Наверх
Изображение - Каковы отличия Proof of Work и Proof of Stake и что лучше в майнинге

Каковы отличия Proof of Work и Proof of Stake и что лучше в майнинге

14.12.2018 | Автор: Евгений Наумов

Bitcoin, Ethereum и некоторые другие криптовалюты появляются на свет путем майнинга, процесса добычи, который включает сложные математические вычисления алгоритма Proof of Work (PoW). Именно процесс решения Proof of Work лег в основу создания Bitcoin и по сути стал базой для создания блокчейна. Создатель Ethereum Виталик Бутерин считает, что Proof of Work слишком дорогостоящий и слишком расточительный с точки зрения ресурсопотребления для современного общества.

Выступая на пресс-конференции 5 марта 2018 года в Singapore University of Social Sciences, он заявил, что до внедрения нового Протокола Proof of Stake (PoS) для майнинга Ethereum, осталось не так уж много времени.

Протокол Proof of Work и его особенности

Концептуальное предложение Proof of Work (Доказательство работы) появилась в 1993 году, задолго до создания Bitcoin. Именно оно дало толчок революционным преобразованиям технологий для цифровых транзакций. Изначально главной целью Протокола Proof of Work было установление правил, которые обеспечивали защиту системы от DDos-атак.

Применительно к Bitcoin Протокол PoW определил набор требований для верификации транзакций при формировании блоков и всей сети распределенного реестра. Процессы, которые реализуют эти требования, предотвращают двойное расходование в сети и обеспечивают безопасность вложений пользователей, а также создают новые единицы криптовалюты, которые идут на вознаграждение работы майнеров.

Все процессы совершения транзакций и добычи криптовалюты в сети состоят из следующих этапов:

  • Отправка транзакции пользователем своему контрагенту;

  • Легитимизация транзакции путем хеширования;

  • Формирование блоков заданной емкости 1Мб из случайно выбранных транзакций;

  • Формирование блок-цепи из последовательно решенных блоков и синхронизация;

  • Вознаграждение майнера, который решил задачи Proof of Work первым, согласно Протоколу.

Миллионы майнеров на всей планете, стремясь обеспечить PoW и заработать вознаграждение, включаются в соревновательный процесс, затрачивая огромные интеллектуальные усилия, технические и энергетические ресурсы, но победителем становится самый удачливый, остальные с надеждой на успех начинают обрабатывать новую транзакцию… Так просто вылетают в трубу колоссальные затраты, не приносящие пользы ни членам общества, ни экологической среде.

maxresdefault.jpgЧерез каждые 210 000 завершенных блоков задачи Proof of Work существенно усложняются, а вознаграждение сокращается вдвое. Среди майнеров возникает «гонка вооружений»: оборудование становится сложнее, дороже и менее доступным для большинства. Так сокращается численность сообщества майнеров, которая хотела бы приобретать в собственность высокоэффективное, но энергоемкое и дорогостоящее оборудование. Сообщество становится более эксклюзивным, а значит, под угрозой оказывается основополагающая идеология децентрализации, ради которой придумана технология блокчейн. И хотя централизация сети, связанная с PoW, не имеет прямой связи с нечестностью владельцев пула добычи криптовалюты, все же возможность сосредоточения 51% добывающих мощностей и контроля над сетью в одних руках реальна и вызывает опасения относительно сохранения безопасности сети от DDos-атак и двойного расходования.

Алгоритм Proof of Work применяется в сети Bitcoin, в сетях различных альткоинов, а также в Ethereum. Однако Ethereum не только имеет специфические особенности Ethash PoW, но и работает над разработкой и внедрением нового протокола Proof of Stake (PoS) (Доказательство доли).

Протокол Proof of Stake (PoS) и его особенности

Впервые идею Proof of Stake начали обсуждать в 2011 году. А через год были запущены криптовалюты Nxt, Qora, Peercoin, ShadowCach и другие, которые применили этот метод. PoS используется для верификации транзакций и обеспечения распределенного консенсуса, он также позволяет с меньшими затратами поддерживать распределенный реестр.

В то время, как майнеры через механизм решения PoW получают вознаграждение за верификацию транзакций и создание нового блока в соревновательном процессе между собой, при использовании алгоритма Proof of Stake система сама выбирает майнера (форджера) на создание нового блока, исходя из его доли в общем количестве криптовалюты в сети, и при этом не вознаграждает за создание блока. Форджеры PoS зарабатывают только на комиссии от транзакций. 

После внедрения Протокола Casper PoS, (который в настоящее время тестируется двумя клиентами Ethereum и уже в ближайшие два месяца должны появиться новые узлы Harmony), в системе появится пул валидаторов, и любой желающий, присоединившись к нему на любом этапе, сможет стать форджером. И хотя программой не будет предусмотрено ограничение количества валидаторов, их экономическую заинтересованность вхождения в пул можно будет регулировать с помощью комиссионных, первоначально назначенных в пределах от 2% до 15%.

Что касается безопасности и надежности сети, то она будет обеспечиваться благонадежностью валидаторов - алгоритм Casper способен определить валидатора, который нарушает установленные правила, и лишает его депозита без права дальнейшего участия в сети. Вот такой стимул постоянно пополнять свой депозит и вести честную игру!

