proof of Importance
Geleneksel PoS konsensüs mekanizmaları, bir node’un orantılı yönetişim yeteneklerini belirlerken yalnızca bir nodenin kazandığı sermaye miktarını dikkate alırken, Önem Kanıtı (PoI) mekanizmaları, her bir nodenin ilgili zincir üzeri etki düzeyini tartarken ek faktörler içerir. PoI, yalnızca sermaye gereksinimlerine odaklanmak yerine kullanıcı katkılarını değerlendirmek için daha bütünsel bir yaklaşım benimsemeye çalışan bir PoS yinelemesidir. POI ilk olarak Yeni Ekonomi Hareketi (NEM) projesi tarafından tanıtıldı.
Bu fikir birliği mekanizmalarının çoğu, ağ kümeleme ve sayfa sıralamada kullanılan algoritmalardan özellikler ödünç alsa da, PoI’de kullanılan kesin puanlama kriterleri değişiklik gösterir. Ortak faktörler, bir nodenin belirli bir süre boyunca katıldığı transferlerin sayısını ve farklı nodelerin faaliyet kümeleri aracılığıyla birbirine bağlanma derecesini içerir.
PoI, en iyi token sahipleri ağ üzerinde mutlak güce sahip olmadığından, konsantre aşırı servet riskini azaltmaya yardımcı olur. Her bir nodenin önem puanı dinamik olduğundan ve ağ etkinliğine dayalı olduğundan, bu fikir birliği mekanizması blok zinciri çatallarını caydırır: Kullanıcıların puanlarını korumak için her iki çatallı ağda da aktif kalmak için kaynakları harcaması gerekir.
Liquid Proof of Stake (LPoS)
Liquid Proof of Stake (LPoS), token sahiplerinin, token sahipliklerinden vazgeçmeden doğrulama haklarını diğer kullanıcılara ödünç vermelerini sağlar. Bu, DPoS’a benzer görünse de, bir LPoS ağındaki token sahipleri, tokenleşmiş doğrulama haklarını diğer kullanıcılara devretme veya kendi tokenlerini paylaştırma konusunda kendi seçimlerini yaparlar. Ayrıca, DPoS’un sabit doğrulayıcı sayısından farklı olarak, LPoS’daki aktif doğrulayıcı nodelerin sayısı dinamiktir. Örneğin, LPoS kullanan Tezos, çoğu DPoS ağının izin verdiği birkaç düzine kadar doğrulayıcı yerine teknik olarak 80.000’e kadar doğrulayıcıyı destekleyebilir. Ayrıca Tezos’un blok oluşturma süreci seçim içermiyor.
Sonuç olarak, bir LPoS ağı içindeki kullanıcılar, ağ katılımı açısından yüksek derecede esnekliğe sahiptir. Örneğin, büyük token sahipleri, harici onaya ihtiyaç duymadan kendi fonlarını stake ederek blok doğrulayıcıları olabilir. Ve blokları doğrulamak için kaynaklara sahip olmayan daha küçük sahipler, daha büyük sahipleri destekleyebilir veya etkili koalisyonlar oluşturmak için bir araya gelebilir. Aynı zamanda, LPoS doğrulama hakları çok değişken olduğundan ve kolayca yeniden düzenlenebildiğinden, bu kurulum herhangi bir çoğunluk koalisyonunun tüm ağı ele geçirme riskini azaltmaya yardımcı olur.
Proof of Validation
Doğrulama Kanıtı (PoV), paylaştırılmış doğrulayıcı nodeler aracılığıyla fikir birliğine ulaşmak için çalışan benzersiz bir PoS fikir birliği mekanizmasıdır. Tipik olarak, bir PoV sistemindeki her node, blok zincirinde oluşturulan bloklardaki işlem dizisinin tam bir kopyasını, bir kullanıcının genel anahtarı tarafından tanımlanabilen tüm kullanıcı hesaplarının bir kopyasını ve nodenin hangi token’lar veya coin’ler olursa olsun tutar. sahibi. Oradan, kullanıcılar kripto paralarını veya tokenlarını doğrulayıcı nodeler içinde stake edebilirler. Sonuç olarak, her bir doğrulayıcı içinde paylaştırılmış token sayısı, belirli doğrulayıcının sahip olduğu oy sayısını belirler.
Ağın toplam oy gücünün en az üçte ikisine sahip bir dizi doğrulayıcı, bu blok için bir kesin oy gönderdiğinde yeni bir blok onaylanır. Ancak bu, PoV protokollerinin, yalnızca bir ağın toplam düğümlerinin üçte biri veya daha azının tehlikeye girmesi durumunda sağlıklı kalabilmeleri anlamında Bizans hatasına dayanıklı olmayabileceği anlamına da gelir. Cosmos ağının Tendermint konsensüs algoritması, bir tür PoV protokolüdür.
Hybrid Proof of Stake
Çoğu PoS protokolü PoW’dan kasıtlı olarak ayrılırken, bazı hibrit konsensüs mekanizmaları, zincir üstü operasyonları güçlendirmek için hem PoW hem de PoS öğelerini birlikte kullanır. Çoğu durumda, bu hibrit konsensüs mekanizmaları (HPoS), daha sonra blokların onaylanıp onaylanmayacağını ve blok zincirinin defterine kaydedilip kaydedilmeyeceğini oylayan PoS doğrulayıcılarına aktarılan yeni blok konut işlemleri oluşturmak için PoW madencilerine güvenir.
HPoS protokolleri, bir ağın yerel kripto parasının fiyatını dengelemeye yardımcı olabilir ve PoS katılımcılarının yeni bloklar ve ağın fikir birliği rollerindeki değişiklikler üzerinde oy kullanmalarına izin vererek, madencilerin bir hash gücü tekeli elde etme olasılıkları daha düşüktür. Bu nedenle, HPoS protokolleri, hash gücünü paydaş oylamasıyla birleştirerek etkileyici düzeyde bir ağ güvenliği ve kararlılığı elde edebilir. Dash ve Decred dahil olmak üzere birkaç önemli proje hibrit bir PoW-ve-PoS konsensüs mekanizması benimsemiştir. Ethereum’un yaklaşan Casper yükseltmesi, Ethereum ağını bir HPoS modeline geçirecek.
Konsensüs Mekanizmaları: Değişmeyen Tek Şey Değişimdir
Blockchain geliştiricileri, mevcut protokolleri karıştırıp eşleştirdikçe ve zincir içi yönetişimi kolaylaştırmak için yeni yollar tasarlarken, PoS tabanlı veya başka türlü fikir birliği mekanizmalarının sayısı artmaya devam edecek. Açıklanan protokoller, bugün pratikte geniş bir Stake Kanıtı görünümü sunarken, blok zinciri alanındaki tek sabit değişimdir.
Yüzlerce blok zinciri projesi şimdiye kadar bir tür PoS uyguladı ve ağ karar verme, ölçeklenebilirlik ve kaynak verimliliğini geliştirerek, bu fikir birliği mekanizması kategorisinin blok zinciri endüstrisinin geleceğinde giderek daha bütünleyici bir rol oynaması bekleniyor.