Обзор механизма консенсуса Proof-of-Stake (PoS)

Ни для кого не секрет, что блокчейны основаны на определенных алгоритмах консенсуса для обеспечения транзакций и обмена данными. Биткойн был пионером в области механизма доказательства работы, но он уже не так хорош, как раньше. Начали появляться более технологически продвинутые алгоритмы консенсуса, и доказательство доли владения является одним из наиболее эффективных доступных вариантов. Как это работает и какие блокчейны его используют? Прочтите подробные сведения о доказательстве ставки.

Proof-of-Stake в условиях непрофессионала

Проще говоря, доказательство ставки – одно из самых

популярные алгоритмы консенсуса в блокчейн-сетях. В PoS генератор следующего блока выбирает узел с

больший баланс – количество ресурсов, например монет в

криптовалюта. Следовательно, у игрока с наибольшим балансом больше

шансы создать новый блок. Для создания самого блока узел

не получает вознаграждение. Выплачивается вознаграждение за транзакцию.

Есть два основных возможных варианта выбора узла:

  • случайно из «самых богатых» узлов;
  • случайно из самых старых узлов.

Вместо решения криптографической проблемы,

транзакции подтверждаются путем «замораживания» определенного количества монет майнеров, поскольку

залог. Монеты замораживаются до «соглашения» о сроке действия

транзакции достигнут. После достижения консенсуса в сети,

транзакции добавляются в блокчейн, а монеты остаются замороженными для некоторых

время для защиты от атак в сети. Когда монеты

размораживаются, майнеры получают свои монеты обратно плюс небольшая комиссия за запись

транзакции в блокчейне. Такой алгоритм предназначен для предотвращения

злоумышленникам от проверки поддельных транзакций из-за риска потери «залога».

Это видео дает четкое объяснение того, что такое алгоритм Proof of Stake:

Где используется PoS?

Сегодня протокол используется несколькими крупными игроками индустрии блокчейнов. Монеты с подтверждением ставки включают Cardano, OmiseGo, QTUM и Ardor. В 2019 году также был завершен переход на Ethereum для подтверждения доли. Гибрид PoW / PoS используется Dash, Stratis, HShare и Pivx..

История Proof-of-Stake

Концепция Proof-of-Work была впервые описана в 1993 году в книге «Ценообразование посредством обработки или борьбы с нежелательной почтой», «Достижения в области криптологии» (авторы Синтия Дворк и Мони Наор). Термин PoW тогда в статье не использовался, но авторы предложили следующую идею:

«Чтобы получить доступ к общему ресурсу,

пользователь должен вычислить некоторую функцию: довольно сложную, но выполнимую; Сюда

вы можете защитить ресурс от злоупотреблений.”

В 1997 году Адам Бек запустил проект Hashcash.

посвященный той же защите от спама. Задача была сформулирована следующим образом:

«Найдите такое значение x, чтобы хэш SHA (x) содержал N наиболее

значащие нулевые биты. “

Система предлагала частичные инверсии хеширования, когда

отправка по электронной почте. Чтобы вычислить соответствующий заголовок, около 252 хешей

требуются расчеты, которые необходимо пересчитывать для каждой отправки. И если

дополнительные расчеты препятствий не создают препятствий для отправки

несколько обычных писем, затем рассылка спама вызывает необходимость в постоянном

пересчет очень ресурсоемкий. В то же время проверка

правильность компьютерного кода очень быстрая: разовое вычисление SHA-1

с заранее подготовленной этикеткой используется.

В 1999 году также появляется термин Proof-of-Work – он был

использован в статье «Proofs of Work и Bread Pudding Protocols» (авторы –

Маркус Якобсон и Ари Джевелс) в области коммуникационной и мультимедийной безопасности

журнал.

Как PoS изменил майнинг?

Биткойн Proof-of-Work породил целый майнинг

промышленности и стал толчком для развития специализированного оборудования

поскольку вычислительные ресурсы, затрачиваемые на блоки хеширования, огромны и намного превышают

мощности крупнейших суперкомпьютеров.

В то же время раскрылась пресловутая «обратная сторона медали»: PoW быстро превратился в монстра, пожирающего электричество в гонке за прибыльностью майнинга. В 2012 году общая емкость сети BTC уже превышала самый мощный суперкомпьютер в мире по производительности, и на горизонте появилась первая альтернатива – майнинг Proof-of-Stake. Это сделало майнинг менее энергоемким и более простым (особенно для держателей монет)..

