Что такое Proof of Stake и по какому принципу он работает?
Статьи
Proof of Work (PoW) — механизм консенсуса, который используется для точной проверки истории всех транзакций в Биткойне. Он является энергоемким и имеет ограниченные возможности для проведения транзакций. В связи с этим возникли новые механизмы консенсуса, ориентированные на менее затратный по времени и энергии подход, среди которых наиболее перспективной является модель Proof of Stake (PoS).
В этой статье вы узнаете, что такое Proof of Stake и как он работает, чем он отличается от первого в истории механизма Proof of Work, его плюсы и минусы, самые популярные криптоактивы, использующие этот метод, и каковы его дальнейшие перспективы.
В чём суть мехнизма доказательства доли (Proof of Stake, PoS)?
Механизм консенсуса — это метод обеспечения безопасности распределенной базы данных и проверки данных. База данных в контексте криптовалют называется блокчейн, а процесс консенсуса был разработан для защиты этого блокчейна. Механизм консенсуса для завершения транзакций и добавления новых блоков в блокчейн в криптовалютах называется Proof of Stake (PoS).
Proof of Stake уменьшает количество вычислительной работы, задействованной для подтверждения блоков и операций, обеспечивающих безопасность блокчейна и, соответственно, самой криптовалюты. Проверка блоков с помощью оборудования владельцев монет регулируется Proof of Stake. Владельцы, предоставляющие свои валюты в качестве залога в обмен на возможность верификации блоков, известны как «валидаторы».
Затем блок проверяется валидаторами, которые выбираются случайным образом или по алгоритму. Вместо того, чтобы использовать процесс, основанный на соревновании, как, например, Proof of Work, который используется чаще всего, этот подход назначает того, кто получит право подтвердить блок.
Чтобы стать валидатором, владелец монеты должен «застейкать» определенное количество активов. Например, чтобы стать валидатором в определенной сети, он должен первоначально инвестировать 32 ETH, которые должны быть застейканы. Множество валидаторов проверяют блоки, и когда определенное количество этих валидаторов подтверждает правильность блока, он считается завершенным и блокируется.
Каждая технология Proof of Stake использует несколько методов проверки блоков. Однажды, когда Ethereum, второй по величине криптоактив в мире, полностью перейдет на PoS, для подтверждения транзакций будут использоваться шарды. Валидатор будет проверять подлинность операций и добавлять их в блок шарда, который должен быть подтвержден как минимум 128 валидаторами. После того как шарды будут проверены и блок будет создан, большинство валидаторов должны подтвердить достоверность результатов, прежде чем блок будет закрыт навсегда.
Давайте рассмотрим, как PoS выглядит на практике и что включает в себя весь процесс.
Метод Proof of Stake позволяет держателям криптовалют делать ставки на свои криптовалюты и создавать собственные узлы-валидаторы.
Ставка криптовалюты — это залог ваших монет для использования при проверке транзакций. Когда вы закладываете свои активы, они, по сути, оказываются заблокированными. Однако вы можете выкупить их в любое время и переместить по своему усмотрению.
Как только блок денежных переводов готов к обработке, криптовалютный механизм Proof of Stake выбирает узел-валидатор для его проверки. Валидатор проверяет, законны ли действия внутри цепочки. Если это так, они добавляют блок в блокчейн и получают криптовалютное вознаграждение за свои усилия. И наоборот, они будут оштрафованы, если валидатор предложит добавить блок с неверной информацией. Штраф в данном случае означает, что эти люди в конечном итоге потеряют определенную сумму своих поставленных активов.
Давайте проверим, как все это работает на примере одной из широко распространенных криптовалют — Cardano (AいえｓDA). Cardano является значимым криптоактивом на PoS с обширной клиентской базой и большой рыночной капитализацией. Предположим, вы покупаете ADA. Как только вы станете обладателем Cardano, вы узнаете, что его можно стейкать и создать свой независимый узел подтверждения. Когда Cardano необходимо проверить блоки транзакций, ее протокол Ouroboros выбирает валидатора. Валидатор проверяет блок, загружает его и за свои усилия получает вознаграждение в виде дополнительных активов Cardano.
Теперь, когда стало более понятно, что такое PoS, давайте рассмотрим основные различия между механизмами Proof of Stake и Proof of Work.
