Proof of Stake to mechanizm, na którym opiera się coraz więcej kryptowalut. Określa zasady przetwarzania transakcji i zapisywania nowych bloków informacji w sieciach blockchain. Jest znacznie szybszy i wygodniejszy od Proof of Work, ma jednak także swoje wady.
Czym jest Proof of Stake (PoS)?
Podstawą każdej kryptowaluty jest bezpieczeństwo. Zapewnienie, że wykonywane są tylko takie transakcje, które są prawidłowe. Węzeł sieci musi sprawdzać, czy Adam ma na koncie 100 dolarów, które chce wysłać Basi i zatwierdzać tę transakcję tylko, jeśli jest to prawdą. A mówiąc ściślej – takie transakcje muszą sprawdzać wszystkie węzły sieci, żeby uczynić oszustwo niemożliwym.
Pierwszą metodą uzyskiwania konsensusu między węzłami był algorytm Proof of Work. Ma on wiele zalet, ale również wady i właśnie dla ich naprawienia wymyślono Proof of Stake.
Proof of Stake to alternatywna metoda zabezpieczania sieci i sprawdzania poprawności transakcji. W przeciwieństwie do Proof of Work nie potrzebuje dużej mocy obliczeniowej, wymaga za to od walidatorów stakowania (zablokowania) określonej ilości kryptowaluty danego protokołu.
Stakowane monety pełnią rolę kaucji, wymuszającej uczciwe zachowanie walidatora. Jeśli zatwierdzi on nieprawidłowe transakcje lub jego węzeł zbyt często będzie offline – może on stracić część stakowanej stawki.
Jak działa PoS?
Szczegóły różnią się w zależności od protokołu. Co do zasady blockchain PoS opiera się na sieci walidatorów, którzy wyłaniani są spośród zainteresowanych użytkowników. O wyborze może rozstrzygać wiele kryteriów, na ogół istotna jest jednak ilości kryptowalut, które dany węzeł stakuje oraz czas jego obecności w sieci.
Istnieje także element losowy, mający na celu rotację puli walidatorów. Ich liczba zależy od stopnia decentralizacji konkretnej sieci, na przykład BNB Chain ma ich 21.
Transakcje przetwarzane są przez wszystkich aktywnych walidatorów, którzy sprawdzają ich poprawność bazując na Drzewie Merkle. Dokładny przebieg procesu zależy od łańcucha. W Ethereum jeden walidator jest losowo wybierany jako proponujący blok, który jest następnie akceptowany przez innych. Gdy określona liczba walidatorów stwierdzi poprawność bloku, jest on dopisywany do łańcucha, zaś wszyscy uczestniczący w procesie otrzymują nagrodę. Jest ona rozdzielana proporcjonalnie do stawki przez nich zablokowanej.
Skład walidatorów zmienia się co jakiś czas, by uniemożliwić nawiązanie przez nich porozumienia, mogącego zagrozić bezpieczeństwu sieci.
Różne modele Proof of Stake
Choć ogólna zasada jest ta sama, protokoły często wdrażają swoje własne, autorskie rozwiązania. Najczęściej spotykane to:
- Klasyczny PoS – omówiony wyżej.
- Delegated Proof of Stake (DPoS). Posiadacze tokenów delegują je do walidatorów, którzy starają się o prawo przetwarzania transakcji.
- Pure Proof of Stake (PPoS). Polega na losowym i tajnym wybieraniu walidatorów bez względu na wysokość stakowanej kwoty. Przykład: Algorand.
- Hybrid Proof of Stake (HPoS). Łączy PoS i PoW. Górnicy tworzą bloki, które zatwierdzają walidatorzy. Przykład: Decred.
- Proof of Validation (PoV). Odmiana PoS, wymagająca konsensusu 2/3 walidatorów. Przykład: Cosmos.
- Proof of Importance (PoI). Obok wielkości stakowanej puli, uwzględnia też liczbę transferów i powiązanie węzłów. Przykład: NEM.