Преимущества Proof-of-Stake

PoS имеет следующие преимущества:

  1. Значительный снижение потребления энергии (относительно метода PoW);
  2. Чтобы создать атаку двойной траты, необходимо сконцентрировать более 50% от общей суммы всей валюты, что будет стоить огромное состояние. В том случае, если злоумышленник все же сможет сконцентрировать такое количество средств, он своими действиями нарушит баланс, что сделает атаки финансово непрактичны.
  3. Выход из PoS – довольно быстрый процесс: вам нужно только вывести свою долю на биржу и продать. В случае Proof-of-Work вы не знаете, сколько времени вам понадобится, чтобы продать свое оборудование и по какой цене..
  4. Прибыльность в PoS-системах растет, если пользователь реинвестирует полученное вознаграждение: его прибыльность будет расти в рамках долгосрочной стратегии. В Proof-of-Work такого же результата добиться сложнее, потому что вам регулярно приходится вкладывать средства в майнинговое оборудование..

Недостатки Proof-of-Stake

В то же время PoS не лишен недостатков:

  • В концентрация средств в одних руках может привести к централизации сети. Кроме того, пользователи с наибольшей долей (более 51%) могут манипулировать сетью, например, отменять транзакции и вводить новые правила. Да, эта атака невыгодна, но все же возможно.
  • Кроме того, есть Проблема без ставки (пустой стек), что делает системы PoS нестабильными по своей сути в глазах многих энтузиастов криптовалюты. Злоумышленник может попытаться разветвить блокчейн, то есть создать более длинную альтернативную цепочку, потратив «несуществующие» ресурсы. Более того, это могут поддержать другие майнеры, так как они тоже не тратят «настоящие» ресурсы. С помощью вилки злоумышленник может отклонить определенные транзакции и провести атаку «двойной траты»..

Proof of Stake vs Proof of Work – что лучше?

Споры между сторонниками Pow и PoS были

продолжаются давно, но природа этих споров носит скорее теоретический характер..

Практика показывает, что роль разработчика в вопросах безопасности по-прежнему очень высока.

высоко.

В то же время многие считают гибридную версию реализации PoW и Proof of Stake самым безопасным решением. Этот подход уже активно практикуется – у многих криптовалют есть стадия PoW, когда валюта выпускается посредством классического майнинга, и стадия PoS, которая происходит после завершения..

Тем не менее, несмотря на то, что системы PoS будут

всегда быть проще в реализации и в целом надежнее с точки зрения безопасности,

самые серьезные криптовалюты, скорее всего, тоже не откажутся от использования PoW.

Делегированное доказательство ставки (DPoS)

DPoS – одна из разновидностей Proof-Of-Stake

алгоритм консенсуса, в котором блоки подписываются избранными представителями. В

обладатели самых крупных остатков выбирают своих представителей, каждый из которых

получает право подписывать блоки в сети блокчейн. Каждый

представитель с одним или несколькими процентами всех голосов попадает в совет.

Следующий представитель выбирается (по кругу) из сформированной «доски».

директоров », которые подпишут следующий блок. В том случае, если для любого

причина, представитель пропустил свою очередь на подписание, он теряет делегированные

голосует и покидает «совет директоров», после чего следующий по количеству

на его место выбирается подходящий кандидат. Владельцы остатков

делегирование своих голосов никоим образом не теряет контроль над ними.

Основные преимущества алгоритма DPoS:

  • Держатели баланса имеют возможность делегировать свои

    голоса (при этом не переводя сам баланс);

  • Держатели баланса имеют возможность получать

    дополнительный доход от владения ими;

  • Минимальные затраты на поддержку сети блокчейн.

    В отличие от классической PoS, количество «ненужной работы» уменьшается при выборе

    следующий избиратель.

Аренда Proof-of-Stake (LPoS)

Как следует из названия, LPoS – это еще одна модификация

алгоритм Proof-of-Stake. На данный момент поддерживается только Waves.

Платформа. В рамках этого алгоритма любой пользователь имеет возможность передать

его баланс для сдачи в аренду узлам майнинга, и для этого узлы майнинга разделяют часть

прибыли с пользователей. Таким образом, этот алгоритм консенсуса позволяет зарабатывать

доход от майнинга без майнинга.

Нижняя линия

Хотя PoS имеет несколько недостатков, этот механизм консенсуса оказался превосходным по сравнению с PoW с точки зрения энергоэффективности и простоты майнинга. Способ организации майнинга побуждает пользователей хранить монеты и участвовать в процессах, происходящих в цепочке блоков. PoS определенно является отличным вариантом для майнеров, и разработчики блокчейнов говорят, что во многих случаях он оказывается более эффективным для проверки транзакций..

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me