Proof of Work и Proof of Stake объяснили

Узнайте о различиях между самыми популярными методами консенсуса в криптопространстве: доказательством работы (PoW) и доказательством доли (PoS).

Основная функция криптовалюты заключается в облегчении финансовых транзакций и безопасном движении средств за пределами традиционной банковской системы. Но при отсутствии центрального управляющего органа для защиты пользователей от мошеннической деятельности криптовалюты полагаются на так называемые алгоритмы консенсуса или механизмы консенсуса, чтобы гарантировать законность транзакций, проводимых в их сетях.

Существует два основных механизма консенсуса: Proof-of-work и Proof-of-Stake. Хотя они работают по-разному, они оба выполняют важные функции для обеспечения безопасности криптовалютных сетей. Если вы были в космосе достаточно долго, вы, несомненно, сталкивались с этими терминами, но у вас может возникнуть некоторая путаница в отношении того, что именно они означают и почему это важно. Читайте краткий курс о разнице между доказательством работы и доказательством доли, а также о некоторых преимуществах и недостатках обоих.

Что такое механизм консенсуса?

Блокчейны — это децентрализованные, самоуправляемые цифровые регистры, которые постоянно записывают данные транзакций в одноранговых компьютерных сетях. Большинство блокчейнов являются общедоступными, что означает, что любой, кто хочет, может принять участие в ключевых функциях обслуживания сети, в первую очередь в проверке транзакций и соответствующем обновлении блокчейна. Эти участники сети называются майнерами или узлами в криптовалютах с доказательством работы, таких как биткойн, и узлами проверки в криптовалютах с доказательством доли, таких как Ethereum.

Как в механизмах подтверждения работы, так и в механизмах консенсуса подтверждения доли участники сети должны согласиться с тем, что любые транзакции, происходящие в их соответствующем блокчейне, считаются действительными в соответствии с требованиями сети. Именно в этом соглашении вступает в игру «консенсус». Консенсус должен быть достигнут перед записью транзакции в блокчейн, в том числе в любое время, когда криптовалюта тратится, передается или создается. Крупнейшие сети могут иметь сотни тысяч участников, которые вознаграждаются в криптовалюте за их усилия по синхронизации данных леджера. Чем больше майнеров или узлов-валидаторов участвует в экосистеме, тем безопаснее становится сеть. Это означает, что по мере его роста хакерам становится все труднее взломать его.

Доказательство доли против доказательства работы: в чем основные отличия?

И майнеры, и валидаторы выполняют по сути одну и ту же функцию, хотя и совершенно по-разному.

В сетях с доказательством работы, таких как Биткойн, майнеры соревнуются в решении чрезвычайно сложных математических уравнений как можно быстрее, используя мощное и дорогое компьютерное оборудование. Первый майнер, получивший ответ, обновляет блок-цепочку новым блоком транзакции и получает вознаграждение в виде установленного количества криптовалюты. В сети Биткойн эта сумма в настоящее время составляет 6.25 BTC за блок по состоянию на май 2020 года, хотя вознаграждение за майнинг BTC уменьшается вдвое каждые 4 года.

Вместо того, чтобы полагаться на вычислительную мощность, механизм консенсуса Proof-of-Stake основан на том, сколько конкретной криптовалюты удерживает сетевой валидатор. С блокчейнами с доказательством доли пользователи, желающие создать новый блок, должны заблокировать или «поставить» определенное количество нативной криптовалюты сети в смарт-контракте на блокчейне. Поскольку валидаторы, которые действуют недобросовестно, могут в результате потерять свои активы, это дорогой стимул действовать этично. Как только новый блок добавляется в блокчейн с доказательством ставки, валидатор получает вознаграждение за стейкинг, обычно в виде криптовалюты, которую он поставил.

Объяснение доказательства доли

Доказательство доли было впервые запущено в 2011 году с целью повышения эффективности и скорости блокчейнов при одновременном снижении сетевых комиссий. Его введение представило его как альтернативу доказательству работы, для выполнения которого требуется много энергии.

Что означает доказательство доли?

