Содержание
PoW и PoS представляют собой алгоритмы, используемые для определения блокчейном способа решения задачи распределенного консенсуса. От того, какой именно алгоритм используется, зависит метод распределения вознаграждения, получаемого майнерами криптовалют за за создание блока транзакций.
В чем различия между PoW и PoS
PoW представляет собой аббревиатуру английского выражения «proof of work», что переводится как «доказательство работы». Данный алгоритм обеспечивает преимущество владельцам более мощного вычислительного оборудования в успешном решении криптографической задачи, необходимом для формирования нового блока транзакций. Именно он стал основой первой криптовалюты – биткоина. Концепция PoW была создана для обеспечения эффективной защиты от атак DDoS, приводящих к зависанию системы и отказам обработки запросов ее участников. Недостаток PoW состоит в том, что решение криптографических задач для его реализации требует больших затрат электроэнергии. Кроме того, данный алгоритм уязвим к так называемой атаке 51% – теоретической возможности захвата контроля над распределением вознаграждений одним или несколькими сговорившимися друг с другом майнерами, которые контролируют более половины вычислительных мощностей.
В 2011 году был предложен альтернативный алгоритм распределения вознаграждения между майнерами – PoS. Это аббревиатура английского выражения «proof of stake», означающего «подтверждение доли». Его отличие от PoW состоит в том, что вместо выполнения вычислений создатель блока транзакций показывает наличие у него доли в системе в виде криптовалюты на своем кошельке. Данный алгоритм обеспечивает преимущество в получении вознаграждения за формирование нового блока владельцам больших кошельков криптовалюты. Алгоритм PoS надежно защищен от атаки 51%, поскольку для получения контроля над сетью майнеру придется скупить более половины от всей имеющейся криптовалюты. И даже если ему удастся это сделать, совершение им атаки 51% на сеть будет означать причинение им ущерба самому себе.
Комбинация PoW и PoS
Алгоритм PoW, появившийся первым, продолжает в течение продолжительного времени применяться в большинстве существующих криптовалют. Он успел доказать свою надежность и эффективность в подтверждении операций. И все же часть разработчиков криптовалют предпочла использовать модель PoS. Но и этот алгоритм не лишен недостатков, а потому были созданы альтернативные алгоритмы, сочетающие в себе преимущества PoW и PoS. Одним из них является гибридный алгоритм PoA (Proof of Activity, «доказательство активности»). Он действует следующим образом:
- Сначала майнер рассчитывает хеш с использованием PoW, после нахождения которого отправляет всю информацию в сеть. Однако получение хеша приводит не к формированию блока транзакций, а лишь к созданию «заготовки».
- Хеш блока транзакций интерпретируется как N чисел, каждому из которых однозначно соответствует одна эмитированная криптомонета.
- С каждой криптомонетой связан единственный публичный ключ ее нынешнего владельца. Т. е. таким образом устанавливается N случайных владельцев.
- После проставления своих подписей на этой «заготовке» всеми N владельцами она становится полноценным блоком.
- В случае недоступности кого-то из владельцев в нужный момент PoW-майнеры продолжают формировать новые «заготовки» с разными списками владельцев-кандидатов.
- В конце концов какая-то «заготовка» будет подписана N раз и станет новым блоком транзакций, вознаграждение за создание которого распределяется между PoW-майнером и N владельцами криптовалюты.
При использовании алгоритма PoA владельцы криптовалютных кошельков принимают участие в создании каждого блока транзакций после того, как некоторая работа будет выполнена PoW-майнерами. Поэтому даже если один из участников системы окажется владельцем 51% монет, он не получит полного контроля над формированием новых блоков. Во-первых, PoW-майнеры имеют возможность «забраковывать» заготовки, позволяющие ему подписывать блоки. Во-вторых, при больших значениях N обладатель 51% криптомонет все равно будет вынужден считаться с остальными обладателями криптовалютных кошельков. Поэтому система PoA должна обеспечить большие удобство и надежность, чем PoW и PoS. Однако ее разработка пока не завершена.
Помимо PoA, разработчики криптовалют используют ряд других алгоритмов распределения вознаграждения. Консенсус-протокол DPoS («delegated proof of stake», «делегированное подтверждение доли») предусматривает разделение участников системы на создателей блоков и делегатов, которые обязаны подписывать эти блоки. Модель PoB («proof of burn», «подтверждение сжигания») предусматривает наделение правом пожизненной добычи криптовалюты майнеров, уничтоживших определенное число цифровых монет. Алгоритм PoC («proof of capacity», «подтверждение вместимости») ставит вероятность получения вознаграждения участниками системы в зависимость от выделенного ими под майнинг места на дисках своих компьютеров.
Гибридный алгоритм PoW/PoS для Ethereum
Одной из самых популярных систем, где будет применяться гибридный алгоритм PoW/PoS станет Ethereum. Команда проекта уже давно развивает собственный протокол консенсуса Casper с применением обоих механизмов шифрования. Не так давно были определены награды ETH для майнеров PoW в новой системе.
Какие преимущества даст гибридный алгоритм для экосистемы Ethereum по замыслу авторов:
- Позволит сделать майнинг Эфира менее энергозатратным;
- Более справедливое распределение прибыли между владельцами мастернод на слабых ПК и майнинг-ферм — увеличение децентрализации сети;
- Противостояние ASIC-майнерам и увеличению сложности майнинга;
- Ускорение транзакций и решение проблемы масштабируемости
В действительности пока никто не знает, как поведет себя Ethereum после внедрения нового протокола Casper. Он пока работает в тестовой сети и когда появится в основном блокчейне Эфириума, не известно. Специалисты полагают, что это состоится не ранее 2019 года.
Источник: utmagazine.ru
Загрузка...
