Proof of work Vs Proof of Stake. В чем разница

Криптовалюты используют блокчейн для записи информации — в первую очередь, о балансе каждого адреса на платформах передачи ценности (например, Биткоина и большинства криптовалют). Ключевое условие — сеть должна коллективно согласовывать содержимое регистра: он распределен между всеми участниками цепочки вместо того, чтобы передать централизованное ведение счетов одному субъекту — например, банку. Для этого сети требуется поддерживать консенсус - единое мнение о том, какую версию блокчейна считать верной. Способ достижения этого консенсуса влияет на безопасность и экономические параметры протокола.  Так вот эти самые PoW, PoS - это и есть способы достижения консенсуса. Поговорим о каждом подробнее:

Proof of work - Подтверждение выполнения работы

Это один из двух самых популярных алгоритмов консенсуса, на котором выстраиваются криптовалютные проекты.

Разберем на примере, как работает этот алгоритм:

1. Майнер совершает достаточно сложную и длительную работу (PoW-задачу), а затем результаты отправляет стороне 2.
2. У стороны 2 есть некий изначальный "шаблон проверок", согласно которому она уже заранее знает (или может быстро посмотреть) ответ. Когда ответ приходит, он проверяется стороной 2 в считанное мгновение и, если майнер всё правильно сделал, ему начисляется награда.

Грубо говоря, вот так и работает Proof of work. PoW-задачи изначально не предназначены для человека, их решение компьютером всегда достижимо в конечные сроки, однако требует больших вычислительных мощностей. При этом проверка полученного решения требует гораздо меньше ресурсов и времени. Proof of Work способствовал развитию и популяризации майнинга. Сложность добычи блоков со временем стала такой, что вычислительных мощностей обычных компьютеров не хватало, и начались разработки и продажи специального майнингового оборудования, такого как ASIC miner и других.

Proof of Work не имел аналогов до 2011 года, пока не появился метод Proof of Stake, после чего мнение разработчиков разделилось. Одна часть не изменяла старому методу, а вторая переключилась на Proof of Stake.

Proof of stake - Подтверждение доли владения

В Proof of Stake вместо решения криптографических pow-задач, где ал­го­ритм воз­на­граж­да­ет май­не­ров, ко­то­рые про­во­дят вы­чис­ле­ния для ва­ли­да­ции тран­зак­ций и со­зда­ния новых бло­ков, со­зда­тель но­во­го блока вы­би­ра­ет­ся си­сте­мой за­ра­нее на ос­но­ва­нии его со­сто­я­ния, то есть доли в общем ко­ли­че­стве крип­то­ва­лю­ты.

Шансы получить возможность добыть блок пропорциональны количеству криптовалюты на счету майнера. Обработка транзакций не требует больших вычислительных мощностей, с ними легко справится обычный ПК. Фактически при использовании PoS майнер не добывает крипту, а выступает гарантом сделки, за что и получает свой процент. Это озна­ча­ет, что весь объем крип­то­ва­лю­ты в си­сте­ме со­здан из­на­чаль­но и ни­ко­гда не ме­ня­ет­ся. По­это­му в си­сте­ме PoS воз­на­граж­де­ние за блок от­сут­ству­ет в прин­ци­пе. Доход май­не­ров со­став­ля­ют ис­клю­чи­тель­но ко­мис­сии с тран­зак­ций.

Что же лучше?

1. Монополия. Оба алгоритма подвержены этой проблеме. В случае PoS, тот, у кого больше всех монет, будет находить больше всех блоков и получать больше всех прибыли, увеличивая число этих монет. На самом деле та же проблема касается PoW: тот, кто вложил больше всех денег в железо, будет получать и больший доход, это естественно.
2. Безопасность. Любая ком­пью­тер­ная си­сте­ма нуж­да­ет­ся в за­щи­те от ха­кер­ских атак, осо­бен­но если она как-то свя­за­на с день­га­ми. По­это­му глав­ный во­прос сво­дит­ся к сле­ду­ю­ще­му: будет ли Proof-of-Stake без­опас­нее, чем Proof-of-Work? Он бес­по­ко­ит не толь­ко экс­пер­тов — скеп­ти­ки на­хо­дят­ся и в самом со­об­ще­стве. В слу­чае Proof-of-Work зло­умыш­лен­ни­кам труд­но по­лу­чить до­ступ к си­сте­ме из-за вы­со­ко­го тех­но­ло­ги­че­ско­го и эко­но­ми­че­ско­го по­ро­га вхож­де­ния. Атаки в си­сте­ме PoW об­хо­дят­ся очень до­ро­го — чаще всего для этого вам по­на­до­бит­ся боль­ше денег, чем вы в итоге смо­же­те украсть. Си­сте­ме PoS, на­про­тив, по­на­до­бят­ся до­пол­ни­тель­ные сред­ства за­щи­ты — без этого ата­ко­вать ее будет го­раз­до проще.
3. Энергоемкость. Главный недостаток Proof of Work, из-за которого и начались разговоры на тему разработки альтернативных алгоритмов, представлен колоссальным энергопотреблением в процессе работы. Общие расходы энергоресурсов иногда превышают расходы промышленных предприятий. Очевидное преимущество PoS заключается в том, что его выполнение не требует от майнеров закупки спец. оборудования, гигантского расхода электроэнергии. Это значит - никакой «гонки вооружений»: общий хэшрейт(единица измерения, определяющая вычислительную мощность оборудования, участвующего в майнинге) ограничен общим числом монет в кошельках участников. С другой стороны, в такой модели сложно понять, в честных ли руках находится крупный процент ресурсов. Но, если кто-то захочет купить 51 % монет, то рынок отреагирует быстрым ростом цены. Кроме того, какой злоумышленнику смысл делать атаку на сеть, если все его ресурсы вложены в криптовалюту этой сети?

Несмотря на все споры и мнения, будущее алгоритмов достижения консенсуса не за PoW, и не за PoS. Будущее за комбинированными алгоритмами, которые вберут в себя все плюсы и будут лишены недостатков. В одной из следующих статей мы вернемся к этой теме и обсудим альтернативные алгоритмы подробнее.

Связанные статьи:

• Что такое майнинг
• Виды майнинга
• Словарь криптотерминов.
• Форки, хард форки.

🔀 Навигация по каналу

🔴 @GlavCrypt