Валидаторы (аналог майнеров в https://www.xcritical.com/ PoS) блокируют часть своей крипты в качестве залога (стейка) для подтверждения транзакций и создания новых блоков. Валидатора, который будет добавлять следующий блок, выбирают случайным образом, но вероятность выбора пропорциональна количеству крипты на стейке. Таким образом, чем больше монет поставлено на стейк, тем выше шансы валидатора быть выбранным для создания нового блока и получения вознаграждения.
Для чего нужны консенсусные механизмы?
Сеть, основанная на равенстве, безопасности, децентрализации и консенсусе PoW, обречена на успех. Алгоритм PoW прошел проверку временем, и сеть Bitcoin — наглядное тому доказательство. Это самая мощная сеть в мире, сохранившая подлинность данных, надежность и безопасность. Участники сети, имеющие больше токенов (или средств на их покупку), получают все proof-of-stake больший контроль над сетью с каждым новым полученным токеном.
Недостатки алгоритма Proof of Stake
Само же понятие PoW (Proof of Work) вошло в употребление лишь несколько лет спустя как название для системы, обороняющей сервера от атак. Это одна из старейших криптовалют, созданная вскоре после появления биткоина. Разработчики Litecoin ставили перед собой цель создать более быструю и дешевую альтернативу биткоину, которая могла бы стать “серебром”, в то время как биткоин часто называют цифровым золотом. Благодаря своей простоте, низким комиссиям и активному сообществу пользователей Dogecoin стал популярным средством для онлайн-чаевых и благотворительных пожертвований. Несмотря на свой “мемный” характер, Dogecoin остается одной из самых узнаваемых и широко используемых криптовалют, работающих на алгоритме Proof-of-Work.
Альтернативный алгоритм консенсуса PoS (Proof-of-Stake)
Кроме всего вышеперечисленного, нам необходимо защитить сеть от централизации, которая может возникнуть, если отдельный узел будет располагать ресурсами, значительно превышающими ресурсы остальной сети. Ведь если такой максимально эффективный узел появится, он фактически может определять, что может храниться в базе данных, а что нет. Но ведь в блокчейне может храниться гораздо более широкий спектр данных. Проекты наподобие Counterparty, Tether и Mastercoin используют децентрализованную природу блокчейна биткоина для широкого диапазона финансовых операций, включая трейдинг и краудфандинг. Особенность хэша в его асимметрии — он достаточно сложен для нахождения майнеру, но прост для проверки остальным участникам сети на соответствие. Тем самым образуется подтверждение, что все действия были произведены в рамках одного блокчейна.
- Таким образом, узел с большим балансом имеет больше шансов сгенерировать следующий блок.
- Во время PoW-майнинга пользователь, решивший задачу первым, забирает вознаграждение, а раскрытый блок транзакций идет в блокчейн.
- Пользователи сети «голосуют» за выбор валидаторов из некоего определённого перечня надёжных узлов.
- Метод сомнителен с точки зрения философии – ведь в данномслучае базовый общественный принцип «вознаграждается полезная работа» потерялслово «полезная».
- В Nxt, первой монете на чистом доказательстве доли, реализован простой алгоритм для определения следующего генератора блоков (известного как «форжер»).
- Каждый узел в сети имеет полную копию блокчейна, для внесения изменений в данные требуется согласие большинства узлов.
Майнинг по алгоритму Proof-of-Work (PoW)
Поэтому определенная централизация на данный момент представляется неизбежной, поскольку доверяемые узлы должны предоставить текущий блокчейн новому участнику. Это называется «слабой субъективностью» и представляется практически неизбежной мерой для существующий теорий PoS. Помешать этому можно, ограничив глубину, начиная с которой сетевые узлы могу принимать новый форк. К примеру, в случае с NXT, если форк стартовал более 720 блоков назад, сетевые узлы его не примут. Однако, чтобы отклонить форк, узел должен иметь копию нынешнего блокчейна, чем не располагает новый, только что присоединившийся форк.
Перспективы и вариации механизма POS
В сетях, использующих Proof-of-Stake, для начала стейкинга необходимо уже иметь определенное количество денег, которые будут заблокированы в качестве залога. Это означает, что потенциальному валидатору нужно сначала приобрести криптовалюту, прежде чем начать участвовать в процессе создания новых блоков и получения вознаграждения. Proof of Work — это фундаментальный алгоритм, который широко используется для защиты блокчейна, позволяя майнерам решать сложные математические задачи и зарабатывать вознаграждение в криптовалюте.