Сравнительный анализ механизмов PoS и PoW
Понимание Proof of Work и Proof of Stake закладывает основу для понимания полезности технологии блокчейн, преимуществ и недостатков различных механизмов консенсуса, а также современной ситуации с цифровыми валютами.
Биткоин, отец всех криптовалют, использует принцип Proof of Work. Принцип основан на «работе» майнеров, главная цель которых — получить вознаграждение в криптовалюте. Вознаграждение выдается за добычу блока транзакции. Новый блок транзакции добавляется в блокчейн и может быть просмотрен любым желающим на специальных сайтах.
Майнеры должны решить невероятно сложные математические загадки, чтобы добыть следующий блок и получить свое вознаграждение. Майнерам важно, чтобы задачи вычислялись как можно быстрее, поэтому они используют самое современное оборудование, которые работают круглосуточно. Однако это требует больших затрат энергии.
С другой стороны, существуют валидаторы и криптовалюты для стейкинга. В принципе, цель блокчейнов PoW и PoS идентична. Просто они были разработаны по-разному и позволяют пользователям пользоваться другими преимуществами. В блокчейн Proof of Stake участвуют валидаторы, а не майнеры. В PoS нет сложных математических задач, но вознаграждение все равно есть. Валидаторы же получают привилегию на подтверждение следующего блока транзакций, стейкая или «блокируя» свои криптовалюты на определенный период времени.
Как уже упоминалось, в процессе консенсуса Proof of Stake валидаторы выбираются случайным образом. Однако важно помнить, что валидаторы с наибольшим количеством активов, которые стейкаются в течение длительного времени, имеют более высокую вероятность подделки следующего блока. Точно так же майнеры с не очень мощными майнинговыми машинами могут объединять свои криптовалюты на PoW, а валидаторы на PoS могут объединять свои активы, чтобы конкурировать с другими валидаторами, которые могут иметь более высокую способность к созданию блоков. Такая деятельность называется стейкинг-пулом.
На самом деле, каждый метод консенсуса (их больше) имеет свои преимущества и недостатки.
Давайте продолжим и рассмотрим плюсы и минусы механизма Proof of Stake.
Плюсы PoS
Энергоэффективное решение
Существенным отличием Pos от PoW является то, что PoS не требует применения дорогостоящих компьютеров и использования огромного количества ресурсов.
A variety of research studies have been conducted to examine how PoW-based blockchains use energy. A 2021 follow-up study, for example, revealed that the energy usage of Bitcoin mining had climbed to 121.36 TWh per year. In one year, the mining of Bitcoin consumes more electricity than Switzerland, Argentina, the Philippines, and the Netherlands combined. Many criticize PoW mainly because of this.
Высокое энергопотребление алгоритма консенсуса Proof of Work является основным фактором, вызывающим экологические проблемы блокчейн-сетей на основе PoW. Дело в том, что производство электроэнергии по-прежнему зависит от ископаемого топлива.
Помимо более высокой энергоэффективности, PoS имеет и другие уникальные преимущества.
Полезность и масштабируемость
Еще одним преимуществом модели Proof of Stake является то, что она обеспечивает безопасность блокчейна, поощряя правильные подтверждения и препятствуя неправильным. Валидаторы, как уже говорилось ранее, получают долю от платы за обработку и теряют долю, если пытаются каким-либо образом обмануть систему.
При PoW постоянно возникает проблема масштабируемости. Использование блокчейна использующего механизм Proof of Stake более масштабируемо, поскольку он еще более децентрализован и позволяет использовать его большему числу участников. Кроме того, если сравнивать Proof of Work и Proof of Stake, то PoW, несомненно, медленнее, когда дело доходит до обработки транзакций.
Использование энергоэффективных блокчейнов выходит за рамки криптовалют. Например, платформы Ethereum и Cardano были запущены для поддержки своих родных цифровых валют и других цифровых активов, а также приложений, включая создание невзаимозаменяемых токенов (NFTs), DeFi, блокчейн-игр и т.д.
Недостатки PoS
PoS может показаться решением всех проблем PoW, но, к сожалению, это не так. Есть и другая сторона медали, и она включает в себя:
Ограничения на доступ
Наиболее существенным препятствием для участия является то, что заинтересованные лица должны обладать родной валютой конкретной блокчейн-платформы на основе PoS. Эти криптовалюты можно приобрести за фиатную валюту или путем обмена криптовалюты на родную криптовалюту, с которой она работает.
