Однако со временем Ethereum сконцентрировался на слиянии, который теперь будет происходить перед реализацией. По мнению некоторых критиков, PoS менее безопасна, чем применение криптографических головоломок для достижения консенсуса. Кроме того, существуют гибридные модели, сочетающие одни алгоритмы с другими, такими как PoW или Proof-of-Authority (PoA). Например, pos майнинг Decred использует гибрид PoWS для повышения безопасности и децентрализации.
Proof-of-Stake: что это, обзор механизма консенсуса
Процесс создания блоков в Nxt и других ранних PoS-криптовалютах получил название «форджинг» (т.е. «ковка), однако к настоящему времени этот термин применяется редко. Предлагалось, что право голоса в децентрализованной сети должны получить все ее участники в соответствии с тем, какой долей общего количества монет они владеют. Модель Proof of Work, реализованная Сатоши Накамото в сети Биткоина, создала эффективный, надежный метод достижения консенсуса в децентрализованных сетях. Слияние Ethereum является частью перехода Ethereum от блокчейна Proof of Work к блокчейну с консенсусом Proof of Stake. В целом, Proof of Stake имеет множество преимуществ для масштабируемости и устойчивости. За годы развития технологии блокчейна появилось множество вариаций и улучшений базового алгоритма Proof-of-Stake.
Как работает доказательство владения в сети Ethereum?
Таким образом, каждый раз, когда к сети присоединяются новые майнеры и растет конкуренция, сложность хеширования возрастает, предотвращая сокращение среднего времени создания блока. И наоборот, если множество майнеров покинут сеть, сложность хеширования снизится, и создать новый блок станет легче. Такие корректировки поддерживают стабильное время создания блока, независимо от общей вычислительной мощности сети.
Что такое доказательство работы (PoW)?
Размер застейканых монет определяет шансы на создание блока – чем выше доля, тем больше вероятность, что именно этот участник будет выбран для подтверждения транзакций и получения вознаграждения. Ethereum переходит к механизму консенсуса, называемому доказательством владения (Proof-of-Stake, PoS), с консенсуса доказательства работы (Proof-of-Work, PoW). Этот переход планировался, поскольку он — ключевая часть стратегии сообщества по масштабированию Ethereum с помощью обновлений. Однако переход к PoS является более сложной технической задачей, чем использование относительного простого PoW для достижения консенсуса в сети. Сторонники Proof of Stake убеждены, что PoS имеет определенные преимущества перед PoW, особенно в том, что касается масштабируемости и скорости транзакций.
Экономика доказательства работы
Условия, установленные крупными криптовалютами, невероятно сложно удовлетворить. Когда майнер передаст блок-кандидат и хеш в сеть, другие участники сети повторят процесс хеширования, чтобы убедиться в достоверности результата. Если вы уже читали наше руководство по блокчейну, то знаете, что пользователи криптовалюты транслируют транзакции в сеть. Но транзакции становятся действительными не сразу, а только после проверки и добавления в блокчейн. В качестве раннего примера использования алгоритма Proof of Work можно привести систему HashCash от Адама Бэка, которая появилась еще до криптовалют. Необходимость выполнения небольшого количества вычислений перед отправкой электронной почты позволила уменьшить количество спама.
Proof of Work используется биткоином для валидации транзакций и обеспечения безопасности сети. Блокчейн защищается участниками, называемыми майнерами, которые используют вычислительные мощности для получения права подтверждать новые блоки и обновлять блокчейн. По состоянию на декабрь 2021 года майнер, который вычислил блок биткоина, получал награду за блок в размере 6,25 BTC и комиссию за транзакции. Для создания новых единиц криптовалюты майнеры задействуют вычислительные мощности, решая сложные криптографические головоломки. Первый майнер, нашедший решение, добавляет свой блок в блокчейн и получает вознаграждение за блок.
Как правило, блоки добываются крупными пулами, объединяющие мощности тысяч устройств участвующих в пуле пользователей. Крупнейшими из них являются Foundry, AntPool и собственный пул биржи Binance. Основной аспект критики доказательства работы — это количество энергии, необходимое для обеспечения безопасности сети. Для обеспечения безопасности и децентрализации Ethereum потребляет 73,2 ТВт в год, что эквивалентно потреблению энергии такой страны среднего размера, как Австрия.
Оператор сейчас управляет 21 действующим дата-центром на территории России, и еще 10 объектов находятся на стадии строительства. Несмотря на то, что PoW — широко используемый и безопасный алгоритм, у него есть ряд недостатков, о которых стоит знать. Однажды сгенерированный хэш невероятно легко проверяется другими клиентами и майнерами. Даже если изменена будет одна транзакция, хеш окажется совершенно другим, тем самым сигнализируя о мошенничестве. Во-вторых, переход на PoS не поддержат майнинговые пулы, которым этот шаг грозит потерей доходов. Примечательно, что еще в 2020 году группа разработчиков запустила форк BitcoinPoS, который криптосообщество просто проигнорировало.
