Блокчейн: что такое Proof-of-Stake (PoS)

Одной из фундаментальных концепций, которые необходимо понять, чтобы углубить знания о мире блокчейна и криптовалют, является концепция так называемого Proof-of-Stake (PoS).

Чтобы глубже вникнуть в эту тему, необходимо прежде всего знать, что подразумевается под блокчейном.

Блокчейн Proof-of-Stake: разница между централизованным и децентрализованным

Сам по себе блокчейн, как следует из названия, будет просто цепочкой блоков, связанных вместе. 

Но тот факт, что файл состоит из цепочки блоков, где каждый новый блок присоединяется к предыдущему, сам по себе не имеет большого значения. 

На самом деле, если говорить по правде, поскольку блокчейн по сути используется как форма базы данных для записи, хранения и чтения данных, существуют гораздо более эффективные и мощные способы сделать это. 

Истинное и уникальное большое преимущество использования блокчейна для записи данных заключается в том, что таким образом база данных может быть общедоступной, общей, доступной для поиска и проверки кем угодно и, прежде всего, управляться децентрализованным протоколом. 

Следовательно, блокчейн действительно имеет смысл только в том случае, если он используется в качестве реестра для децентрализованного протокола, поскольку для централизованных протоколов или инфраструктур он вообще не является хорошим решением. 

Но поскольку настоящие блокчейны являются только децентрализованными, мы должны подумать о том, как позволить любому записывать свои транзакции внутри них, не создавая путаницы и таким образом, чтобы каждый всегда соблюдал все правила. 

Блокчейн: механизм консенсуса Proof-of-Stake (PoS)

Эта проблема вращается вокруг так называемого механизма консенсуса, который представляет собой автоматизированную открытую процедуру, которую может использовать кто угодно без специальных разрешений (без разрешений) для проверки транзакций. 

Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что в блокчейне будут записываться только правильные и законные транзакции, без необходимости полагаться на какое-либо конкретное лицо для их одобрения. 

Действительно, чтобы быть по-настоящему децентрализованным, в блокчейнах не должно быть особых пользователей с привилегиями или особыми полномочиями: все пользователи находятся и должны находиться на одном и том же уровне, в идеальном стиле P2P. 

Механизмы согласия — это именно те процедуры, присущие децентрализованным протоколам, которые позволяют не только проверять транзакции, но и, прежде всего, их полную проверку кем-либо. 

В секторе криптовалют наиболее часто используемыми механизмами консенсуса являются Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-Stake (PoS).

PoW был первым механизмом консенсуса, когда-либо использовавшимся в мире для первого когда-либо существовавшего децентрализованного блокчейна, а именно для Биткойна.

Собственно, даже вторая основная криптовалюта — Ethereum — изначально была основана на PoW, но в 2022 году перешла на PoS.

Разница с Proof-of-Work (PoW)

PoW основан, как следует из самого термина, на доказательстве работы. 

Биткойн-транзакции проверяются майнерами, чья работа заключается в поиске хеш-кода, подтверждающего блок. Обычно на его поиск уходит около 10 минут, хотя эта продолжительность зависит от общего хешрейта сети, поэтому часто она оказывается менее 10 минут, поскольку в Биткойне много хешрейта.

Проблема с PoW заключается именно в хешрейте, поскольку майнинг по сути является соревнованием, в котором победителем становится тот, у кого больше хешрейта, и, следовательно, эффективно вознаграждается тот, у кого больше хешрейта. Однако более высокий хэшрейт также означает более высокое потребление энергии, поэтому PoW Биткойна потребляет много энергии.

Другая проблема заключается в медленности одобрения транзакций, поскольку необходимо дождаться, пока они будут включены в действительный блок и чтобы этот блок был правильно добыт, и обычно для этого требуется не менее 10 минут. 

Третья проблема — это комиссии, которые, однако, зависят не от PoW, а от того факта, что блоки Биткойна ограничены 1 МБ, что позволяет содержать не более 4,000 транзакций. 

Помимо Биткойна, другие криптовалюты, использующие Proof-of-Work, включают Litecoin (LTC) и Dogecoin (DOGE), две криптовалюты, которые появились более десяти лет назад, но есть также Bitcoin Cash (BCH) и Ethereum Classic (ETC). ), родившийся гораздо позже. На самом деле их более сотни, включая Kaspa (KAS) и Monero (XMR).

Обычно это криптовалюты первого или второго поколения, но не третьего, за некоторыми исключениями. 

Ethereum, как уже упоминалось, изначально использовал PoW, но в 2022 году перешёл на PoS. 

Основные особенности Proof-of-Stake

Чтобы решить некоторые основные проблемы PoW, было изобретено Proof-of-Stake. 

Благодаря PoS больше нет майнеров, и больше нет необходимости в исследованиях хеша.

Больше нет даже точного времени блока, потому что вместо майнеров есть узлы-валидаторы, которые могут проверять блоки за чрезвычайно короткое время. 

Здесь даже нет хэшрейта, потому что с технической точки зрения проверка PoS-транзакции очень проста и быстра. 

Таким образом, PoS быстрее и гораздо менее энергозатратен, чем PoW, но это не означает, что комиссии низкие. Фактически, у Ethereum по-прежнему относительно высокие комиссии, хотя и ниже, чем у Биткойна на данный момент, хотя его уровень 2, основанный на PoS, теперь имеет очень низкие комиссии. 

Способ проверки транзакций в блокчейнах на основе Proof-of-Stake очень прост: узлы-валидаторы блокируют часть принадлежащей им собственной криптовалюты сети (для Ethereum это 32 ETH) в стейкинге, и таким образом они могут проверять блоки.

Узел валидатора, который успешно проверяет блок, затем вознаграждается, выраженный в той же собственной криптовалюте сети, но если он проверяет блок неправильно или не проверяет его, он автоматически наказывается штрафом. 

Поэтому узлам-валидаторам неудобно не проверять блоки или проверять их неправильно, потому что они проигрывают. Вместо этого удобно проверить правильность как можно большего количества людей, потому что они от этого выигрывают. 

Различия

Блокчейн, основанный на PoW, безусловно, более надежен и безопасен, но он также гораздо более энергозатратен и, следовательно, намного дороже. 

Сегодня, вероятно, только Биткойн имеет смысл основываться на PoW, тогда как для всех остальных блокчейнов PoS может быть достаточно. 

Блокчейн, основанный на PoS, на самом деле быстрее, дешевле, менее энергозатратен, но при этом достаточно надежен и безопасен, если он хорошо спроектирован и управляется. Кроме того, они позволяют делать ставки, поощряя владельцев собственной криптовалюты блокировать ее, а не использовать. 

Не случайно среди десяти крупнейших криптовалют, без учета токенов и стейблкоинов, есть только две, основанные на PoW (BTC и DOGE), и из этих двух одна — всего лишь мемкоин, у которого, возможно, не будет большого будущего ( Догекоин). 

Вместо этого есть 5, основанных на PoS (Ethereum, BNB, Toncoin, Cardano и Avalanche), и три других, основанных на механизмах консенсуса, очень похожих на PoS (Solana, XRP и Tron) и не имеющих ничего общего с PoW. 

Доминирование Proof-of-Stake и подобных механизмов консенсуса в криптопространстве сейчас практически тотальное, даже несмотря на то, что это не касается криптовалюты, которая сама по себе стоит более половины всего сектора (Биткойн).