Proof-of-Work проти Proof-of-Stake: як зміниться Ethereum

CryptoExplorer         Немає коментарів         Ethereum
231 перегляд
Швидше за все, до недавнього часу ви навіть не чули, що Ethereum переходить з системи Proof-of-Work на Proof-of-Stake. Що зміниться в технологіях майнінгу, якщо спільнота Ethereum вирішить змінити одне на інше?


Що таке Proof-of-Work?


Це протокол, головна мета якого - захист від кібератак, таких як DDoS-атака, при якій зловмисники перевантажують обчислювальні ресурси системи, посилаючи численні помилкові запити.

Концепція Proof-of-Work (PoW) існувала задовго до біткойна (Bitcoin), але коли Сатоші Накамото застосував (або застосувала - ми до сих пір нічого не знаємо про особу творця криптовалют) цю техніку до свого винаходу, це поклало початок революції в області цифрових транзакцій.

Правду кажучи, ідея PoW була запропонована Синтією Дворко і Моні Наор ще в 1993 році, але сам термін з'явився набагато пізніше, в 1999-му, в статті Маркуса Джейкобсон і Арі Джуелс.

Але повернемося в сьогодення. Не буде перебільшенням сказати, що Proof-of-Work - головна ідея, що лежить в основі Bitcoin: саме вона служить базою для розподіленого реєстру.

Що таке розподілений реєстр?


Це система, за допомогою якої ви можете здійснювати грошові перекази безпосередньо, не вдаючись до послуг посередників.

При традиційних методах проведення фінансових операцій ви фактично довіряєте свої кошти третій стороні (наприклад, Visa, Mastercard, PayPal або банку), яка і здійснює транзакцію. Третя сторона веде власний закритий реєстр транзакцій, що включає записи про історію угод і дані про баланс кожного аккаунта.

Однак в разі Bitcoin і деяких інших криптовалют, копія такого реєстру фактично є у кожного учасника системи - саме такий розподілений реєстр і називається блокчейном. Кожна сторона в транзакції може перевірити всю інформацію самостійно, тому необхідність в посередниках відпадає.

Proof-of-Work і майнінг


На більш глибокому рівні Proof-of-Work представляє собою набір вимог до складних комп'ютерних обчислень, які необхідно провести, щоб створити нову групу завірених транзакцій (блок) і додати її до розподіленого реєстру (блокчейну). Цей процес називається майнінгом. Майнінг переслідує дві головні цілі:

  • Верифікація угоди, яка дозволяє уникнути так званого подвійного витрачання;
  • Створення нових одиниць криптовалюти (фактично, майнери отримують їх в нагороду за виконання попереднього завдання).

При транзакції з криптовалютою відбувається наступне:

  • Транзакції випадковим чином групуються в блоки;
  • Майнери підтверджують легітимність транзакцій в кожному блоці;
  • Для цього їм доводиться вирішити складну задачку, відому як proof-of-work problem;
  • Перший майнер, який вирішив задачу, пов'язану з конкретним блоком, отримує винагороду у вигляді криптовалюти;
  • Завірені транзакції додаються до блокчейну, який доступний кожному учаснику системи.

Ключова особливість цієї математичної задачі - асиметрія: вона повинна бути помірно складною для майнера, але досить простою для мережі в цілому. Це досягається за допомогою криптографії. Кожен майнер в мережі намагається знайти рішення задачі першим; при цьому знайти його фактично можна лише методом прямого перебору, тому для успішного рішення потрібно безліч спроб.

Коли хтось із майнерів знаходить рішення, система сповіщає про це всіх учасників мережі, одночасно нараховуючи майнеру винагороду, згідно з існуючим протоколом.

Складність майнінгу дозволяє підтримувати його змагальну природу: чим вище розподілена обчислювальна потужність мережі, тим вище стає цей параметр, - іншими словами, зростає число обчислень, які потрібно провести, щоб створити новий блок.

Метод також підвищує вартість створення блоку, спонукаючи майнерів нарощувати ефективність своїх систем, щоб зберегти позитивний економічний баланс.

Підвищення порогу повинно відбуватися в середньому кожні 14 днів, а новий блок формується кожні 10 хвилин. Proof-of-Work використовується не тільки в системі Bitcoin, але і в Ethereum і багатьох інших системах, заснованих на блокчейні.

У кожному окремому випадку конкретні особливості системи Proof-of-Work можуть трохи відрізнятися, оскільки створюються індивідуально для кожного блокчейну.

Розробники Ethereum хочуть змінити систему цілком, перейшовши до нової системи під назвою Proof-of-Stake.

Що таке Proof-of-Stake?


Proof-of-Stake - інший спосіб верифікувати транзакції і забезпечувати distributed consensus.

Це алгоритм, який служить рівно тим же цілям, що і Proof-of-Work, але спосіб досягнення цих цілей зовсім відрізняється. Ідея Proof-of-Stake була вперше запропонована на форумі bitcointalk ще в 2011 році; рік по тому з'явилися перші криптовалюти, що використовують цей метод, - Peercoin, ShadowCash, Nxt, BlackCoin, NuShares / NuBits, Qora і Nav Coin.

На відміну від Proof-of-Work, де алгоритм винагороджує майнерів, які проводять обчислення для валідації транзакцій і створення нових блоків, в Proof-of-Stake творець нового блоку вибирається системою заздалегідь, на підставі його стану, тобто частки в загальній кількості криптовалюти.

