Proof of Stake или Proof of Work: Что выбрать?

image
НАПИСАНО Abel Stokes 79 просмотров date-icon 2024-07-18 13:54:00

Если вы начинаете работать в мире криптовалют, то наверняка слышали два фундаментальных понятия: Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS). Эти англосаксонские термины представляют собой два фундаментальных механизма консенсуса, которые лежат в основе безопасности и целостности криптовалют и децентрализованных сетей. Прежде чем перейти к рассмотрению различий между Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS), необходимо понять базовую концепцию, которая объединяет эти две технологии: протокол консенсуса. В мире криптовалют и технологии блокчейн протокол консенсуса — это набор правил и процедур, которые определяют, как узлы децентрализованной сети приходят к соглашению о текущем состоянии бухгалтерской книги, или блокчейна.

Знакомство с протоколом Proof of Work (PoW)

В криптовалютной экосистеме протокол Proof of Work (PoW) выделяется как надежный протокол, лежащий в основе некоторых из самых влиятельных цифровых валют, среди которых ярко выделяется новаторский Bitcoin. По своей сути Proof of Work - это гениальный механизм консенсуса, который превращает решение сложных математических задач в мощный инструмент для подтверждения транзакций в блокчейне. В этом цифровом балете майнеры соревнуются, кто первым решит эти криптографические головоломки, демонстрируя свою преданность и вклад в поддержание децентрализованной сети.

Как работает Proof of Work?

Proof of Work (PoW) - это фундаментальный протокол консенсуса в блокчейне, который использует криптографию и решение сложных задач для обеспечения безопасности и подтверждения транзакций. В этом процессе сеть ставит сложные криптографические задачи, а майнеры соревнуются в том, кто первым их решит. Этот процесс "доказательства работы" требует больших вычислительных мощностей, что заставляет участников прилагать значительные усилия. Решение, найденное майнером, доказывает его работу и, будучи подтвержденным сетью, дает ему право добавить новый блок в блокчейн. Помимо гарантии целостности транзакций, PoW способствует децентрализации и распространению новых монет.

Преимущества протокола Proof of Work

Криптографическая устойчивость: PoW использует криптографические хэш-функции, что делает транзакции неизменяемыми и устойчивыми к взлому. Сложность криптографических головоломок добавляет дополнительный уровень безопасности. Защита от атак на 51%: Структура PoW делает чрезвычайно сложной атаку 51%, при которой злоумышленник контролирует более половины вычислительной мощности сети. Также, PoW позволяет децентрализованно распределять майнинговую активность. В отличие от некоторых альтернативных протоколов, где решения могут быть централизованы в руках немногих, PoW поощряет участие множества игроков.

Избегает концентрации монет: Майнинг как процесс объединения новых блоков представляет собой форму распределения монет, что позволяет избежать чрезмерной концентрации богатства у небольшого числа участников. Также, майнеры, решая головоломки и подтверждая блоки, получают вознаграждение в виде новых криптовалют и комиссии за транзакции. Этот финансовый стимул мотивирует участников и вносит вклад в поддержание и безопасность сети.

Честная конкуренция: Открытая конкуренция в майнинге гарантирует, что ни один участник не имеет несправедливого преимущества в получении вознаграждения, поскольку все подчиняются одним и тем же правилам решения головоломок. PoW предоставляет равные возможности для участия в проверке транзакций. Любой субъект, обладающий необходимыми вычислительными ресурсами, может присоединиться к сети, что способствует всеобщему охвату и позволяет избежать цензуры.

Proof of Work

Недостатки Proof of Work

Экологическая проблема: Основным недостатком PoW является его высокое энергопотребление. Соревнование между майнерами за решение сложных криптографических головоломок требует огромного количества вычислительной мощности, что влечет за собой значительное воздействие на окружающую среду. Стоит отметить, что в случае с биткойном энергобаланс все больше смещается в сторону использования возобновляемых источников энергии для майнинга. Также, интенсивное использование энергии привело к спорам об устойчивости PoW, особенно в сравнении с более энергоэффективными подходами.

