Что такое Proof-of-Stake (PoS)? Чем он отличается от Proof-of-Work (PoW)?

Proof-of-Stake (PoS) — это согласованный протокол, который блокирует криптовалюты для защиты сети. Он менее энергоемкий, чем механизм Proof-of-Work, изобретенный Биткойном. Это еще не все, в этой статье вы узнаете, как работает Proof-of-Stake.

Proof-of-Stake (PoS) Введение

Proof-of-Stake — это механизм консенсуса, который защищает сеть блокчейна. Он гарантирует, что в блокчейн добавляются только законные транзакции. Он работает через валидаторы, блокирующие свои криптовалюты для защиты сети. Добыча криптовалюты — очень энергозатратная деятельность, но есть новые решения, которые изобретаются в пользу защиты планеты. Сообщество Ethereum может

изменить способ создания криптовалюты, чтобы резко сократить углеродный след своего блокчейна. Метод, над которым они работают, называется «Proof-of-Stake» (сокращенно «PoS»).

Proof-of-Stake (PoS) и Proof-of-Work (PoW) являются примерами механизмов консенсуса. Proof-of-Stake — это альтернатива Proof-of-Work, которую в настоящее время используют Биткойн и Ethereum .

Механизмы консенсуса

Публичные блокчейны на самом базовом уровне — это просто базы данных. Большинство баз данных разрешают администраторам знать, кто может получить доступ к базам данных и кто может их изменять. Такой централизованный контроль очень удобен, но делает их особенно уязвимыми для взлома. С другой стороны, блокчейны возлагают на каждого пользователя ответственность за обновление данных. Вот почему блокчейны используют механизмы консенсуса, также называемые алгоритмами консенсуса. Механизмы консенсуса обеспечивают правильное функционирование сети, гарантируя, что в блоки добавляются только законные транзакции. Узлы выполняют эту проверку вместе. Узел — это компьютер, на котором работает программное обеспечение для данной цепочки блоков. Тем самым он защищает систему от атак и, в частности, от знаменитой атаки 51%, т. е. возможности для кого-то получить более половины общей вычислительной мощности распределенной сети, чтобы контролировать сеть по своему усмотрению.

Proof-of-Work (PoW)

Чтобы предотвратить атаки и проблемы, которые могли бы привести к повторной трате средства или к проблеме двойного расходования, Биткоин использует алгоритм консенсуса «Proof-of-Work».

Вот подробная статья, в которой объясняется как работает Proof-Of-Work .

Эта система требует, чтобы майнеры использовали оборудование и электричество, чтобы сети могла обрабатывать транзакции. В Proof-of-Work майнеры, а точнее их компьютеры, пытаются решить чрезвычайно сложные задачи, чтобы первыми завершить блок транзакций. Их работа проверяет легитимность транзакций, а также сохраняет достоверную историю в распределенном реестре, который является блокчейном. В качестве компенсации они получают криптовалюты, а в случае сети Биткойн — биткоины.

Proof-of-Work был интегрирован в концепцию Биткойн и воспроизведен другими криптовалютами, включая Ethereum. Но одним из ограничений этой системы является то, что для обеспечения безопасности транзакций требуется много электроэнергии и оборудования (особенно машин). Знаете ли вы, что по мнению некоторых исследователей, сеть Биткойн в настоящее время потребляет больше электроэнергии в год, чем все потребление таких стран, как Аргентина или Польша. Это очень много энергии, и поэтому такие протоколы, как Ethereum, работают над созданием более энергоэффективных консенсусов.

Proof-of-Stake Ethereum 2.0

Разработчики Ethereum создают набор обновлений под названием Ethereum 2.0 . Они будут работать на основе консенсуса Proof-of-Stake и в конечном итоге сольются с основной сетью Ethereum.

Proof-of-Stake на Ethereum 2.0 нацелен на достижение того же результата, что и Proof-of-Work. Proof-of-Stake надежно проверяет транзакции в блокчейне. Но в то время как майнеры, использующие Proof-of-Work, выделяют сумасшедшие аппаратные ресурсы, такие как электричество и вычислительная мощность, для защиты сети, валидаторы, использующие Proof-of-Stake, выделяют свои криптовалюты.

