Что такое Proof of Stake и Proof of Work: отличия, особенности

By: Flaka Ismaili    July 1, 2023

Модель PoW требует значительных затрат на майнинг, что позволяет при ее использовании обеспечить более децентрализованную структуру. Сетью владеют и управляют тысячи нод по всему миру, образуя децентрализованную и защищенную систему. Система PoW лучше всего подходит для проектов, требующих безопасных транзакций. Требования к энергопотреблению, связанные с PoW, также считаются мерой безопасности, делая процесс более дорогим и трудным для атак злоумышленников. Выбор между системой Proof-of-Work и системой Proof-of-Stake зависит от целей и задач, стоящих перед блокчейн-сетью.

В настоящее время предпринимаются попытки решить эти проблемы путем регулирования майнинговых пулов, разнообразия аппаратного обеспечения и создания гибридных механизмов консенсуса. Алгоритм Proof of Work (PoW)— это механизм консенсуса, который используется в сети биткоина и во многих других криптовалютах для предотвращения двойных расходов. Основной целью механизма консенсуса является предотвращение двойных расходов (double spending) и обеспечение безопасности транзакций.

Альтернативы PoW

Блокчейн – это цепь блоков, то есть записей транзакций, построенная по определенным правилам. Один из самых известных способов использовать блокчейн-технологию – криптовалюты. У биткоина новые блоки появляются каждые 10 минут, а у эфириума – каждые 14 секунд. Кто получает право их создать, определяют специальные алгоритмы, например Proof-of-Stake и Proof-of-Work.

  • По этой причине майнеры и производители видеокарт всегда стараются разрабатывать новые устройства, отвечающие высоким требованиям.
  • С развитием блокчейна появились различные механизмы подтверждения транзакций и обеспечения безопасности сетей.
  • Это самая мощная сеть в мире, сохранившая подлинность данных, надежность и безопасность.
  • В системе PoS, напротив, участникам достаточно стейкать свои средства, чтобы получить право быть выбранными в качестве валидатора.
  • Низкая скорость – блокчейн-системы, использующие алгоритм PoW, могут иметь низкую скорость обработки транзакций из-за времени, необходимого для майнинга новых блоков и добавления их в цепочку блоков.

Этот механизм дал толчок создавать специальное оборудование, ведь даже у самых больших суперкомпьютеров недостато мощности, чтобы вычислить хеширование блоков. PoW-задачи изначально не предназначены для человека, их решение компьютером всегда достижимо в конечные сроки, однако требует больших вычислительных мощностей. При этом проверка полученного решения требует гораздо меньше ресурсов и времени.

Как работает PoW?

Цель состоит в том, чтобы стать первым майнером с целевым хешем, потому что именно этот майнер может обновлять цепочку блоков и получать криптовалютные вознаграждения. Как правило, блоки добываются крупными пулами, объединяющие мощности тысяч устройств участвующих в пуле пользователей. Крупнейшими из них являются Foundry, AntPool и собственный пул биржи Binance. Более того, тот факт, что механизм Proof of Stake еще относительно молод по сравнению с Proof of Work, является одним из его основных недостатков. Proof of Work предлагает более надежный процесс консенсуса, поскольку требует аппаратного питания.

Proof of Work преимущества и недостатки

Как было сказано выше, такие сети обрабатывают наибольшее число транзакций в секунду и потреблять меньше энергии. Еще одно ключевое отличие — валидаторы в системе PoS, пытающиеся манипулировать системой, могут быть наказаны. Это стимулирует хорошее поведение и препятствует попыткам злоумышленников скомпрометировать сеть. Наконец, PoS-системы, как правило, гораздо более энергоэффективны, чем PoW-системы, благодаря отсутствию необходимости в дорогостоящем оборудовании. Результат работы криптографической хэш-функции по сути своей случаен и непредсказуем. Поэтому майнерам приходится делать множество попыток, неоднократно подставляя nonce, пока не найдут тот, что будет удовлетворять заданным критериям.

Если решение верно, блок добавляется в блокчейн, а майнер, нашедший решение, получает вознаграждение в виде заранее оговоренной суммы криптовалюты, например, биткоина. Участники сети, майнеры, выполняют математические задачи, чтобы добавить новые блоки в сеть. Эти головоломки требуют больших вычислительных затрат и значительных вычислительных мощностей.

Что такое Proof of Work и Proof of Stake?

