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Utente:Midimarcus/Sandbox

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Versione del 2 mag 2015 alle 21:28 di Vituzzu (discussione | contributi) (removed Category:Cryptography usando HotCat)

Proof-of-stake è un metodo per mettere in sicurezza una rete di [[cryptovalute|Cryptovaluta] e ottenere un consenso distribuito attraverso la richiesta agli utenti di dimostrare la loro proprietà di un certo importo di valuta. E' diverso da un proof-of-work system che fa girare complessi algoritmi di hashing per convalidare le transazioni elettroniche.[1] [Peercoin]][2] è stata la prima criptovaluta a lanciare il Proof-of-stake. Altre implementazioni importanti si trovano in BitShares, Nxt, BlackCoin, NuShares/NuBits.

Varianti a selezione blocco

Ogni volta che un blocco viene aggiunto alla blockchain, deve essere selezionato un creatore per quello successivo. Dal momento che non può sempre essere l'account con la maggior parte della valuta (quindi questo creerebbe tutti i blocchi), devono essere escogitati altri metodi di selezione.

Selezione casuale del blocco

Nxt e BlackCoin utilizzato la casualizzazione per predire il generatore successivo, usando una formula che cerca il minor valore di hash in combinazione con la dimensione dello stake.[3][4][5] Visto che gli stake sono pubblici, ogni nodo può prevedere - con accuratezza ragionevole - quale account avrà diritto di creare un nuovo blocco.

Selezione basata sull'età della moneta

Il sistema proof-of-stake di Peercoin combina la casualizzazione con il concetto di "età della moneta", un numero derivato dal prodotto di un numero di monete per il numero di giorni in cui le monete sono state trattenute. Le monete che non sono state spese per almeno 30 giorni iniziano a competere per il blocco successivo. Insiemi più vecchi e più grandi di monete hanno una probabilità più alta di firmare il blocco successivo. In ogni caso, una volta che le monete sono state usate per firmare un blocco, devono ripartire da "età zero" e quindi attendere almeno altri 30 giorni prima di firmare un altro blocco. Inoltre, la probabilità di trovare il blocco successivo raggiunge il massimo dopo 90 giorni allo scopo di prevenire che collezioni di stake molto vecchie e molto grandi possano dominare la blockchain. [2][6][7] Questo processo rende sicura la rete e gradualmente produce nuove monete nel tempo senza consumare una potenza di calcolo significativa.[8] Lo sviluppatore di Peercoin dichiara che questo rende gli attacchi intenzionali alla rete più difficili a causa della mancata necessità di mining pool centralizzati e per il fatto che acquistare più della metà delle monete è più costoso che acquisire il 51% della potenza di hashing proof-of-stake.[9]


's proof-of-stake system combines randomization with the concept of "coin age," a number derived from the product of the number of coins times the number of days the coins have been held. Coins that have been unspent for at least 30 days begin competing for the next block. Older and larger sets of coins have a greater probability of signing the next block. However, once a stake of coins has been used to sign a block, they must start over with zero "coin age" and thus wait at least 30 more days before signing another block. Also, the probability of finding the next block reaches a maximum after 90 days in order to prevent very old or very large collections of stakes from dominating the blockchain. [2][10][11] This process secures the network and gradually produces new coins over time without consuming significant computational power.[12] Peercoin's developer claims that this makes a malicious attack on the network more difficult due to the lack of a need for centralized mining pools and the fact that purchasing more than half of the coins is likely more costly than acquiring 51% of proof-of-work hashing power .[13]

Velocity Based Selection

Reddcoin's 'Proof of Stake Velocity' (PoSV)[14] claims to encourage velocity i.e. movement of money between people, rather than hoarding.

Voting Based Selection

Instead of only using the stake size, the block generators can be selected by votes. BitShares uses a system of 101 delegates and selects randomly among these.[15] The community votes enhance the incentives of the generators to act responsibly, while on the downside opening the door for sybil attacks - as in the case where one user posed as the top five delegates.[16]

Advantages and Disadvantages

Proof of Work relies on energy use. That means an external tangible good is providing the security. On the down-side, this leads to a race towards burning more and more energy. By account of a Bitcoin mining-farm operator these were 240kWh per Bitcoin in 2014 (the equivalent of 16 gallons of gas).[17] Proof of Stake currencies can be several thousand times more cost effective.[18] These mining costs have to flow out of the currency - putting a downward pressure on the price.

