Osta Algorand 2023 [Sijoita nyt + Osto-opas]

Mikä on Proof of Stake?

Suurin osa lukijoistamme varmasti jo tietääkin, että kryptovaluutat perustuvat teknisesti lohkoketjuteknologian hyödyntämiseen. Kaikki eivät kuitenkaan tiedä sitä, että useat lohkoketjut, kuten Algorand ja Ethereum, ovat käytännössä hajautettuja tietokantoja, jotka koostuvat laajasta verkostosta yksittäisiä nodeja, eli suomalaisittain solmukohtia. Toimiakseen oikeaoppisesti, tulee näiden lohkoketjussa olevien nodien päästä yhteisymmärrykseen koko järjestelmän nykyisestä tilasta. Tämä taas on mahdollista konsensusmekanismien avulla.

Konsensusmekanismit, jotka tunnetaan myös konsensusprotokollina ja konsensusalgoritmeina, ovat yksinkertaisuudessaan mekanismeja, jotka mahdollistvat hajautettujen verkkojen yhteistoiminnan ja turvallisuuden. Konsensusmekanismit eivät suinkaan ole tuttuja ainoastaan kryptovaluutoista, sillä niitä on käytetty jo vuosikymmenten ajan erilaisissa sovelluksissa etenkin tietokantojen sisällä, sovelluspalvelimilla sekä yritysinfrastruktuurissa. Viime vuosina on kuitenkin alettu kehittämään myös täysin uudenlaisia konsensusprotokollia, erityisesti kryptotalouden tarpeisiin. Kryptotaloudessa konsensusmekanismien suurena tehtävänä on nimittäin pyrkiä verkon toiminnan ja turvallisuuden lisäksi myös estämään “51% hyökkäys”. 51% hyökkäyksellä viitataan mahdolliseen skenaarioon, jossa hyökkääjä kykenee vaarantamaan verkon sisäisen yhteisymmärryksen, mikäli tämä kykenee saamaan haltuunsa 51% verkosta.

Proof of work

Proof of work eli PoW on perinteinen kryptovaluutoissa käytetty konsensusprotokolla, jota useat suuret kryptovaluutat, kuten Bitcoin ja Ethereum yhä käyttävät. Proof of work eli suomalaisittain “työn todiste”, on konsensusprotokolla, joka nojaa toiminnassaan louhijoihin, jotka kilpailevat keskenään uusien lohkojen luomisesta verkon siirtojen prosessoimiseksi. Voittaja saa tästä hyvästä itselleen kryptovaluuttaa palkkioksi, hänen jakaessaan lohkon osaksi verkkoa. Itse kilpailu perustuu tässä tapauksessa matemaattisten ongelmien ratkaisuihin, joissa louhivat tietokoneet pyrkivät laskemaan kryptograaffisen yhteyden nykyisen ja edellisen lohkon välille, tämän ollessa itse työn osuus proof of workissa.

Proof of Work tarjoaa riittävän tietoturvan ja suojan 51% hyökkäykseltä jo yksinomaan sen ansiosta, että hyökkääjältä vaadittaisiin 51% koko verkon laskentatehosta konsensuksen kaatamiseksi. Kyseinen investointi olisi itsessään niin suuri, ettei tempusta olisi mitään hyötyä. Proof of Work ei kuitenkaan ole konsensusprotokollana millään tapaa energiatehokas, vaikka se sinällään onkin ominaisuuksiltaan toimiva. Verkon ylläpito proof of work -pohjaisissa lohkoketjuissa vaatii nimittäin yhä enemmän ja enemmän laskentatehoa ja resursseja, niin komponenttien kuin energian muodossa. Tämän lisäksi proof of work johtaa suoranaisesti resurssien keskittymiseen, louhimisen vaatiessa suurta pääomaa ja organisaatioluokan yhteistyötä, sen itse asiassa hidastaessa globaalia hajautetun talouden kasvua. Viimeisimpänä muttei vähäisimpänä ongelmana on myös proof of work konsensusprotokollan hitaus ja skaalautumattomuus. Yhden lohkon louhiminen vie nimittäin aina aikaa, riippumatta siitä kuinka monta louhijaa työtä tekiskikään, hidastaen näin ollen verkon ja kaikkien siellä tapahtuvien siirtojen potentiaalista nopeutta.