Для работы валидаторам не нужно будет заботиться о повышении своих вычислительных мощностей – их заработок будет зависеть от размера собственного депозита в сети и текущей сложности системы.

Затраты энергии на многочисленные вычисления, не приносящие результата валидаторам, будут просто не нужны, что сбережет ресурсы и экологическую среду.

ecology.jpg

Безопасность сети повысится, так как заполучить 51% общего количества криптовалюты в сети будет дорого, кроме того, при появлении хакера валидаторы, защищая свои депозиты в сети, быстро отреагируют ценой криптовалюты на рынке.

По словам Виталика Бутерина для завершения нового Протокола Proof of Stake потребуется еще «некоторая работа», в том числе небольшие изменения, предложенные в ходе академических исследований и рождения новых идей.

Среди майнеров возникает «гонка вооружения»: оборудование становится сложнее, дороже, и как следствие – менее доступным для большинства.

Сравниваем PoW и PoS

Достоинства PoW

Недостатки PoW

- Менее подвержен централизации.

- Необходимость больших затрат на электроэнергию.

- Более распространен, имеет долгую историю и пользуется уважением среди майнеров.

- Нанесение вреда экологии.

- Есть возможность получать большее вознаграждение, нежели в случае с PoS.

- Постоянная техническая гонка оборудования.

- Нет необходимости держать на счету средства в качестве инструмента для заработка.

- Майнер вынужден тратить огромные средства на поддержание технического состояния майнинг-машин.


- Высокий риск атаки 51%.


- Участники майнинга вынужденно сталкиваются с постоянным возрастанием уровня сложности добычи монет, и как следствие – уменьшением прибыли.


Достоинства PoS

Недостатки PoS

- Сама возможность формирования атаки при PoS является крайне затратной с финансовой стороны. Необходимые усилия для ее осуществления делают атаку практически нереальной. Кроме того, для достижения цели пользователю потребуется большое количество монет, соответственно в ходе проведения атаки он сам же и пострадает, что не является целесообразным.

- Для получения процента от комиссий необходимо постоянно держать кошелек онлайн.

- Меньшие комиссии.

- Для реального заработка необходима крупная сумма, которой пользователь не сможет распоряжаться, поскольку она будет залогом форджинга.

- Экологичность.

- Возможность создания сговора группы валидаторов.

- Не нужно приобретение специального оборудования для заработка.

- Принцип обогащения через накопление ставит под угрозу децентрализованность системы.


Кто победит в итоге

PoW и PoS представляют собой два разных мира, которые объединяет лишь одно – цель в виде получения монет. Стоит понимать, что проекты, построенные на принципе доказательства работы, рано или поздно могут получить возможность перейти на Proof of Stake. Дело в том, что в случае ограниченной эмиссии, которая является одним из ключевых элементов поддержания стоимости монеты, наряду с увеличением сложности добычи, общее количество монет для добычи рано или поздно подойдет к нулю. В этом случае майнеры лишаться возможности заработка, а самому проекту придется искать другие решения для работы с участниками своей системы.

Говоря о том, кому же в итоге достанется победа, однозначно на лидирующие позиции выходит более современный PoS, который учитывает потребности современных пользователей и является менее вредным для окружающей среды. Однако при этом PoW навсегда войдет в историю как консенсус, благодаря которому о возможностях заработка на криптовалютах узнало огромное количество людей зародилась сама  индустрия майнинга.

Не PoW и PoS едиными сыт майнер, или к вопросу о других консенсусах

Помимо главных «героев» данного материала, на рынке майнинга присутствует достаточное количество их конкурентов. Команды различных проектов, в своем стремлении решить извечный спор наилучшего выбора консенсуса, предлагают свои идеи. Ниже будут представлены несколько наиболее известных альтернатив:

Proof of Capacity (доказательство ресурсов).
Для начала работы пользователь должен предоставить системе определенный объем внутренней памяти устройства. В качестве основного принципа добычи выступает монетизация ресурсов (памяти).

Proof of Activity (доказательство активности).
Является весьма распространенным миксом достоинств PoW и PoS.

Proof of Storage (доказательство хранения).
В работе также необходимо предоставление свободных ресурсов устройств, которые создают облачное хранилище - им в дальнейшем могут пользоваться участники проекта.

Proof of Burn (доказательство сжигания).
Работа начинается в момент, когда пользователь добровольно производит «сжигание» своих монет путем их отправления на специальный адрес (его особенность заключается в том, что полученные средства более не могут быть использованы в качестве финансового инструмента). Проведя данную процедуру, перед пользователем открывается возможность начать добывать монеты.

Delegated Proof of Stake (делегированное подтверждение доли).
Представляет собой эволюционировавшую версию PoS, в которой подтверждение доли подверглось некоторым техническим усовершенствованиям.

Подводим итоги

Таким образом, возможности PoW и PoS существенно отличаются друг от друга. Благодаря недостаткам каждого из способов, на свет появилось достаточное количество альтернатив. Вполне вероятно, что уже в ближайшем будущем криптосообществу будет представлен новый, куда более совершенный консенсус, в котором все достоинства предыдущих предложений сольются воедино, ликвидировав своим весом возможные технические проблемы.
Не забывайте подписываться на наши социальные сети и делиться информацией! Мы будем рады :)

Для того, чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться или зарегистрироваться.