Lohkoketju: Tapoja muodostaa konsensus 2/2

Sami Suo-Heikki, ohjelmistokehittäjä ja yksi Idention perustajista, esittelee blogisarjassaan lohkoketjuja, niiden toimintaa sekä kryptovaluuttoja. Sarjan muut kirjoitukset löydät tämän tekstin lopusta.

Proof of Stake

Proof of Stake, lyhennettynä PoS, on konsensus algoritmi, jossa lohkoketjun seuraavan lohkon lisäävä noodi valitaan arvonnalla. Arvonnalla on tarkoituksena vähentää konsensuksen saavuttamiseen vaadittavaa energiaa ja turvaamaan lohkoketjua. Arvonnan voittavan noodin lisäksi useampi muu noodi toimii vahvistajana ja varmentavat ehdotetun uuden lohkon.

Monesti PoS-algoritmissa jokaisen louhimiseen osallistuvan noodin täytyy asettaa oma panos ennen arvontaa. Esimerkiksi ennen arvontaa jokaisen louhintaan osallistuvan noodin on asetettava 5 kryptovaluutan panos ja voitettuaan arvonnan noodi voi saada palkinnoksi esim. 50 kryptovaluuttaa. PoS:n tarkoitus on suojata lohkoketjua olettamuksella, että jokainen lohkoketjuun panostava noodi on rehellinen ja epärehellisessä toiminnassa noodit, jotka toimivat vahvistajana pystyvät helposti huomaamaan epärehellinen lohkon ja poistamaan kyseisen noodin ympäristöstä, jolloin kyseinen noodi myös menettää asettamansa panoksen.

Uuden lohkon lisäävän noodin arvonta voidaan suorittaa usealla tavalla. Nxt- ja BlackCoin-kryptovaluutat käyttävät noodin satunnaistamiseen laskukaavaa, missä jokaisen noodin panoksesta otetaan hash-arvo ja pienin hash-arvo voittaa arvonnan. Peercoin käyttää arvonnassa ”kolikon ikä” konseptia, jossa vanhemmilla kolikoilla arvonnassa on suurempi todennäköisyys voittaa arvonta. Peercoinissa on sen lisäksi rajoitteena, että yli 90 päivää vanhoja kolikoita ei voi käyttää arvonnassa ja arvonnan voittamisen jälkeen kolikoita ei voi käyttää ennen kuin 30 päivän päästä uudestaan.

Proof of Activity

Proof of Activity, lyhennettynä PoA, on konsensus algoritmi, joka on sekoitus PoW- ja PoS-algoritmeja. PoA:ssa kisa uudesta lohkosta käynnistyy samalla tavalla kuin PoW:ssa, noodeilta vaaditaan laskentatehoa louhiakseen ketjun uusi lohko. Kun uusi lohko on louhittu, järjestelmä muuttuu PoS:ksi, ja uudessa lohkossa on tieto ainoastaan lohkon ylätunnisteesta ja lohkon louhineen noodin osoitteesta, jonne palkkio louhimisesta voidaan lähettää. Lohkon ylätunnisteen perusteella valitaan noodit, jotka varmentavat ja allekirjoittavat lohkon, jonka jälkeen lohko siirtyy lopullisesti ketjuun.