Что такое модель консенсуса Proof-of-Work (PoW)
Proof of stake (доказательство владения) — в отличие от механизма proof of work, который опирается на доказательство работы, proof of stake основан на доказательстве владения долей. Этот метод защиты требует подтверждения хранения достаточного количества средств на счете. Алгоритм криптовалюты в этом случае будет выбирать для подтверждения блока в цепочке ту учетную запись, на которой будет наибольшее количество денег. Таким образом, для проведения, например, DoS-атаки потребуется много денежных средств.
По мере роста сети проблемы становятся все серьезнее, и алгоритмы хеширования требуют все большей вычислительной мощности, так что сложность задачи — актуальная проблема. Пользователи сети отправляют друг другу цифровые токены, после чего все транзакции собираются в блоки и записываются в распределенный реестр, то есть в блокчейн. Но при подтверждении транзакций и организации блоков нужно соблюдать осторожность.
Этот консенсус сохраняет все преимущества PoS, а также мотивирует миноритарных владельцев токенов. Они могут безопасно сдавать свои токены в лизинг другим участникам сети, чтобы увеличить вероятность выбора их в качестве валидатора. При этом токены не покидают счетов арендодателей, и они получают часть комиссии за транзакции в блоке, провалидированном с их участием. Затем каждый блок валидируется майнерами, получающими вознаграждение в токенах BTC за вложенные вычислительные мощности.
Это делает атаки экономически невыгодными из-за того, что потенциальные потери превышают возможную выгоду. Учитывая высокую конкуренцию и растущую сложность сетей, индивидуальный майнинг становится менее выгодным. Многие майнеры объединяются в пулы, чтобы увеличить свои шансы на получение вознаграждения и обеспечить более стабильный доход.
Такой алгоритм предназначен для того, чтобы отбить охоту у злоумышленников валидировать поддельные транзакции из-за риска потерять «залог». При этом проблема не должна быть слишком сложной — в этом случае генерация блока займет много времени, а значит, в сети «зависнет» много незавершенных транзакций. Если проблема не может быть решена за предсказуемое время, создание блоков станет счастливой случайностью. В большинстве существующих криптовалют по-прежнему используются централизованные контрольные точки, и разработчикам периодически приходится подтверждать правильную версию блокчейна. Это выглядит не совсем правильно с точки зрения децентрализованной природы криптовалют, но не будем забывать о вопросах, которые возникают у биткоина к централизованным пулам. Gigahash, крупнейший майнинг-пул биткоина, добровольно согласился контролировать не более 50% сети, хотя способен и на большее.
В теории им под силу и вовсе заполучить владение над всеми монетами, просто реализовав подобную транзакцию. Необходимо пройти регистрацию на сайте, предоставляющем подобную услугу, внести средства и зачислить их на баланс. Таким способом можно обзавестись кошельком для форжинга, находящимся все время в режиме онлайн. Единственный минус – такой способ обойдется дороже, чем счета за электричество. PoS – удачный пример того, как с помощью денег можно сделать еще больше денег. Они должны лежать и быть использованы при подтверждении транзакций, за что и можно получить доход.
Чтобы взять под контроль сеть, атакующему необходимо контролировать более 50% вычислительных мощностей, что требует огромных финансовых затрат на оборудование и электроэнергию. ASIC – это устройства, созданные специально для майнинга определенной криптовалюты. Важно отметить, что для каждого алгоритма консенсуса используются разные ASIC, поэтому оборудование для добычи биткоина не подойдет для майнинга Litecoin или Dogecoin. Основной причиной перехода на PoS стала необходимость снижения энергопотребления сети и увеличения ее пропускной способности. PoW требует огромных вычислительных мощностей и затрат электроэнергии, что вызывало критику со стороны экологов и ограничивало масштабируемость сети.
Первый майнер, решивший задачу, передает решение в сеть, а другие майнеры проверяют его, прежде чем добавить блок в цепочку. Если объяснять простыми словами, то валидатором следующего блока с наибольшей вероятностью становится тот, кто хранит в кошельке больше криптовалюты. 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. Майнеры упорядочивают транзакции внутри блоков в зависимости от того, какую плату пользователь включает в качестве бонуса. Любой человек может управлять майнинговым узлом, поскольку майнинг – это процесс создания блока. Для сложных расчетов требуется специализированное и дорогое компьютерное оборудование.
