Proof-of-stake: How Ethereum’s next big switch could change the crypto mining industry forever

오늘 칼럼에서는 이더리움의 새로운 업그레이드가 어떻게 크립토 마이닝 산업을 영원히 바꿀 수 있는지 살펴봅니다.

Bitcoin 및 Ethereum과 같은 암호 화폐의 인기가 높아지면서 암호 거래를 촉진하는 데 필요한 엄청난 양의 에너지로 인해 환경 보호론자들이 경계하고 있습니다. 이제 세계에서 가장 많이 사용되는 블록체인인 이더리움(Ethereum)이 인프라를 변경하고 에너지 소비를 약 99% 줄일 수 있는 대규모 업그레이드가 다가오고 있습니다.

Ethereum은 작업 증명 모델에서 지분 증명으로 전환하여 이를 수행할 계획입니다. 오늘 칼럼에서는 이더리움의 새로운 업그레이드가 어떻게 크립토 마이닝 산업을 영원히 바꿀 수 있는지 살펴봅니다.

거래 확인
암호화폐는 네트워크를 보호하기 위해 엄청난 양의 전기를 사용합니다. 이것은 암호화 마이닝이라는 것을 통해 수행됩니다. 암호화폐 채굴은 단순히 새로운 코인을 추가하거나 생성하는 방법이 아닙니다. 암호화폐 채굴은 또한 블록체인 네트워크에서 암호화폐 거래를 검증하고 이를 분산 원장에 추가하는 것을 포함합니다.

예를 들어, 친구나 가족에게 돈을 보낼 때 은행은 한 계좌에서 인출하고 다른 계좌에 입금하여 디지털 원장을 업데이트합니다. 블록체인은 기본적으로 모든 거래를 기록하는 분산형 디지털 장부입니다. 구매하는 모든 암호화 코인 또는 발행하는 모든 NFT는 디지털 원장에 기록되어야 합니다. 암호화 채굴자는 블록체인의 각 기록을 확인하고 업데이트합니다.

그러나 Crypto 분산 원장은 검증된 광부가 디지털 원장에서 이러한 트랜잭션을 확인하고 업데이트할 수 있도록 허용합니다. 그리고 이러한 거래를 검증하기 위해 채굴자들은 네트워크에 컴퓨팅 리소스를 제공한 대가로 암호화폐로 보상을 받습니다.

그러나 블록체인은 검증된 암호화 광부만 이러한 거래를 채굴하고 검증할 수 있도록 하는 방법은 무엇입니까? 이것은 작업 증명(PoW) 합의 프로토콜을 통해 가능합니다. PoW는 또한 외부 공격으로부터 네트워크를 보호합니다.

문제 영역
마이닝은 작업 증명 알고리즘 때문에 많은 컴퓨팅 파워와 리소스를 소모합니다. 이 아이디어는 이메일 스팸을 방지하기 위한 효과적인 방법으로 1993년에 처음 도입되었습니다. 그러나 2009년까지 이 아이디어는 크게 효과가 없었습니다.

익명의 Bitcoin 제작자인 Satoshi Nakamoto는 이 메커니즘이 Bitcoin Blockchain을 보호하는 방법으로 사용될 수 있음을 깨달았습니다.

작업 증명 알고리즘은 모든 노드(장치)가 암호 퍼즐을 풀도록 함으로써 작동합니다. 이 퍼즐은 채굴자들에 의해 해결되며 가장 먼저 해결책을 찾은 사람이 보상을 받습니다. 이것은 사람들이 더 큰 광산 농장을 짓는 많은 경쟁과 상황으로 이어졌습니다.

Digiconomist에 따르면 이더리움은 연간 약 112테라와트시의 전력을 소비하며 이는 네덜란드와 비슷하고 필리핀이나 파키스탄이 사용하는 것보다 많습니다. 이더리움의 단일 거래는 미국 가정의 평균 9일 동안의 전력 소비량과 같습니다.

단일 Ethereum 거래는 또한 1,50,000건 이상의 Visa 카드 거래의 에너지 소비와 동일합니다.

비트코인의 경우 연간 전력량이 137테라와트시입니다.

계산 능력이 높을수록 코인 채굴이 더 쉬워집니다. 이 계산 능력을 해시율이라고도 합니다. 더 많은 승률을 높이기 위해 광부들은 마이닝 풀이라고 하는 곳에서 함께 모여서 해싱 능력을 결합하고 풀의 모든 사람에게 보상을 균등하게 분배하여 궁극적으로 광부가 사용하도록 합니다. 엄청난 양의 전기.

