В 2012 году Санни Кинг и Скотт Надал заявили, что нашли альтернативу дорогому и медленному PoW. Их алгоритм консенсуса Proof of Stake (PoS) был представлен не иначе как альтернатива PoW, решающая проблему больших энергозатрат при майнинге и высоких комиссий. Идея заключалась в том, что участники блокчейн-сети «замораживают» на своих кошельках выбранное количество токенов, а производство новых блоков теперь происходит в зависимости от размера «заморозки». Это дает участникам возможность гарантировать добросовестность вычислений не затратами на их выработку, а непосредственно активами внутри сети. Что ж, в этом был определенный смысл, поэтому PoS довольно быстро распространился и стал основой еще нескольких блокчейн-систем и криптовалют, например, Dash и NEO. Этот алгоритм также является модификацией классического PoS, расшифровывается как “арендованное доказательство доли владения”.
PoS лишен таких недостатков PoW, как высокое энергопотребление, необходимость специализированного/мощного оборудования. Комиссии в сетях PoS ниже, а пропускная способность https://www.xcritical.com/ гораздо выше. Есть риск консолидации большого объёма криптовалюты ограниченным количеством валидаторов, в этом случае они будут иметь возможность влиять на сеть.
У PoW есть ряд ограничений, например низкая масштабируемость и высокий расход энергии. Чтобы избежать подобных недостатков, криптовалюты переводят на протокол Proof-of-Stake (PoS). Это альтернативный способ подтверждения выполненной работы, в котором вместо оборудования для майнинга используются цифровые активы. Алгоритм Proof of Work (PoW) — это механизм консенсуса, применяемый в майнинге криптовалюты.
Вдобавок, меньшее количество UTXO требует меньше работы CPU. Вступление полноценного узла в сеть начинается с синхронизации. В Bitcoin, синхронизация идёт в первую очередь на основе заголовков блоков, т.к. В них находится достаточная информация для предварительной pos криптовалюты проверки на соответствие консенсусу. Сначала вытягиваются и проверяются относительное маленькие заголовки пачками до 2000 штук с одного стороннего узла. Если изначальная проверка прошла успешно, то вытягиваются уже все блоки параллельно со всех подключённых узлов.
Блоки записываются один за другим, и в зависимости от того, каким именно образом они записываются в цепочку, блокчейн обладает теми или иными определенными базовыми свойствами. Каждый следующий блок “запирает” предыдущий, поэтому данные в цепочке не могут быть изменены “задним числом”, иначе пришлось бы переписывать весь блокчейн. Сатоши Накамото доработал эту идею, подробно раскрыв суть алгоритма PoW в своем whitepaper. Но несмотря на то, что Proof of Work – это действительно полезное изобретение, идеальность его применения очень быстро оказалась под большим вопросом.
Так, они могут монополизировать создание новых блоков и получать все вознаграждение, поскольку в их власти помешать другим майнерам завершать блоки. Для сложных расчетов требуется специализированное и дорогое компьютерное оборудование. Расходы неуправляемо растут, и майнинг становится возможен только для больших групп майнеров. Кроме того, специализированные компьютеры потребляют массу энергии, что увеличивает затраты.
Недостатки Proof Of Work
Такие же процессы применяют, если создаются новые узлы записей в блокчейнах или происходит синхронизация сетевого оборудования. Протокол механизма консенсуса Proof-of-Stake появился в 2012 году и впервые был реализован в платформе PPCoin (более
известной как Peercoin). Предполагается,
что право человека проверять блоки с транзакциями определяется числом монет на счету,
которыми он владеет. То есть чем больше токенов, тем выше условная «мощность
майнинга».
- Благо сам проект основывался на Dash и был благополучно обновлён до последней версии ветки 0.12 с множеством изменений из основного Bitcoin’а.
- Сервер записывает информацию о каждой операции, начиная с нулевого блока.
- Для обычных пользователей цифровой валюты почти ничего не поменяется — изменения коснутся в основном майнеров.
- В случае с Биткоином этот алгоритм приводил к еще одному неприятному фактору – увеличению стоимости транзакции.
- При попытке валидатора блокировать транзакции в блоке или каким-то образом изменить правила, его просто не выберут в пул, что так же отразится и на репутации.
- В отличие от обычной базы данных, администрируемой централизованно, блокчейн представляет собой одноранговую децентрализованную сеть, с которой может взаимодействовать любой участник.
Работа сети основана на решении сложных математических задач и возможности легко доказать, что решение получено. С переходом Ethereum на Proof of Stake мировое потребление электроэнергии сократилось на 0,2%. Новый алгоритм может сократить потребление энергии на 99,5%. Итак, после того, как узел избирается гарантом-валидатором, он проверяет, действительны ли транзакции в блоке. Первый – алгоритм псевдослучайных чисел, учитывающий не только размер стака, но и величину хэша. Но в любом случае, поскольку величины стаков – информация открытая и публичная, пользователи могут предсказывать, у кого из них наибольшие шансы стать следующим валидатором.
Какие алгоритмы используют доказательство выполнения работы PoW?
На DeFi-биржах средний разброс предложений за стейкинг различных токенов от 2% до 400% по некоторым направлениям. Как правило, большие иксы обещают за удержание узкоспециализированных или новых не раскрученных активов. Главная опасность в таком случае – повышенная волатильность, из-за чего цена заблокированного токена может рухнуть в любой момент.