«Доказательство» в механизмах консенсуса «доказательство доли» исходит из того, что сетевые валидаторы должны продемонстрировать, что они инвестируют в экосистему, размещая часть собственной криптовалюты. Их стейкинговые токены служат чем-то вроде страховки, согласно которой они будут соответствовать требованиям блокчейна при проверке транзакций.

Как работает PoS?

Пользователи сети, которые хотят быть выбранными в качестве валидаторов для новых блоков транзакций, должны сначала заблокировать количество нативной криптовалюты сети в смарт-контракте до тех пор, пока предложенные ими блоки транзакций не будут записаны. Риск потери своей ставки, которая может быть эквивалентна десяткам или даже сотням тысяч долларов, побуждает валидаторов играть по правилам. В то время как доказательство работы — это, по сути, математическая гонка между сверхбыстрыми компьютерами, доказательство доли требует от валидаторов подтверждения размера своего положения в экосистеме. Валидаторы выбираются в первую очередь по размеру их доли, а также с учетом таких вещей, как то, как долго они владеют активами, на которые делаются ставки.

Какие монеты/блокчейны используют метод консенсуса Proof-of-Stake?

Solana (SOL), Cardano (ADA) и Polygon (MATIC) — три популярные криптовалюты, использующие алгоритм консенсуса Proof-of-Stake. Эфириум, вторая по популярности криптовалюта по рыночной капитализации, в настоящее время находится в процессе перехода своего механизма консенсуса с доказательства работы на доказательство доли. Этот переход известен как «Слияние».

Плюсы и минусы PoS

Доказательство работы объяснил

В блокчейнах, использующих механизм консенсуса Proof-of-Work, «майнеры» соревнуются в решении сложных математических уравнений с использованием мощного компьютерного оборудования. Те, кто финиширует первым, могут добавить новый блок транзакций. Как правило, они вознаграждаются недавно выпущенной криптовалютой, комиссией за транзакцию или и тем, и другим.

Что означает доказательство работы?

Говоря об алгоритмах консенсуса с доказательством работы, рассматриваемая «работа» — это объем вычислительной работы, которую майнер использует для решения математического уравнения для каждого блока (известного как хэш). Идея доказательства работы восходит к 1993 году. Она была разработана учеными-компьютерщиками Мони Наор и Синтией Дворк как метод предотвращения атак типа «отказ в обслуживании» и сетевого спама. Однако он стал неразрывно связан с криптовалютой после того, как доказательство работы было включено в знаменитый технический документ Сатоши Накамото 2008 года, в котором изложено его видение Биткойна. В документе Накамото сказал, что доказательство работы предотвратит так называемые атаки «двойного расходования», когда недобросовестный участник сети мошенническим образом тратит одни и те же монеты более одного раза в разных местах. Идея заключалась в том, что двойные траты можно сократить, если не полностью устранить, требуя от участников решения этих криптографических головоломок для проверки каждой новой транзакции.

Как работает PoW?

Каждый блок транзакций в блокчейне, основанном на доказательстве работы, имеет определенный хеш, уникальную строку символов фиксированной длины, которую крипто-майнеры пытаются вычислить методом проб и ошибок. Проверка транзакции и запись ее в блокчейне требует от майнеров решения этих криптографических головоломок, которые становятся все более сложными с каждым новым блоком.

Какие монеты/блокчейны используют метод консенсуса «доказательство работы»?

Доказательство работы используется некоторыми из крупнейших криптовалютных сетей, включая Биткойн (BTC), Litecoin (LTC), Биткойн Кэш (BCH) и Dogecoin (DOGE).

Плюсы и минусы PoW

Что лучше?

Выбор между доказательством доли и доказательством работы является спорной темой в криптовалютном сообществе, и ответ на этот вопрос часто зависит от того, кого вы спросите. В настоящее время монеты с доказательством работы составляют основную часть криптовалютных транзакций, обрабатываемых BitPay. Однако с переходом Ethereum на доказательство доли мы можем увидеть, как со временем эта тенденция изменится. Следите за BitPay Страница статистики для тенденций криптовалюты, цен и статистики использования.