Proof of Stake

Proof of stake on uudenlainen konsensusprotokolla, joka pyrkii korjaamaan useita proof of work konsensusprotokollassa tavattuja ongelmia ja puutteita täysin uudella tapaa. Proof of stake konsensusprotokolla ei nimittäin ensinnäkään vaadi louhijoita toimiakseen, sillä kuka tahansa kykenee steikkaamaan kryptovaluuttaa, osallistuen näin ollen konsensusmekanismin toimintaan. Itse lohkon luomiseen ei myöskään tarvita tässä protokollassa valtaisaa tuhlattua laskentatehoa, kuten proof of workissa. Näin ollen proof of stake tarjoaa jo huomattavat edut yksinomaan verkon ylläpidon kustannusten osalta, sekä mahdollistaa konsensusprotokollan toimintaan osallistumisen huomattavasti pienemmällä pääomalla, kuin vaikkapa Bitcoinin louhiminen vaatisi proof of workin vuoksi. Ei olekaan siis yllättävää, että monet kryptovaluutat, kuten Algorand, ovat päättäneet hyödyntää tuhlaavan proof of workin sijaan kehittynyttä proof of stake konsensusprotokollaa. Tämän lisäksi myös osa proof of work konsnesusprotokollaan jo perustuvista lohkoketjuista, joista ehdottomasti suurimpana Ethereum, on tekemässä siirtymää proof of stake -pohjaiseen konsensusprotokollaan.

Proof of stake konsensusprotokollassa jokainen varallisuuttaan steikkaava käyttäjä osallistuukin siis lohkoketjun varmentajina toimimiseen, käsitellen järjestelmän sisällä tapahtuvaa maksuliikennettä sekä luomaan uusia lohkoja, jotta nodet kykenevät pääsemään yhteisymmärrykseen verkon tilasta. Näin ollen toiminta hajautuu yhä suuremmalle käyttäjämäärälle, sen vaatiessa huomattavasti resursseja käyttävän louhimisen sijasta ainoastaan varallisuuden steikkausta.

Proof of stake tarjoaa vallan ja varallisuuden hajautuksen osalta myös huomattavasti kehittyneemmän ja hajautusta edistävämmän menetelmän. Siinä missä proof of workin avulla pärjätäkseen, tulee käyttäjien yhdistää voimaansa louhintapooleihin, keskittäen näin ollen resurssejaan keskitetyn hallinnon alle ja hidastaen näin hajautetun talouden kehitystä, ei proof of stakessa ole mahdollista hyötyä poolin luomisesta tai toiminnan hajauttamisesta useiden käyttäjien alle. Ainoastaan steikatun varallisuuden määrällä on väliä proof of stakessa, joka tarkoittaa sitä, että ainoa tapa saada enemmän valtaa ja tuottoa itselleen lohkoketjun sisällä, on kasvattaa steikkaamansa varallisuuden konkreettista määrää.

On myös erittäin tärkeää, että proof of stake todella mahdollistaa toiminnan myös globaalissa mittakaavassa, sekä perinteisten taloudellisten instituutioiden korvaamisen suuressa mittakaavaassa, johon proof of work ei fyysisesti kykene. Proof of stake -pohjaiset kryptovaluutat, kuten Algorand, mahdollistavat nimittäin skaalautumisen myös todella suureen mittakaavaan, hidastamatta verkon toimintaa olennaisesti. Proof of workiin verrattaessa, kuluu Algorandin kaltaisilla proof of stake -pohjaisilla kryptovaluutoilla lohkojen luomiseen ja maksuliikenteen käsittelyyn ainoastaan sekunteja, proof of workin vähimmilläänkin useita minuutteja vievän käsittelyajan sijasta