- Leased Proof of Stake (LPoS). Podobny do DPoS, ale bez głosowania na walidatorów. Brak nagród za walidację. Przykład: Waves.
- Liquid Proof of Stake (też LPoS). Ewolucja DPoS, pozwalająca delegować tokeny albo samemu zostać walidatorem. Przykład: Tezos.
Choć pojęcie LPoS wprowadził Tezos, obecnie płynny staking dużo bardziej kojarzy się z Lido Finance. W tym wypadku płynność oznacza otrzymanie w zamian za stakowane aktywa tokena zastępczego, będącego jego odpowiednikiem.
Proof of Stake vs Proof of Work – podobieństwa i różnice
Temat ten szczegółowo poruszaliśmy w naszym tekście o Proof of Work, tu przypomnijmy tylko, że oba modele mają ten sam cel: bezpieczeństwo i sprawne zarządzanie produkcją bloków. Najbardziej różni je, że:
- PoW jest zabezpieczony mocą obliczeniową, PoS – wkładem finansowym,
- w PoW najważniejszą rolę pełnią górnicy, w PoW walidatorzy,
- PoS nie wymaga dużej mocy obliczeniowej na kopanie i zużywa mniej energii,
- z tego powodu PoS jest znacznie bardziej skalowalny i ma szybsze transakcje,
- PoS bardziej sprzyja kumulacji bogactwa, górnicy PoW wydają przychody na bieżąco,
- PoS pozwala na łatwiejszy udział w systemie: wystarczy delegować tokeny, nie trzeba stawiać węzła.
Kwestią sporną pozostaje bezpieczeństwo i demokratyzacja obu rodzajów protokołów.
Zwolennicy PoW wskazują, że jest to koncepcja sprawdzona w czasie, bezpieczna i bardziej zdecentralizowana. Adwokaci drugiej strony wskazują na szybkość i niewielkie wymagania PoS, punktując jednocześnie słabości PoW.
Zalety i wady PoS
Jak każda nowa koncepcja, ma on sporo zarówno jednych jak i drugich, często definiowanych przez porównanie z PoW.
Zalety Proof of Stake:
- duża prędkość działania i skalowalność,
- lepsza efektywność energetyczna i mniejsze wymagania sprzętowe,
- łatwość procesu stakowania,
- aktualizacja protokołu bez ryzyka hardforków,
- przymusowa uczciwość: złe zachowania są karane utratą stawki.
Wady Proof of Stake:
- mechanizm dystrybucji tokenów faworyzuje dużych graczy,
- podatność na centralizację – pieniądze pozwalają przejąć kontrolę nad siecią,
- więcej możliwych wektorów ataku, np. atak Sybil,
- z uwagi na brak halvingu, problemem może być inflacja (polecamy nasz artykuł – kryptowaluty a inflacja),
- koncepcja jest jeszcze w trakcie rozwoju, nie przetestowano jej całkowicie.
W przeciwieństwie do sieci PoW, Proof of Stake odporny jest na atak 51%, gdyż nie opiera swojego bezpieczeństwa na mocy obliczeniowej. Występuje za to niebezpieczeństwo zdominowania go przez największych posiadaczy tokenów.
Najpopularniejsze kryptowaluty używające PoS
Jest ich wiele, gdyż PoS staje się powoli standardem branży. Najpopularniejsze to:
- Ethereum. Poza konkurencją, jeśli chodzi o kapitalizację (wyprzedza je tylko Bitcoin). Pierwotnie oparte o PoW, ale we wrześniu 2022 r. przeszło na PoS. Podstawa całego rynku krypto jako platforma do emisji tokenów ERC-20. Zatrudnia więcej programistów niż jakikolwiek inny blockchain.
