Apa itu Proof-of-Work dan Proof-of-Stakes?

Bagi anda yang mengikuti perkembangan Ethereum, anda pasti sudah biasa melihat dua perkataan ini, proof-of-work dan proof-of-stakes. Sebenarnya, ramai antara kita yang kurang faham tentang istilah-istilah teknikal ini, walaupun ianya prinsip asas dalam teknologi blockchain. Jadi, dalam post ini, penulis akan cuba untuk memberi pencerahan tentang kedua-dua istilah penting ini.

Operasi di Ethereum adalah berdasarkan Proof-of-work. Namun begitu, menurut laman web Ethereum, mereka akan mula menjalankan peralihan ke Proof-of-stakes tidak lama lagi. Kedua-duanya adalah algoritma untuk mencapai konsensus dalam rangkaian blockchain, tetapi menggunakan kaedah yang berbeza.

Sepertimana kita tahu, proses pengesahan transaksi terkini dalam blockchain memerlukan konsensus dari setiap komputer yang menyertai rangkaian tersebut. Tanpa kawalan dari mana-mana pusat, kepercayaan dicapai melalui algoritma konsensus yang sukar ditipu oleh mana-mana pihak.

Proof-of-work (PoW)

Dalam kaedah proof-of-work, pelombong atau miners akan cuba untuk mencari penyelesaian bagi masalah matematik yang sangat sukar. Mencari penyelesaian bukanlah mudah dan lebih banyak melibatkan proses penekaan, tetapi untuk memastikan penyelesaian itu adalah betul sangat senang. Namun, ia memerlukan pelaburan yang besar untuk menyelesaikan masalah matematik itu.

Inilah isu utama yang dihadapi dalam kaedah ini: pelaburan yang besar ini melibatkan komputer dan kuasa elektrik yang banyak. Kuasa elektrik yang sangat besar diperlukan untuk memastikan beberapa komputer dalam satu kelompok dapat beroperasi sepanjang masa untuk mencari dan memeriksa setiap penyelesaian masalah matematik itu. Dari segi ekologikal, kaedah ini tidak efektif kerana miners akan menjana kos elektrik yang sangat tinggi. Tambahan pula, dalam masa akan datang, ia akan menjejaskan alam sekitar.

Oleh kerana isu ini, komuniti miners ini dianggap sangat eksklusif dan bilangannya agak kecil. Ciri utama teknologi blockchain iaitu decentralization tidak tercapai kerana komuniti miners ini ada potensi untuk mengawal transaksi yang disahkan melalui serangan 51%.

Serangan 51%

Serangan 51% berlaku apabila seorang miner, atau lebih tepat lagi komuniti miners yang dipanggil mining pool, menguasai 51% daripada kuasa computational dalam rangkaian blockchain. Bayangkan seperti pemegang saham terbesar sesebuah syarikat, kumpulan ini mempunyai kuasa untuk melakukan apa sahaja dalam rangkaian ini. Mereka dengan begitu mudah boleh membatalkan transaksi yang sudah mencapai konsensus dan juga membelanjakan dana dua kali (double spending). 

Double spending, yang tidak dibenarkan dalam teknologi blockchain, boleh dicapai oleh kumpulan ini dengan membina blok penipuan baru dan mengesahkan blok itu dengan cepat supaya pengesahan yang sudah dibuat komuniti miners yang lain akan terbatal.

Disitulah proof-of-stake dapat membantu menyelesaikan isu ini. Dengan menggunakan proof-of-stake, walaupun seseorang itu memegang 51% kuasa ke atas matawang krypto, mustahil dia akan melancarkan serangan ke atas sesuatu yang sudah mereka kuasai.

Tambahan pula, orang lain juga tidak akan berminat untuk mendapatkan kuasa 51% itu, kerana kos yang sangat tinggi. Berdasarkan game theory, mereka yang memegang kuasa terbesar dalam matawang krypto itu pasti ingin sebuah rangkaian yang selamat daripada apa-apa serangan. Jika berlaku serangan, nilai matawang krypto itu akan jatuh dan secara otomatik kuasa mereka juga akan berkurangan.

Proof-of-stake (PoS)

Melalui kaedah ini, miners akan mengetepikan sejumlah daripada matawang krypto dalam simpanan untuk membuat pengesahan transaksi, sama seperti deposit. Masalah matematik dalam rangkaian PoS lebih mudah untuk diselesaikan: seseorang itu hanya perlu membuktikan bahawa dia memiliki peratusan tertentu setiap token dalam matawang krypto yang telah ditetapkan. Contohnya, jika anda mempunyai 2% daripada keseluruhan ETH (Ether) yang terdapat di pasaran, anda boleh melombong 2% daripada setiap transaksi di Ethereum.

PoS ada potensi menjadi sebuah sistem yang lebih adil daripada PoW, kerana ia memberi peluang kepada sesiapa sahaja untuk menjadi miner. Sistem PoS menawarkan skala linear untuk menentukan peratusan blok yang boleh disahkan oleh miners, memandangkan ia berdasarkan jumlah stake atau pelaburan miner itu sendiri. Ini bermakna seorang miner yang memiliki sepuluh kali ganda token lebih daripada miner lain (e.g. $10,000 vs $1,000), hanya akan melombong sepuluh kali lebih blok sahaja. Namun begitu, dalam sistem PoW, membelanjakan sepuluh kali ganda lebih untuk mining hardware akan mendatangkan kelebihan berlipat kali ganda kepada seorang miner berbanding miner lain.

---

Berdasarkan penerangan di atas, kita dapat meringkaskan PoW dan PoS seperti di bawah:

Proof-of-work

1. Kelebihan mining/pengesahan transaksi ada pada miners yang memiliki kuasa computational yang besar (dan mahal)
2. Risiko double spend matawang krypto – pengesahan cepat untuk transaksi dengan fi yang tinggi membatalkan transaksi sama dengan fi yang rendah

Proof-of-stake

1. Kelebihan mining/pengesahan transaksi diberi berdasarkan jumlah peratusan deposit (stake) yang diletakkan oleh seorang miner
2.  Tiada risiko serangan 51% kerana tiada insentif untuk sabotaj sesuatu yang telah dikuasai

 

Kesimpulannya, peralihan ke PoS boleh menambahkan penglibatan orang ramai dalam rangkaian Ethereum, dan juga memastikan decentralization dapat dikekalkan. Kuasa mining pool dapat dikembalikan dan disebarkan secara sama rata kepada semua orang di dalam rangkaian tersebut, mengubah sistem yang dahulunya oligopoli kepada demokrasi.