Proof-of-Work

PoS(權益證明)比 PoW(工作證明)的能源效率高多少?有這方面的數據嗎?

  • January 6, 2022

我一直試圖尋找一些證據表明 PoS 比 PoW 更節能。從理論上講,這是真的,但如果有任何數據或統計數據您可以分享,我將不勝感激。

謝謝!

解釋這一點的最簡單方法是考慮產生 1 個雜湊所需的能量,然後查看為區塊鏈中的每個塊創建的雜湊百分比,以及未能達到目標的雜湊數量。

PoW 挖礦硬體通常在雜湊創建方面效率更高,通常基於 ASIC,但考慮到創建任何塊通常只需要低於 Target 的一個雜湊。比特幣雜湊率估計約為每秒 100 Exahashes,或 100,000,000,000,000,000,000,並且 10 分鐘的塊間距乘以 600 秒,因此說大量雜湊“浪費”是輕描淡寫的。

現在考慮一個基於比特幣的權益證明方案(相同數量的硬幣,相同的區塊間距)。通常將最小賭注輸入大小設置為 0.01 個硬幣,並且持有更大的數量並沒有太大的缺點。在 PoS 中,您可以根據需要在節點上創建任意數量的雜湊,但您只能為您擁有的每個 UTXO 創建唯一的雜湊。假設所有 21,000,000 個硬幣都在流通,並且所有的 UTXO 都正好等於 0.01,並且每個人都在質押,那麼可能的最大算力是 2,100,000,000/s。所以 PoS 在到達下一個區塊時“浪費”了更少的雜湊值。考慮到 100% 的持有者願意或能夠抵押是不現實的,硬幣可能在交易所、失去的密鑰、技術限制、小型/大型 UTXO 等。

ASIC 在創建雜湊值方面比普通 x86 CPU 效率更高,但考慮到大多數普通 CPU 99% 的工作壽命都處於空閒狀態,每秒額外的幾百個雜湊值並沒有增加任何顯著的能量預算。您可以在 Raspberry Pi 2b 的 1 個核心上執行 PoS 質押節點,其最大能量消耗為 5 瓦,並且它將以遠低於最大能量消耗的速度執行,假設您將該 Pi 用於其他任務,執行 PoS 節點對單個使用者來說實際上是免費的。但是讓我們謹慎一點,說 PoS 質押設置,包括路由器、硬碟驅動器、額外的 RAM(用於更長的鏈)等,需要 100Watts。如果我們假設 25% 的代幣在交易所是不可質押的,另外 25% 的 UTXO 太小而無法質押,而平均質押者有 1 個代幣;剩下大約 1000 萬個質押節點 * 每個節點 100 瓦 * 一天 24 小時 * 一年 365 天 = 每年 8.7 TWh。比特幣目前為每年 75 TWh,並且還在不斷上升。

在這兩種情況下,安全性都來自於攻擊網路的成本,在 PoW 中,我們遇到這樣一種情況,即有大量廉價的剩餘能源可供某人燃燒更多的雜湊(太陽能正變得比大規模的化石燃料更便宜),而對於權益證明來說,資源是有限的,幣的供應在協議本身中受到嚴格限制。如果我們相信供需創造價格條件,那麼長期攻擊 PoW 的成本最多可以隨著新能源供應滿足需求而穩定下來,但在 PoS 中,隨著代幣價格上漲,獲得額外代幣的成本會變得更高(除了盜竊之外)能夠獲得足夠大的股份來嘗試打破共識。

引用自:https://bitcoin.stackexchange.com/questions/92482