One aspect are the incentives that are very different. Proof-of-Work means that the generator is not necessarily holding the currency. The incentive is to maximize returns from the hardware. There is a discussion whether this lowers or raises security risks.[19] In Proof-of-Stake the coin owner and coin guard are the same. Though several cryptocurrencies allow or enforce lending the staking power to other nodes.

Criticism

Some authors[20][21] argue that proof-of-stake is not an ideal option for a distributed consensus protocol. The main problem is usually called the "nothing at stake" problem. It means that in case of a chain fork (or any other kind of consensus disagreement), a person can "vote" for both variants, because he has a stake in each branch. There is little cost in working on several chains (unlike in proof-of-work systems), and that gives the ability to try to cheat (e.g. double-spend in case of blockchain reorganization) "for free".[22]

Many have attempted to solve these problems:

  • Peercoin uses centrally broadcast checkpoints (signed under the developer's private key). No blockchain reorganization is allowed deeper than the last known checkpoints. The tradeoff is that the developer is the central authority controlling the blockchain.
  • Nxt's protocol only allows to reorganize last 720 blocks.[23] Disallowing blockchain reorganizations can cause your client to follow a fork of 721 blocks regardless of whether it is the tallest blockchain, preventing consensus.
  • Ethereum's suggested Slasher protocol allows users to "punish" the cheater, who mines on the top of more than one blockchain branch.[24] This proposal assumes you must double-sign to create a fork and that you can be punished if you create a fork while not having stake.

Statistical simulations have shown that simultaneous forging on several chains is possible, even profitable. But Proof of Stake advocates believe most described attack scenarios are impossible or so unpredictable that they are only theoretical.[25][26]

See also

References

  1. ^ Proof-of-Work vs Proof-of-Stake, 31-8-2014
  2. ^ a b c Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore Peercoin White Paper
  3. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore nxt-whitepaper-blocks
  4. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore nxt-math-of-forging
  5. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore BlackCoin PoS v2 White Paper
  6. ^ Vitalik Buterin, What Proof of Stake Is And Why It Matters, su bitcoinmagazine.com, Bitcoin Magazine. URL consultato il 20 novembre 2013.
  7. ^ Danny Bradbury, Third largest cryptocurrency peercoin moves into spotlight with Vault of Satoshi deal, su coindesk.com, CoinDesk. URL consultato il 20 novembre 2013.
  8. ^ Jeffrey Thompson, The Rise of Bitcoins, Altcoins—Future of Digital Currency, 15 December 2013. URL consultato il 29 December 2013.
  9. ^ Karl Whelan, So What's So Special About Bitcoin?, 20 novembre 2013.
  10. ^ Vitalik Buterin, What Proof of Stake Is And Why It Matters, su bitcoinmagazine.com, Bitcoin Magazine. URL consultato il 20 novembre 2013.
  11. ^ Danny Bradbury, Third largest cryptocurrency peercoin moves into spotlight with Vault of Satoshi deal, su coindesk.com, CoinDesk. URL consultato il 20 novembre 2013.
  12. ^ Jeffrey Thompson, The Rise of Bitcoins, Altcoins—Future of Digital Currency, 15 December 2013. URL consultato il 29 December 2013.
  13. ^ Karl Whelan, So What's So Special About Bitcoin?, 20 novembre 2013.
  14. ^ Larry Ren, Proof of Stake Velocity: Building the Social Currency of the Digital Age (PDF), su reddcoin.com.
  15. ^ BitShares - Delegated Proof of Stake, su bitshares.org. URL consultato il 2 January 2015.
  16. ^ BitShares Sybil Attack Discussion, su bitsharestalk.org. URL consultato il 2 January 2015.
  17. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore bitcoin-carbon-footprint
  18. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore costefficiency
  19. ^ Proof of Work, Proof of Stake and the Consensus Debate, su cointelegraph.com. URL consultato il 3 January 2015.
  20. ^ Andrew Poelstra, Distributed Consensus from Proof of Stake is Impossible (PDF), su download.wpsoftware.net.
  21. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore buterin-on-stake
  22. ^ Hard Problems of Cryptocurrencies, su github.com.
  23. ^ Nxt Whitepaper: History Attack, su wiki.nxtcrypto.org. URL consultato il 2 January 2015.
  24. ^ Slasher: A Punitive Proof-of-Stake Algorithm, su blog.ethereum.org.
  25. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore pos-security-issues
  26. ^ Errore nelle note: Errore nell'uso del marcatore <ref>: non è stato indicato alcun testo per il marcatore multibranch-forging


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