- Cardano. Odwieczny pretendent, mający na celu stać się blockchainem idealnym. Doskonałe kadry, zaawansowana technika i wysoka decentralizacja wciąż nie pozwalają zmniejszyć dystansu do lidera. Wynika to częściowo z przyjętego założenia: powoli, za to porządnie.
- Solana. Przeciwieństwo Cardano – błyskawiczny rozwój, okupiony wieloma problemami. Solana uważana jest przez swoich zwolenników za najszybszy blockchain świata, jednak minusem są częste awarie, skutkujące nawet zatrzymaniem sieci. Zaufania do blockchaina nie poprawiają także związki z upadłą giełdą FTX.
Ile można zarobić na stakingu?
Protokoły oparte o PoS potrzebują stakowania tokenów, by sieć mogła funkcjonować, oferują więc nagrody by zachęcić użytkowników. Sprawdźmy trzy ciekawe opcje w połowie 2023 r.
- Stakowanie ETH z Lido Finance – ok. 4,5%. Ocena ryzyka: ogromny łańcuch i duża platforma, jak na krypto bezpieczne.
- Stakowanie BNB na giełdzie Binance – ok. 5-8% (uwzględniając spadającą podaż). Ocena ryzyka: raczej OK, choć Binance ma ostatnio problemy z SEC.
- Stakowanie DOT na sieci Polkadot – ok. 15% (8% uwzględniając inflacje). Ocena ryzyka: niskie, stakujemy bezpośrednio na sieci.
Interesujących się możliwością zarobku z pewnością zaciekawi nasz kompletny przewodnik po stakingu.
Jeśli chcesz na szybko porównać zarobki z inwestowania w poszczególne sieci – warto zerknąć na stronę Staking Rewards.
Proof of Stake jest bardzo interesującą koncepcją. Jest szybki, wydajny, tani i zielony. Duża część kryptowalut już opiera się o niego lub planuje konwersję z PoW. Mimo swoich zalet, PoS ma jednak kilka słabości i nie można już dziś zadecydować, że to do niego należy przyszłość blockchain i kryptowalut.
Najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Co to jest Proof of Work (PoW)?
Proof of Work to konkurencyjny wobec PoS algorytm konsensusu, oparty na górnikach i mocy obliczeniowej. Używa go m.in. Bitcoin.
Który algorytm jest lepszy – PoS czy PoW?
Oba mają swoje zalety. Duża sieć PoW jak Bitcoin jest uważana za bezpieczniejszą, sieci PoS są za to szybsze i tańsze w użyciu.
Kiedy ETH przeszło na Proof of Stake?
Ethereum włączyło mechanizm PoS w 2022 r. Głównym powodem była jego większa wydajność, niższe koszta transakcji oraz ekologia.
Jakie są główne powody, dla których użytkownicy decydują się na staking?
Teoretycznie – chęć udziału w zabezpieczeniu sieci. Praktycznie – zyski ze stakowania.
Co to jest Nominated Proof of Stake (NPoS)?
Odmiana PoS, różniąca się założeniem, że tylko nominowane węzły mogą uczestniczyć w sprawdzaniu poprawności bloków.
Co to jest Delegated Proof of Stake (DPoS)?
Odmiana PoS, pozwalająca pożyczyć swoje tokeny walidatorowi w zamian za udział w zyskach z przetwarzania transakcji.
Powiązane wpisy:
Czym jest i jak działa algorytm Proof of Work (PoW)? 
Wszystko o ICO (Initial Coin Offering) 
Wszystko co musisz wiedzieć o altcoinach 
Tokeny ERC-20 – wszystko co musisz wiedzieć 
Wszystko co musisz wiedzieć o DeFi 
Koparki kryptowalut, wszystko co musisz wiedzieć 
Przeglądarka Brave – wszystko co warto wiedzieć 
Kryptowaluty a inflacja – Wszystko, co trzeba wiedzieć 
Binance Labs – wszystko co musisz wiedzieć 
Czym jest dowód z wiedzą zerową (zero-knowledge proof)?