Откровенно говоря, PoS не всегда легкодоступен. Технологические и технические проблемы, связанные с владением криптовалютой и постижением блокчейна, могут оттолкнуть людей от использования сети.
Несправедливость
Чем больше у человека активов, тем больше он может застейкать и заработать криптовалюты. Многие критикуют этот PoS из-за того, что он предполагает стейкинг криптовалютой для участия, а также потому, что чем больше капитал, тем больше шансов стать избранным валидатором и получить от этого прибыль.
Это чем-то похоже на PoW, где чем больше капитала у человека или организации, тем более мощное оборудование он может приобрести.
Атака 51%
Уязвимость Proof of Stake к атаке 51% является, безусловно, самым существенным недостатком. Такая атака происходит, когда кто-то имеет контроль над блокчейном и владеет более чем 51% проверочных мощностей.
Следует помнить, что атака 51 % может быть направлена как на PoW, так и на PoS. Человек или группа людей может купить достаточное количество криптовалют в блокчейн-системах на основе PoS, особенно в тех, где используются более новые и менее ценные криптовалюты, чтобы получить преимущество перед другими пользователями и повысить свои шансы быть выбранным в качестве валидатора.
Более того, тот факт, что механизм Proof of Stake еще относительно молод по сравнению с Proof of Work, является одним из его основных недостатков. Поэтому его безопасность не так высока, как у PoW. Proof of Work предлагает более надежный процесс консенсуса, поскольку требует аппаратного питания.
Самые прибыльные PoS-криптовалюты
1) Ethereum (ETH)
За последние несколько лет Ethereum стал самой популярной блокчейн-сетью. На его основе построено более 2800 децентрализованных приложений.
As of now, Ethereum is a Proof of Work network, but its upcoming major update, Ethereum 2.0, which would change it into a Proof of Stake network, is intended to address its scalability problems. By doing so, the network would be optimally scaled and secured, leading to more creative Decentralized Applications that might be created.
2) Tezos (XTZ)
Другой многофункциональный блокчейн PoS с управлением внутри сети называется Tezos. Стейкинг Tezos (XTZ) позволит вам получать пассивный доход. Стоит отметить, что Tezos — это первый криптоактив с Proof of Stake, который принимается для торговли на всех крупных биржах. Использование любой надежной криптоплатформы является наиболее простым методом для торговли такими криптовалютами, как Tezos.
3) Akash (AKT)
The Akash Network is a promising project that was created on Cosmos Hub and employs the native utility token Akash (AKT) as a method of governance, security, and trade. By staking the Akash token, one can receive an APR of up to 58%. The staking earnings for this asset are among the highest in the market.
Sonuç
Kripto para meraklıları sıklıkla Hisse İspatının kripto para birimlerini genişletip genişletmeyeceğini ve gelecekte paranın kullanım şeklini değiştirip değiştirmeyeceğini merak ediyor.
Çoğu gösterge, ölçeklenebilir, güvenli ve etkili bir kriptografik altyapıya olan talebin arttığına işaret ediyor, ki bu da kesinlikle Hisse İspatı. Kripto para yatırmak, büyük olasılıkla blok zinciri ağlarına erişilebilirliği artıracak ve yaygın olarak benimsenmesini hızlandıracaktır. Daha hızlı işlemler, daha fazla şirketi kripto para kabul etmeye ikna edecek olan Hisse İspatı kripto para birimleri tarafından teşvik edilecektir.
Hisse İspatı, sahip olduğu fonksiyonlar sayesinde hem kripto para kullanıcılarına hem de yatırımcılara yardımcı oluyor. PoS tabanlı kripto para birimleri, ölçeklendirme için gerekli olan işlemleri hızlı ve ucuz bir şekilde yürütebilir ve kripto para birimi hisseleri yatırımcıların ödüller kazanmasını ve ek gelir elde etmesini sağlar.
Birkaç zayıflığa rağmen, özellikle kripto paranın geniş çapta tanınan, ekolojik olarak dostane ve daha fazla kullanıcıya uyacak şekilde ölçeklenebilir hale gelmeyi amaçladığını hesaba kattığımızda, Hisse İspatı hala kripto para birimlerinin geleceği için en iyi adaylardan biridir.