Использование механизма Proof-of-Stakе, когда производителем блоков может практически любой держатель криптовалюты, позволяет добиться высокого уровня децентрализации и безопасности блокчейна. Однако, согласно трилемме блокчейна, при этом приходится жертвовать производительностью. В упомянутой сети криптовалюты Nxt пропускная способность составляет всего 4 транзакции в секунду, что заметно ниже, чем у многих криптовалют, использующих консенсус PoW. С момента создания Ethereum (ETH) он использовал ту же систему, что и Bitcoin (BTC) для достижения консенсуса по новым блокам транзакций — Proof of Work (PoW).
Таким образом, майнинг — это процесс сбора данных блокчейна и хеширования их вместе с одноразовым кодом до тех пор, пока вы не найдете подходящий хеш. Если вы найдете хеш, который удовлетворяет условиям, установленным протоколом, вы получаете право транслировать новый блок в сеть. На этом этапе другим участникам сети необходимо обновить свои блокчейны, чтобы включить новый блок. Другими словами, майнер должен проверить и собрать незавершенные транзакции, затем объединить их в блок-кандидат и пропустить данные блока через хеш-функцию, чтобы получить правильный хеш. Если у майнера получится найти правильный хеш для своего блока-кандидата, он передаст его в сеть, добавит блок в блокчейн и получит вознаграждение за майнинг. Если кратко, Proof of Work (PoW) — это механизм, созданный для предотвращения двойного расходования в цифровых платежных системах.
- Как правило, для запуска валидатора требуется специальное оборудование с постоянным доступом в интернет, а также значительная сумма нативных монет сети.
- При этом право записи блока определяется псевдослучайным образом на основе размеров stake, так что шанс есть даже у самой малой доли.
- Стейкинг – это своего рода доказательство того, что у вас есть определенное количество токенов и вы готовы предоставить их для обеспечения безопасности и работоспособности системы.
- Uncle-блоки — это действительные блоки, созданные майнером практически в то же время, когда другой майнер добыл успешный блок.
- Заработанные ими награды можно также стейкать, за счет чего увеличится шанс быть выбранными в следующем раунде.
Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS) – наиболее распространенные механизмы консенсуса. Зарабатывать на цифровых активах с помощью PoS майнинга в 2022 году стало значительно выгоднее. Торговыми платформами активно завлекаются пользователи, заинтересованные в получении пассивной доходности с временно замораживаемых средств. Выбирать эти токены для получения пассивной доходности доступно только при наличии значительного первоначального капитала.
Новые модели будут более производительными, а потому майнеры без финансовой возможности обновить свои установки не смогут сохранять конкурентоспособность. Интегральная схема специального назначения (ASIC) предназначена для одной конкретной цели. В пространстве криптовалют так называют специализированное оборудование, разработанное для майнинга. Майнинг на устройствах ASIC высокоэффективен, но требует немалых затрат. Поскольку оборудование ASIC — это передовые технологии в сфере майнинга, такие установки обходятся гораздо дороже, чем использование центральных или графических процессоров.
В противном случае на выходе всегда будет получаться один и тот же хеш. PoS имеет много общего с PoW, но также имеет фундаментальные отличия. Чтобы добавить блок в блокчейн с алгоритмом PoW, майнер должен первым найти достоверный хеш этого блока, применяя для этого вычислительные ресурсы своего устройства. Машины, созданные специально для выполнения этой функции (ASIC), способны вычислять триллионы уникальных хешей каждую секунду. Майнеры используют вычислительные мощности для решения математической задачи, относящейся к каждому блоку транзакций. Эта задача может быть решена только путем перебора различных входных данных до тех пор, пока не будет найдено нужное значение.
Главное различие между PoW и PoS заключается в том, как они определяют валидаторов блоков транзакций. Этот механизм консенсуса направлен на преодоление некоторых ограничений PoS, таких как проблемы масштабируемости и энергопотребление. Им не нужно мощное оборудование, чтобы иметь шанс на валидацию блока. Вместо этого они должны стейкать (блокировать) нативную криптовалюту блокчейна.
Сеть Beacon также будет управлять валидаторами, начиная с регистрации поставленных ими депозитов до выдачи наград и штрафных санкций. Валидаторы получают часть комиссий за транзакции, собираемых с подтвержденного блока. Чем больше вычислительная мощность, тем выше вероятность добычи блока. Помимо биткоина, PoW используется в других главных криптовалютах, таких как Ethereum (ETH) и Litecoin (LTC). Напротив, PoS используется Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) и другими альткоинами. Стоит отметить, что в 2022 году Ethereum планирует перейти с PoW на PoS.
PoW — это механизм консенсуса блокчейна, созданный Сатоши Накамото и представленный в 2008 году в whitepaper Биткоина. PoW определяет, как сеть блокчейна достигает консенсуса между всеми распределенными участниками без вовлечения сторонних посредников. В рамках этого механизма злоумышленникам потребуются значительные вычислительные мощности для совершения атаки. Однако по мере увеличения количества майнеров хешрейт сети рос, а вместе с ней и сложность прибыльного майнинга. Кроме того, появление специализированного оборудования с большей вычислительной мощностью сделало майнинг на процессорах практически невозможным. Сейчас майнинг с помощью ЦП — это нежизнеспособный вариант, поскольку все майнеры используют специализированное оборудование.