В классическом CoA за генерацию блоков в конечном счете отвечает один участник, тогда как в гибридном формате это может быть группа пользователей. Она проходит через процедуру follow-the-satoshi — сатоши является наименьшей единицей в сети Биткоин. Чтобы обеспечить целостность данных, информация хранится с помощью мастернод, постоянно подключенных к блокчейну. Алгоритм Proof-of-Stake случайным образом определяет, кто из всех пользователей получит криптовалюту за новый блок. Остается риск атаки 51%, но это становится невыгодным с финансовой точки зрения.
Если будет обнаружено, что он обманул сеть — его накажут и отберут часть залога. В лотерее каждый игрок надеется, что он получит выигрышный номер раньше других. Аналогично, каждый майнер надеется, что он сможет создать `выигрышный` хэш раньше других майнеров. В статье мы расскажем, как работает алгоритм Proof of Stake (PoS), кто его создал, и чем он отличается от Proof of Work. Вторая фаза – начало работы приложений и экономической активности. Параллельное функционирование обеих сетей Эфириума, первого и второго поколения.
Как работает блокчейн и транзакции?
Поскольку у валидатора 1 больше всего монет, блок подписывает именно он. Кроме того, он получает комиссию за все транзакции, содержащиеся в этом блоке. На основе этих данных возможно вычислить среднее время между нахождением блоков. По опыту mainnet оказалось что к нему следует добавить возрастной ценз для Stake Input. После перехода вы захотите отрезать несовместимые узлы сети чтобы не создавать себе лишних проблем. По опыту, лучше сразу заложить такой функционал в виде изменяемого значения.
Главные плюсы алгоритма PoW – высокие энергоэффективность и безопасность. Кроме того, такие сети более стабильны – за счёт стабильного вознаграждения, которое не меняется от общего количества монет в сети. Для примера – в сети Биткоин, вознаграждение за каждый новый блок постепенно уменьшается.
PoS майнеры естественным путём немного опережают время блоков. Стандартный код Bitcoin выбирает первый полученный блок, невзирая на указанное в нём время. Если указывать эту границу в глубине блоков, то возможна гипотетическая патовая ситуация полной остановки цепи из-за того, что нет подходящего UTXO. В случае же единиц времени происходит хоть какое-то движение.
Здесь вместо использования принципа майнинга вам нужно иметь определенную долю (монеты) в системе. Таким образом, если у вас есть 10% от доли (монет), то вероятность генерации следующего блока для вас составит 10%. Это алгоритм консенсуса от компании Intel, расшифровывается как “доказательство затраченного времени”.
Если распределение токенов-голосов изменилось, пул формируется из N новых участников и цикл замыкается. DPoS оказался намного ближе к тому, что можно назвать идеальной моделью блокчейн-системы. Здесь участники могут сами выдвигать кандидатуры на роль валидаторов, проверяеющих и добавляющих блоки за вознаграждение. Голоса – это все те же токены, а вес голосов распределяется согласно внесенному количеству монет. Специальный алгоритм формирует очередь валидаторов и поочередно дает им время на добавление блока.
Алгоритм учитывает ряд факторов, среди которых срок хранение доли (стейка), состояние узла, величина стейка, а также – рандомизатор. Другая критика была разоблачена журналистом Полом Винья в книге “Машина правды” и касается безопасности протокола
PoS. По словам Виньи, PoS не требует больших затрат энергии и работы, как PoW. А это поставило бы под угрозу безопасность сетей, использующих этот протокол.
Нужно будет подождать некоторое время для того, чтобы снова участвовать в выборе. Этот метод ещё один способ, как не позволить узлам с большими ставками иметь преимущество над узлами с маленькими ставками. Второй алгоритм выбирает узлы, основываясь на произведении общего количества дней «стажа» на количество монет в стеке. Но как только такой узел становится форджером – возраст сбрасывается до нуля. И требуется некоторое время подождать, прежде чем снова появятся шансы стать валидатором.
Одна из них – высокая концентрация, которую обеспечивает модель. Поскольку PoS требует блокчейна валюты, критики
утверждают, что это выгодно более богатым пользователям. В конце концов, чем больше денег, тем больше шансов
обнаружить блок. Согласно данным источников CoinDesk, для запуска клиента валидаторов алгоритм PoS требует от них наличия 32 ETH, что позволяет подтверждать транзакции в обмен на получение вознаграждений за свою работу.
При этом ЦБ по-прежнему выступает против легализации криптовалюты как платежного средства на территории России, а также против легализации криптобирж и криптообменников внутри страны. Майнер прогнозирует, что стоимость альтернативных «эфиру» криптовалют в ближайшее время вырастет из-за спроса на их добычу, какие-то игроки «отвалятся», поэтому доходы упадут не в 10 раз, а меньше. «Но это абсолютно точно начало криптозимы длиной в несколько лет», — констатирует эксперт. Единственный реальный способ заработать на мошеннических транзакциях — это контролировать 51% всех ставок, обращающихся в сети.
Бытующее мнение, что много маленьких транзакций находят больше блоков, наверно пошло со времён когда возраст Stake Input тоже учитывался для определения веса. Тогда старые маленькие транзакции действительно имели значительный смысл. Поэтому используется сбалансированный и работающий в других сетях выбор в 1 час в абсолютных единицах времени, а не глубине блоков. CoinView, который представляет из себя состояние движения монет на момент конкретного блока — верхушки главной цепи в понимании локального узла.
Пользователю не нужно покупать дорогое оборудование для открытия блоков, при этом можно использовать услуги сторонних валидаторов. Указанные ставки позволяют рассчитать доходность, но есть и сложности. Алгоритм PoS выбирает случайное число между нулем и общим количеством криптовалют в обращении. Далее происходит поиск участника, который владеет указанной единицей. Соответственно, чем больше монет хранит пользователь, тем выше его шансы получить криптовалюту в лотерее.
