Published October 14, 2020 | Version v1
Publication Open

A Survey on Blockchain Consensus with a Performance Comparison of PoW, PoS and Pure PoS

  • 1. University of Milan
  • 2. Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology Surat
  • 3. Vellore Institute of Technology University
  • 4. University of Bern

Description

Blockchain technology started as the backbone for cryptocurriencies and it has emerged as one of the most interesting technologies of the last decade. It is a new paradigm able to modify the way how industries transact. Today, the industries' concern is about their ability to handle a high volume of data transactions per second while preserving both decentralization and security. Both decentralization and security are guaranteed by the mathematical strength of cryptographic primitives. There are two main approaches to achieve consensus: the Proof-of-Work based blockchains—PoW—and the Proof-of-Stake—PoS. Both of them come with some pros and drawbacks, but both rely on cryptography. In this survey, we present a review of the main consensus procedures, including the new consensus proposed by Algorand: Pure Proof-of-Stake—Pure PoS. In this article, we provide a framework to compare the performances of PoW, PoS and the Pure PoS, based on throughput and scalability.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بدأت تقنية البلوك تشين باعتبارها العمود الفقري للعوامل المشفرة وبرزت كواحدة من أكثر التقنيات إثارة للاهتمام في العقد الماضي. إنه نموذج جديد قادر على تعديل طريقة تعامل الصناعات. اليوم، يتعلق قلق الصناعات بقدرتها على التعامل مع حجم كبير من معاملات البيانات في الثانية مع الحفاظ على كل من اللامركزية والأمان. يتم ضمان كل من اللامركزية والأمان من خلال القوة الرياضية لأساسيات التشفير. هناك نهجان رئيسيان لتحقيق الإجماع: سلاسل الكتل القائمة على إثبات العمل - PoW - و Proof - of - Stake - PoS. كلاهما يأتي مع بعض الإيجابيات والعيوب، ولكن كلاهما يعتمد على التشفير. في هذا الاستطلاع، نقدم مراجعة لإجراءات الإجماع الرئيسية، بما في ذلك الإجماع الجديد الذي اقترحته ألجوراند: إثبات الحصة الخالص. في هذه المقالة، نقدم إطارًا لمقارنة أداء PoW و PoS و Pure PoS، بناءً على الإنتاجية وقابلية التوسع.

Translated Description (French)

La technologie Blockchain a commencé comme l'épine dorsale des cryptomonnaies et elle est devenue l'une des technologies les plus intéressantes de la dernière décennie. Il s'agit d'un nouveau paradigme capable de modifier la façon dont les industries opèrent. Aujourd'hui, les industries s'inquiètent de leur capacité à gérer un volume élevé de transactions de données par seconde tout en préservant à la fois la décentralisation et la sécurité. La décentralisation et la sécurité sont garanties par la force mathématique des primitives cryptographiques. Il existe deux approches principales pour parvenir à un consensus : les blockchains basées sur la preuve de travail - PoW - et la preuve d'enjeu - PoS. Les deux ont des avantages et des inconvénients, mais tous deux reposent sur la cryptographie. Dans cette enquête, nous présentons une revue des principales procédures de consensus, y compris le nouveau consensus proposé par Algorand : Pure Proof-of-Stake—Pure PoS. Dans cet article, nous fournissons un cadre pour comparer les performances du PoW, du PoS et du PoS pur, en fonction du débit et de l'évolutivité.

Translated Description (Spanish)

La tecnología Blockchain comenzó como la columna vertebral de las criptomonedas y se ha convertido en una de las tecnologías más interesantes de la última década. Es un nuevo paradigma capaz de modificar la forma en que las industrias realizan transacciones. Hoy en día, la preocupación de las industrias es su capacidad para manejar un alto volumen de transacciones de datos por segundo, preservando tanto la descentralización como la seguridad. Tanto la descentralización como la seguridad están garantizadas por la fuerza matemática de las primitivas criptográficas. Hay dos enfoques principales para lograr el consenso: las cadenas de bloques basadas en Proof-of-Work-PoW y la Proof-of-Stake—PoS. Ambos vienen con algunas ventajas e inconvenientes, pero ambos dependen de la criptografía. En esta encuesta, presentamos una revisión de los principales procedimientos de consenso, incluido el nuevo consenso propuesto por Algorand: Pure Proof-of-Stake—Pure PoS. En este artículo, proporcionamos un marco para comparar los rendimientos de PoW, PoS y Pure PoS, en función del rendimiento y la escalabilidad.

Files

pdf.pdf

Files (366.2 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7aec06381a680a4653725184ae1b922f
366.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استبيان حول إجماع البلوك تشين مع مقارنة أداء إثبات العمل ونقاط البيع ونقاط البيع الخالصة
Translated title (French)
Une enquête sur le consensus Blockchain avec une comparaison des performances de PoW, PoS et Pure PoS
Translated title (Spanish)
Una encuesta sobre el consenso de Blockchain con una comparación de rendimiento de PoW, PoS y Pure PoS

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3092863441
DOI
10.3390/math8101782

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1794148987
  • https://openalex.org/W2030877481
  • https://openalex.org/W2054584570
  • https://openalex.org/W2103814941
  • https://openalex.org/W2137775453
  • https://openalex.org/W2152465173
  • https://openalex.org/W2153649450
  • https://openalex.org/W2155644445
  • https://openalex.org/W2168963270
  • https://openalex.org/W2182933069
  • https://openalex.org/W2183126124
  • https://openalex.org/W2482123081
  • https://openalex.org/W2486528818
  • https://openalex.org/W2575147755
  • https://openalex.org/W2766209351
  • https://openalex.org/W2811175264
  • https://openalex.org/W2898441276
  • https://openalex.org/W2907159950
  • https://openalex.org/W2912416028
  • https://openalex.org/W2947356748
  • https://openalex.org/W2949333674
  • https://openalex.org/W2998174560
  • https://openalex.org/W3137092842
  • https://openalex.org/W4255583587