Доминирование крупных пулов: По мере усиления конкуренции в майнинге возникла централизация в крупных майнинговых пулах, где небольшое число участников контролирует значительную часть вычислительной мощности сети. Это может поставить под угрозу децентрализацию, которую стремится поддерживать PoW. Помимо этого, концентрация власти в крупных пулах также создает риск сговора, когда эти участники могут координировать усилия для влияния на сеть, хотя это противоречит индивидуальным интересам.

Неравенство доступа: Майнинг PoW требует специализированного оборудования и потребляет большое количество электроэнергии, что может исключить отдельных людей или сообщества с ограниченными ресурсами. Это может привести к централизации в регионах с более дешевой энергией и доступом к специализированному оборудованию. Также, теоретическая возможность атаки на 51% сохраняется в системах PoW. Если злоумышленник контролирует более 50% вычислительной мощности сети, он теоретически может манипулировать транзакциями или совершать другие вредоносные действия.

Proof of Stake (PoS)

Proof of Stake (PoS) - это инновационная альтернатива протоколу консенсуса PoW, представляющая радикально иной подход к подтверждению транзакций в сетях блокчейн. Вместо того чтобы полагаться на вычислительные мощности и интенсивную конкуренцию майнеров, PoS распределяет право на подтверждение блоков на основе доли пользователя в соответствующей криптовалюте.

Как работает Proof of Stake?

Proof of Stake (PoS) знаменует собой значительное изменение в способе подтверждения транзакций и поддержания сети криптовалют. В отличие от PoW, которая основана на конкуренции вычислительных мощностей между майнерами, PoS дает право на подтверждение блоков и добавление их в блокчейн на основе владения участниками криптовалютами и их блокировки.

В PoS участники, называемые валидаторами, должны "поставить на карту" или заблокировать определенное количество родной криптовалюты сети. Эти валидаторы выбираются для предложения и подтверждения блоков детерминированным или вероятностным способом, и вероятность выбора напрямую зависит от количества заблокированной ими криптовалюты. Доля участников выступает в качестве их "кола" в системе и служит залогом. Если валидатор действует недобросовестно, например, пытается удвоить расходы, он может понести наказание, включая частичную или полную потерю своей доли. Этот механизм штрафов служит сильным стимулом для валидаторов действовать честно и на благо сети.

В отличие от PoW, PoS обеспечивает значительную энергоэффективность, поскольку не требует ресурсоемких вычислений для решения криптографических задач. Валидаторы отбираются по количеству имеющихся у них криптовалют, что значительно снижает воздействие на окружающую среду, связанное с майнингом. Успешные валидаторы получают вознаграждение в виде комиссии за транзакции и, в некоторых случаях, новых криптовалют, созданных в процессе валидации. Такая система финансовых стимулов мотивирует участников активно участвовать в обеспечении безопасности и поддержании сети. Кроме того, PoS обеспечивает большую масштабируемость благодаря отсутствию необходимости в интенсивных вычислениях для борьбы за валидацию. Процесс выбора валидатора может быть более эффективным, что позволяет расширить участие и способствует созданию более децентрализованной сети.

протокол Proof of Work

Преимущества Proof of Stake

Снижение энергопотребления: PoS исключает необходимость ресурсоемких вычислений, в отличие от PoW. Полагаясь на количество хранящихся криптовалют, а не на вычислительную мощность, PoS значительно более энергоэффективна, что снимает критику в адрес устойчивости PoW.

Более низкое воздействие на окружающую среду: Энергоэффективность PoS позиционирует ее как более устойчивый и экологичный вариант, что снимает опасения по поводу огромного потребления энергии, связанного с майнингом криптовалют. Также, валидация в PoS основана на количестве криптовалют, заложенных в качестве залога. Такое участие стимулирует держателей криптовалют быть активной частью сети и вносить свой вклад в ее безопасность и обслуживание. Помимо этого, валидаторы получают вознаграждение в виде комиссии за транзакции и, в некоторых случаях, новых криптовалют. Такая система финансовых стимулов мотивирует участников действовать честно и на благо сети.