Ніякого винагороди за блок

Крім того, це означає, що весь обсяг криптовалюти в системі створений спочатку і ніколи не змінюється. Тому в системі PoS винагорода за блок відсутня в принципі. Дохід майнерів складають виключно комісії з транзакцій. Тому для майнінгу в системі PoS існує окремий термін: форджинг.

Чому Ethereum хоче перейти на PoS?


Спільнота Ethereum і творець криптовалюти Віталік Бутерін планують провести хардфорк, щоб перейти з системи Proof-of-Work на Proof-of-Stake.

Але чому? Розподілений реєстр, заснований на Proof-of-Work вимагає від майнерів великих витрат енергії. Одна транзакція з Bitcoin вимагає стільки ж електроенергії, скільки півтори сім'ї споживають за цілий день.

А за електрику майнерам доводиться платити звичайними, фіатними грошима і це постійно стримує зростання цінності криптовалюти. Недавнє дослідження показало, що до 2020 року транзакції в мережі Bitcoin будуть споживати стільки ж електрики, скільки все населення Данії.

Це сильно турбує розробників криптовалют і спільнота Ethereum хоче використовувати Proof-of-Stake як більш екологічну і дешеву форму підтримки розподіленого реєстру.

Крім того, зміниться механізм винагороди: в системі Proof-of-Work у майнера може взагалі не бути криптовалюти, для якої він проводить обчислення. У разі Proof-of-Stake, форджери завжди володіють якоюсь частиною криптовалюти.

Як стати форджером?


Якщо новий протокол Proof-of-Stake під назвою Casper буде застосований, в системі з'явиться якийсь пул валідаторів. Користувачі зможуть приєднуватися до пулу, щоб отримати можливість увійти в число форджерів.

Сам Бутерін стверджує:

У системи не буде якихось переваг з приводу того, хто зможе увійти в пул валідаторів. Хто завгодно зможе приєднатися на якому завгодно етапі, незалежно від кількості інших учасників.


Винагорода для валідаторів складе «від 2% до 15% від суми транзакції», говорить Бутерін, - втім, за цим пунктом у нього поки немає впевненості.

Крім того, Бутерін заявив, що, хоча число валідаторів (форджерів) не обмежуватиметься програмно, його можна буде регулювати економічно, скорочуючи розмір комісії, якщо бажаючих стане занадто багато, або збільшуючи, якщо їх буде не вистачати.

Більш надійна система?

Будь-яка комп'ютерна система потребує захисту від хакерських атак, особливо якщо вона якось пов'язана з грошима. Тому головне питання зводиться до наступного: чи буде Proof-of-Stake безпечнішим, ніж Proof-of-Work?

Він турбує не тільки експертів - скептики знаходяться і в самій спільноті. У разі Proof-of-Work зловмисникам важко отримати доступ до системи через високого-технологічний і економічний поріг входження.

Атаки в системі PoW обходяться дуже дорого - найчастіше для цього вам знадобиться більше грошей, ніж ви в підсумку зможете вкрасти.

Системі PoS, навпаки, знадобляться додаткові засоби захисту - без цього атакувати її буде набагато простіше.

При вирішенні цього питання, Бутерін створив протокол Casper, алгоритм, здатний визначати обставини, при яких неблагонадійний валідатор може втратити свій депозит. Він пояснює:

Casper вимагає, щоб валідатори вносили внесок для участі. Учасник втрачає депозит, якщо протокол визначає, що він порушив деякий набір правил.


Висновок

Завдяки PoS, валідаторам не потрібно використовувати свою обчислювальну потужність, - єдиними чинниками, що впливають на успіх, є загальна кількість їх власних монет і поточна складність системи.

Таким чином, перехід від PoW до PoS може забезпечити такі переваги:

  • Економія енергії;
  • Більш безпечна мережа, оскільки атаки стануть дорожчими: якщо хакер захоче купити 51% від загальної кількості монет, ринок відреагує швидким підвищенням цін.
  • Вузли мережі, (або валідатори), повинні заплатити заставу, щоб стати частиною розподіленого реєстру. Casper визначить конкретну суму винагород, належних валідаторам, виходячи з внесених ними сум.

Якщо якийсь валідатор створить «неприпустимий» блок, його заставу буде видалено, а сам він втратить можливість участі в системі.

Іншими словами, система безпеки Casper заснована на чомусь схожому на зразок ставок. В системі PoS валідатор ніби-то робить ставку на транзакцію і отримує грошовий приз, пропорційний до свого внеску.
0


Шановне товариство!
Якщо Ви виявили помилку, або "мертве" посилання, виділіть проблемний фрагмент мишкою та натисніть CTRL+ENTER.
У діалоговому вікні, що з'явилося, опишіть проблему та надішліть повідомлення Адміністрації ресурсу. Дякуємо!
Схожі публікації:
Додавання коментаря
Шановне товариство!
При додаванні коментарів на сайт Вам слід враховувати наступне: всі коментарі перевіряються Адміністрацією на предмет відсутності спаму. При виявленні ознак спаму, в залишеному Вами коментарі, сам коментар буде негайно видалений, а Ваша IP-адреса буде заблокована без попередження! Облікові записи користувачів, що розсилають спам, блокуються / видаляються без права подальшого відновлення.

Публікація коментарів, від незареєстрованих на сайті користувачів, відбувається після їх модераторської перевірки.

З повагою, Адміністрація сайту.

Ваше ім'я (обов'язково):

Ваш E-Mail :

Підтвердження коду безпеки :

Клацніть на зображення щоб оновити код, якщо він нерозбірливий

Введіть код (обов'язково):

Популярні матеріали
Опитування
Яким гаманцям для зберігання криптовалют Ви надаєте перевагу?