Algorytmy konsensusu blockchain to mechanizmy, które służą do ustalania, jakie transakcje zostaną zatwierdzone i dodane do łańcucha bloków w sieci blockchain. Są one niezbędne do zapewnienia bezpieczeństwa i integralności sieci blockchain oraz zapobiegania atakom na tę sieć.
Najpopularniejsze algorytmy konsensusu blockchain to Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS). PoW wymaga od użytkowników wykonania trudnych obliczeń matematycznych, aby potwierdzić transakcje i utworzyć nowy blok. PoS natomiast wymaga posiadania określonej ilości kryptowaluty, aby mieć prawo do wprowadzenia następnego bloku w sieci.
Inne popularne algorytmy konsensusu blockchain to Proof of Authority (PoA), Proof of Burn (PoB) i Delegated Proof of Stake (DPoS). PoA polega na udzieleniu prawa do potwierdzania transakcji i tworzenia nowych bloków wybranym użytkownikom lub instytucjom, które są uważane za zaufane. PoB wymaga od użytkowników "spalenia" części swojej kryptowaluty, aby uzyskać prawo do wykonania następnego bloku. DPoS z kolei polega na wyborze przez użytkowników "delegatów", którzy będą mieli prawo do potwierdzania transakcji i tworzenia nowych bloków.
Skupmy się jednak na dwóch najpopularniejszych algorytmach konsensusu blockchain: Proof of Work i Proof of Stake.
Rozbieżności pomiędzy mechanizmami konsensusu Proof of Work i Proof of Stake są głównie związane z tym, jak sieć blockchain ustala, który z użytkowników ma prawo do utworzenia następnego bloku w łańcuchu bloków i otrzymania wynagrodzenia za to.
W mechanizmie Proof of Work użytkownicy muszą wykazać, że wykonali określone obliczenia matematyczne, które są trudne do przeprowadzenia, ale łatwe do weryfikacji przez innych użytkowników. Ten proces jest zwykle nazywany "kopaniem" lub "wydobywaniem" (ang. mining). Użytkownicy, którzy pierwsi rozwiążą zagadkę matematyczną, otrzymują nagrodę w postaci nowo utworzonych jednostek kryptowaluty.
W mechanizmie Proof of Stake, zamiast wykonywania obliczeń, użytkownicy muszą wykazać, że posiadają określoną ilość kryptowaluty, którą mogą "postawić" jako dowód na swoje uczestnictwo w sieci. Im więcej kryptowaluty użytkownik posiada, tym większe jest prawdopodobieństwo, że zostanie wybrany do wykonania następnego bloku. Nagroda za wykonanie bloku jest następnie rozdzielana proporcjonalnie do ilości posiadanej kryptowaluty.
Jedną z głównych różnic między tymi dwoma mechanizmami jest to, że Proof of Work wymaga dużej ilości zasobów obliczeniowych, takich jak energia elektryczna i specjalistyczny sprzęt potrzebny do wykonania obliczeń. Proof of Stake natomiast wymaga tylko posiadania kryptowaluty, co oznacza, że jest bardziej przyjazne dla środowiska.
Innym ważnym aspektem różnic między mechanizmami Proof of Work i Proof of Stake jest to, jak sieć blockchain ustala, który z użytkowników będzie miał prawo do wykonania następnego bloku w łańcuchu bloków.
W Proof of Work, użytkownicy konkurują między sobą, aby rozwiązać trudną zagadkę matematyczną i otrzymać za to nagrodę. Proces ten zwykle jest nazywany "wyzwaniem Nagle'a". Odbywa się losowo i niezależnie od tego, ile kryptowaluty dany użytkownik posiada.
W Proof of Stake natomiast sieć blockchain losuje użytkowników, którzy będą mieli prawo do wykonania następnego bloku, biorąc pod uwagę ich udział w sieci (czyli ilość posiadanej kryptowaluty). W ten sposób Proof of Stake zapewnia bardziej równomierne rozdzielanie nagród między użytkownikami i zmniejsza ryzyko, że jedna grupa osób będzie dominować w sieci.
Zatem główne różnice pomiędzy mechanizmami Proof of Work i Proof of Stake to sposób wyznaczania użytkowników do wykonania następnego bloku, zużycie zasobów oraz podatność na ataki. Proof of Work wymaga dużych mocy obliczeniowych, ale jest mniej podatne na ataki typu "atak 51%". Z kolei Proof of Stake jest bardziej przyjazne dla środowiska i mniej podatne na ataki, ale może prowadzić do nierównomiernego rozdzielania nagród.