Эта ситуация вызвала критику за негативное воздействие на окружающую среду. Этот метод также обеспечит децентрализованный метод проверки транзакций, поэтому никакая третья сторона не сможет манипулировать или заморозить транзакцию. Алгоритм Proof of Work, используемый Биткойном, направлен на добавление нового блока каждые 10 минут. Для этого он регулирует сложность добычи биткойнов в зависимости от того, как быстро майнеры добавляют блоки. Децентрализация была ключевой частью первоначального видения криптовалют. Для этого необходим способ подтверждения транзакций без участия финансовых учреждений.

Одна потенциальная проблема с Proof of Stake в том, что стороны, владеющие значительным объемом криптовалюты могут иметь слишком много полномочий, что является проблемой, которой нет в PoW. Cуществует несколько других алгоритмов работы криптовалют, которые также набрали популярность благодаря своим потенциальным преимуществам перед PoW. За последние несколько лет Ethereum стал самой популярной блокчейн-сетью. Использование энергоэффективных блокчейнов выходит за рамки криптовалют.

Proof of Work преимущества и недостатки

Модель PoW – это механизм консенсуса, используемый для подтверждения и записи транзакций с криптовалютой. Это также может помочь вам выбрать, куда вкладывать деньги при инвестировании в криптовалюту. Продолжайте читать, чтобы получить полное объяснение доказательства выполнения работы. Другой многофункциональный блокчейн PoS с управлением внутри сети называется Tezos. Стоит отметить, что Tezos — это первый криптоактив с Proof of Stake, который принимается для торговли на всех крупных биржах.

Биткоин не сдает позиций, рассчитывая на мягкость ФРС, объяснили аналитики Bitfinex

Майнеры Bitcoin обрабатывают и транслируют транзакции в блокчейн, проверяя их достоверность. Этот процесс включает в себя применение криптографической хэш-функции к заголовку предыдущего блока, а также решение задачи, связанной с proof-of-work (PoW). Механизм PoW был предложен Сатоши Накамото как решение византийской проблемы генералов, предоставляя надежный и объективный протокол. Сатоши Накамото, создатель первой криптовалюты Обзор криптовалюты Axie Infinity AXS биткоин, использовал механизм Proof-of-Work, чтобы достичь единого мнения, какую версию блокчейна считать правильной. То есть число нулей увеличивалось или уменьшалось в зависимости от суммарной мощности участников сети. Доказательство выполнения работы не стоит путать с так называемыми капчами, которые кажутся довольно легкими для человека, однако представляют собой практически неразрешимую задачу для компьютера.

Proof of Work преимущества и недостатки

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. Сложность proof-of-work корректируется исходя из скорости, с которой майнеры добывают новые блоки.

Криптовалюта началась с доказательства выполнения работы, поскольку это механизм консенсуса, используемый первой криптовалютой, Биткойн (BTC). Он хорошо известен своей безопасностью, но также неэффективностью и сильным воздействием на окружающую среду. Одним из преимуществ алгоритма PoW является то, что он защищает блокчейн от DDoS-атак, которые пытаются перегрузить сеть фальшивым трафиком. Кроме того, размер вознаграждения за майнинг в виде комиссий относительно невелик, что способствует справедливому распределению монет между майнерами. Награда за найденный блок вдвое уменьшается примерно раз в четыре года, этот процесс называется «халвинг» или «уполовинивание». Чтобы стать валидатором, владелец монеты должен «застейкать» определенное количество активов.

Proof of Stake (PoS) и Proof of Work (PoW) являются наиболее популярными механизмами консенсуса, используемые для защиты сети основных криптовалют. По сути майнинг PoW — это соревнование, в котором майнеры пытаются первыми решить криптографическую головоломку, которая позволит им добавить в блокчейн новый блок, выполнить операцию и получить за это награду. Майнер, оказавшийся первым, становится своего рода «победителем» математической гонки, но получает награду лишь после того, как протокол PoW проверит правильность и достоверность его вычислений. Ценность криптовалюты растет, соответственно, растет и награда участникам сети. Каждый майнер имеет равные шансы получить награду, что обеспечивает безопасность и устойчивость сети.

В алгоритме Proof of Work неверная информация обнаруживается путем сравнения ее с остальными данными в цепочке блоков. Таким образом, абсолютное большинство может проникнуть в информацию о блокчейне. На практике обнаружение вмешательства происходит с помощью так называемых хешей – длинных строк букв и цифр, которые и служат доказательством работы. При помещении заданного набора данных в хэш-функцию (биткойн использует SHA-256), он генерирует определенный хэш.