이것은 또한 암호화 마이닝을 중앙 집중화했습니다. 여러 빅 플레이어가 함께 모여 해시 비율을 결합하고 결국 팀을 이루어 새 블록을 채굴하고 보상을 수집할 가능성을 높이는 것을 상상해 보십시오.

작은 크립토 마이너는 그러한 큰 플레이어의 자비에 맡겨집니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 작업 증명보다 더 나은 새로운 합의 알고리즘이 필요했습니다.

스테이킹 코인
2011년 Bitcoin 토크 포럼 Quantum Mechanic의 사용자는 암호화 채굴자 간의 경쟁을 종식시키는 새로운 아이디어를 제안했습니다. 이를 지분증명(PoS)이라고 합니다.

PoS는 블록을 놓고 경쟁하는 대신 한 노드를 무작위로 선택하여 다음 블록을 검증하는 프로세스를 사용합니다.

여기서 용어가 약간 다릅니다. PoS는 채굴자를 '검증인'이라고 부릅니다. 사용자가 새 블록을 채굴해야 하는 PoW와 달리 PoS 사용자는 새 블록을 '발행'하거나 '위조'해야 합니다.

PoS에서 검증인이 되려면 사용자는 보증금과 같이 일정량의 암호화폐를 스테이크로 예치해야 합니다. 스테이크 금액이 클수록 사용자가 새 블록을 만들 기회가 더 많아집니다. 예를 들어, 사용자가 네트워크에 $100를 스테이크로 예치하고 다른 사용자가 $500를 예치하면 두 번째 사용자는 이제 다음 블록을 위조하도록 선택될 확률이 5배 더 높아집니다.

PoS 대 PoW: 어느 것이 더 낫습니까?
크립토마이너는 거래를 갱신하고 검증할 수 있는 가능성이 있으며, 발생하지 않은 거래나 사기 거래도 검증될 가능성이 있습니다. 이것이 지분이 들어오는 곳입니다. 검증인은 사기 거래를 승인하면 지분의 일부를 잃게 됩니다.

그러나 단일 엔티티가 네트워크에서 대부분의 지분을 구매하면 어떻게 됩니까? 최악의 경우 해당 엔티티가 가짜 거래를 승인하기 시작하면 어떻게 될까요? 이를 51% 시나리오라고 합니다. 단일 광부 또는 광부 그룹이 해시 파워의 51%를 얻을 수 있다면 블록체인을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 그것은 작업 증명 알고리즘의 약점으로 처음 논의되었습니다.

반면에 지분 증명은 사용자가 블록 보상에서 받는 것보다 더 높은 지분을 요구하기 때문에 이 공격을 비현실적으로 만듭니다. 따라서 광부가 해싱 파워의 51%를 획득하더라도 모든 가짜 거래를 검증하여 얻는 것보다 훨씬 더 많은 손실을 보게 될 것입니다.

사용자가 검증인이 되는 것을 중단하면 지분과 모든 거래 수수료가 일정 기간 후에 해제됩니다. 네트워크에서 일부 블록을 발견할 경우 처벌할 수 있어야 하기 때문에 즉시 해제되는 것은 아닙니다. 실제로 사기였다. 따라서 51% 공격은 실제로 지분 증명에서 발생할 가능성이 적습니다.

에너지 측면에서 PoS는 소수의 암호화폐 채굴자 또는 '검증인'만 암호화폐를 채굴할 수 있도록 허용합니다. 이것은 더 적은 계산 능력이 필요함을 의미합니다. 따라서 첨단 채굴 장비가 필요하지 않아 채굴 에너지가 크게 줄어듭니다.

결점
PoS는 더 자주 선택되고, 더 많은 거래 수수료를 징수하고, 더 부자가 되어 검증자로 선택될 가능성을 더욱 높일 부자를 선호합니다.

또 다른 잠재적인 문제는 네트워크가 다음 검증자를 선택했지만 검증자가 작업을 수행하지 않는 경우입니다. 요컨대, 지분 증명은 작업 증명과 비교할 때 추가적인 위험을 초래합니다.

PoS와 관련된 위험을 이해하고 완화하기 위한 많은 연구가 아직 완료되지 않았습니다. 현재로서는 앞으로 더 많은 암호화폐가 PoS를 따를 것 같습니다.