Децентрализация и устойчивость к атакам: Природа PoS значительно снижает риск атак 51%, поскольку количество криптовалют, необходимое для эффективной компрометации сети, является запредельным. Также, полагаясь на владение криптовалютой, а не на вычислительную мощность, PoS способствует более справедливому распределению проверки, способствуя децентрализации сети.

Эффективный процесс отбора: PoS устраняет необходимость конкурировать за подтверждение путем сложных вычислений, обеспечивая более эффективный и масштабируемый процесс отбора валидаторов. Эффективность процесса отбора способствует более активному участию держателей криптовалют, что способствует созданию более надежной и децентрализованной сети.

Недостатки Proof of Stake (PoS)

Непрерывное накопление: PoS распределяет право на подтверждение блоков в зависимости от количества имеющихся у вас криптовалют. Это может привести к увеличению концентрации богатства со временем, так как те, у кого больше активов, с большей вероятностью будут выбраны в качестве валидаторов. Также, участие на основе холдинга может способствовать консолидации экономической власти в руках немногих, что потенциально подрывает децентрализацию, которую PoS стремится поддерживать.

Риск несправедливых штрафов: Хотя штрафы являются сдерживающим механизмом, могут возникнуть ситуации, когда валидаторы столкнутся с несправедливыми штрафами из-за непредсказуемых условий сети или недопонимания. Еще, возможность потери активов в результате штрафов может побудить некоторых участников покинуть сеть, а не сталкиваться с потенциальными рисками.

Сложность миграции: Переход от сети на основе Proof of Work к PoS или даже между различными вариантами PoS может быть сложным. Планирование и осуществление таких переходов может быть сопряжено с трудностями и требует широкого консенсуса в сообществе. Еще хотим отметить, плохо управляемые переходы могут повлиять на доверие сообщества и восприятие стабильности сети.

Ключевые различия

После анализа каждого из протоколов мы подведем итоги по обеим технологиям в каждом пункте. Кроме того, если вы заинтересованы в запуске блокчейн-проекта, вы должны знать, что выбор между Proof of Stake (PoS) и Proof of Work (PoW) представляет собой решающий элемент при разработке и запуске Web3-проекта. Оба протокола консенсуса имеют фундаментальные различия, которые влияют на безопасность, эффективность и функциональность сети. Ниже мы рассмотрим эти различия и подчеркнем, как каждый из них может быть более подходящим в зависимости от конкретных целей проекта.

Метод консенсуса

  • PoW: Использует интенсивное соревнование вычислительных мощностей для подтверждения транзакций и создания новых блоков в блокчейне. Майнеры решают сложные криптографические задачи, чтобы заработать право на добавление блоков.
  • PoS: Распределяет право на валидацию блоков на основе количества криптовалют, которые участники держат и блокируют в качестве залога. Выбор валидатора основан на участии, а не на вычислительной мощности.

Энергоэффективность

  • PoW: Потребляет большое количество энергии из-за необходимости выполнять интенсивные криптографические вычисления для борьбы за валидацию.
  • PoS: По своей сути более энергоэффективна, так как исключает необходимость конкуренции за счет вычислительных мощностей и основывает подтверждение на владении криптовалютой.

Безопасность и устойчивость к атакам

  • PoW: Со временем она доказала свою устойчивость, особенно в таких сетях, как Bitcoin. Интенсивная конкуренция и высокая стоимость атаки на сеть сдерживают злоумышленников.
  • PoS: Снижает риск атак на 51%, но безопасность зависит от количества криптовалют на кону. Штрафы за неправильное поведение служат дополнительным сдерживающим фактором.

Управление и гибкость

  • PoW: Изменение протокола PoW может быть сложным и может потребовать жесткого форка. Управление часто осуществляется вне протокола.
  • PoS: Управление может быть более интегрировано в протокол, что позволяет более оперативно обновлять его и принимать децентрализованные решения.

В конечном итоге выбор между PoW и PoS зависит от конкретных целей проекта и таких соображений, как устойчивость, желаемая децентрализация и доступность для участников. Некоторые проекты могут выбрать сочетание элементов обоих протоколов, чтобы использовать сильные стороны каждого из них.

0 Комментариев найдено

Оставьте комментарий

Связаться с нами

Полезные ссылки

Вас обманул брокер?
Напишите нам