С Proof-of-Stake, чтобы иметь возможность проверить транзакции в блоке и, таким образом, получить вознаграждение в виде криптовалюты, валидаторы должны заблокировать или «поставить» как минимум 32 ETH, которые они не могут потратить. Блокчейн использует эту заблокированную криптовалюту для защиты сети. Согласно Ethereum Foundation, Proof-of-Stake имеет несколько преимуществ перед Proof-of-Work.

Proof-of-Work против Proof-of-Stake

Поскольку получение крипто-вознаграждений с помощью Proof-of-Stake не основано на наибольшей вычислительной мощности, вам не нужно сверхмощное оборудование. Это дает возможность большему количеству людей участвовать в управлении узлом Ethereum, что обеспечит дальнейшую децентрализацию и большую устойчивость к атакам, особенно к атакам 51%.

Из-за более низких требований к оборудованию Proof-of-Stake потребляет гораздо меньше энергии, чем Proof-of-Work.

Недостатки Proof-of-Work (PoW):

• Требуется очень мощное оборудование, которым владеет лишь небольшое компаний, выступающих за централизацию (например, Bitmain).

• Огромные затраты энергии

• Высокие транзакционные издержки, если сеть начинает перегружаться

Недостатки Proof-of-Stake (PoS):

• Менее безопасный, чем Proof-of-Work

• Ранние инвесторы имеют больше преимуществ

• Небольшое использование токенов

Как сеть выбирает валидаторов блоков?

Сеть случайным образом выбирает валидаторов для предложения новых блоков. Они также случайным образом формируются в группы по 128 узлов, которые меняются ежедневно. Каждый раз, когда новый блок транзакций создается и добавляется в базу данных блокчейна, механизм консенсуса Proof-of-Stake выбирает несколько групп для подтверждения правильности предложенного блока. Валидаторы получают вознаграждение как за создание блоков, так и за подтверждение создания других блоков.

Если валидаторы не в сети или работают некорректно, они получают штраф под названием «слэшинг». Если валидатор попытается атаковать сеть, он может потерять всю свою ставку. Алгоритм разработан таким образом, что человек потеряет больше денег, атакуя сеть, даже если его атака была успешной, чем используя свои ресурсы для ее защиты. Согласно Consensus, вероятность того, что злоумышленник, контролирующий одну треть валидаторов сети, сможет контролировать две трети валидаторов группы, составляет менее одного шанса на миллиард.

Лучшие проекты, использующие Proof-of-Stake (PoS)

Cardano : Cardano — это децентрализованный общедоступный блокчейн и криптовалютный проект с полностью открытым исходным кодом. Cardano разрабатывает платформу смарт-контрактов, которая стремится предоставить более продвинутые функции, чем любой ранее разработанный протокол. Это первая блокчейн-платформа, созданная на основе научной философии и ориентированного на исследовательском подходе. Команда разработчиков состоит из большого глобального коллектива опытных инженеров и исследователей.

Купить Cardano (ADA) на Bitget!

Solana: Solana — это одноцепочечный протокол делегированного доказательства доли, основное внимание которого направлено на обеспечение масштабируемости без ущерба для децентрализации или безопасности.

Решение Core to Solana для масштабирования — это децентрализованные часы под названием Proof-of-History (PoH), созданные для решения проблемы времени в распределенных сетях, где нет единого надежного источника времени. Используя проверяемые функции, PoH позволяет каждому узлу локально генерировать метки времени с помощью вычислений SHA256. Это устраняет необходимость широковещательной передачи меток времени по сети, повышая общую эффективность сети.

Купить Солану (SOL) на Bitget!

Polkadot: разработка Polkadot идет по пути создания самой надежной платформы с точки зрения безопасности, масштабируемости и инноваций. В настоящее время Polkadot находится на этапе запуска управления и удаления Sudo.

Купить Polkadot (DOT) на Bitget!

Вывод

Ethereum — не первая криптовалюта, использующая Proof-of-Stake. Algorand, Cardano, Cosmos, EOS, Polkadot и Tezos внедрили ту или иную версию Proof-of-Stake.

Подписывайтесь на нас, чтобы каждый день получать больше знаний о криптоиндустрии:

Twitter | Telegram | LinkedIn | Facebook | Instagram