Blockchain jakožto neměnná a decentralizovaná databáze vyžaduje mechanismy, které zajistí její bezpečnost a integritu. Tyto mechanismy se nazývají konsenzuální algoritmy. Nejsou jen technickým řešením, ale představují filozofii, jak se síť dohodne na platnosti transakcí a jakým způsobem se přidávají nové bloky do řetězce. Dva nejrozšířenější a nejdiskutovanější mechanismy jsou Proof of Work (PoW) a Proof of Stake (PoS).
Proof of Work (PoW) a těžba (Mining)
Proof of Work, neboli „důkaz práce“, je první a časem prověřený konsenzuální mechanismus, který poprvé představil Bitcoin. Ve své podstatě jde o soutěž, ve které takzvaní těžaři (miners) využívají specializovaný hardware k řešení složitých kryptografických hádanek. Tento proces se nazývá těžba. Hádanka je záměrně navržena tak, aby vyžadovala obrovský výpočetní výkon.
První těžař, kterému se podaří hádanku vyřešit, má právo přidat do blockchainu další blok s ověřenými transakcemi. Za odměnu obdrží nově vytvořené mince (tzv. bloková odměna) a transakční poplatky. Tento proces je navržen tak, aby byl energeticky a finančně náročný, což má sloužit jako ochrana proti manipulaci. Teoreticky by útočník, který by chtěl přepsat historii transakcí, musel kontrolovat více než 50 % výpočetního výkonu celé sítě.
Výhody PoW:
- Robustnost a decentralizace: PoW je považován za jeden z nejbezpečnějších konsenzuálních mechanismů. Obrovské množství energie a hardware, které je zapotřebí k ovládnutí sítě, činí útoky extrémně nákladnými a nepravděpodobnými.
- Historická prověřenost: Bitcoin funguje na PoW již více než 15 let bez jediného úspěšného útoku.
Nevýhody PoW:
- Extrémní energetická náročnost: Těžba Bitcoinu spotřebovává obrovské množství elektřiny, což je hlavním předmětem kritiky. Spotřeba sítě je srovnatelná se spotřebou celých zemí, jako je například Argentina.
- Pomalost: Nový blok je do blockchainu Bitcoinu přidán v průměru každých 10 minut, což omezuje rychlost transakcí v síti.
Proof of Stake (PoS) a validace (Staking)
Proof of Stake, neboli „důkaz podílu“, přistupuje k ověřování transakcí zcela odlišně. Místo těžby se zde používá princip validace (staking). Účastníci, kteří se chtějí podílet na ověřování transakcí, uzamknou, tedy vsadí, určité množství svých mincí jako jistinu. Čím více mincí vsadí, tím větší je jejich šance, že budou vybráni k ověření dalšího bloku. Tento proces je do jisté míry náhodný, ale sázka hraje klíčovou roli.
Účastníci v PoS se nazývají validátoři. Pokud validátor správně ověří transakce, je odměněn transakčními poplatky a nově vytvořenými mincemi. Naopak, pokud se pokusí podvádět, může o část svých vsazených mincí přijít. Právě kvůli těmto výhodám se mnoho kryptoměn, včetně Etherea, rozhodlo přejít z PoW na PoS.
Výhody PoS:
- Ekologická udržitelnost: PoS je výrazně méně energeticky náročný, protože nevyžaduje drahý hardware a složité výpočty. Spotřeba energie se snižuje až o 99 % ve srovnání s PoW.
- Rychlost a škálovatelnost: PoS sítě jsou schopny ověřovat transakce mnohem rychleji. Například Ethereum má v průměru 12 sekund na přidání nového bloku.
Nevýhody PoS:
- Potenciální centralizace: Kritici tvrdí, že tento mechanismus může vést k centralizaci moci, protože ti, kteří vlastní nejvíce mincí, mají i největší vliv na chod sítě.
- Mladá technologie: Ačkoliv se PoS používá již několik let, není tak dlouho prověřený jako PoW.
Volba mezi PoW a PoS
Volba mezi PoW a PoS je klíčovým filozofickým a technologickým kompromisem pro každou blockchainovou síť. PoW sází na robustnost, časem prověřenou bezpečnost a teoreticky větší decentralizaci, což ho činí ideální pro kryptoměny jako Bitcoin, které slouží jako uchovatel hodnoty a digitální zlato. Na druhou stranu PoS preferuje rychlost, efektivitu a ekologickou udržitelnost, což je atraktivní pro platformy jako Ethereum, jejichž cílem je hostit decentralizované aplikace (DApps) a smart kontrakty.
Tato dynamika ukazuje, že neexistuje univerzálně „dokonalý“ systém. Každý konsenzuální mechanismus má své silné a slabé stránky a volba závisí na primárním účelu a cílech dané blockchainové sítě.