Proof of Work и Proof of Stake

Вы хотите знать в чем заключается разница между Proof of Work и Proof of Stake? Или, может быть, вы просто хотите узнать немного больше о процессе майнинга Эфириума, Биткоина, Dash и других популярных блокчейнов, использующих Proof of Work? В любом случае, вы попали в нужное место.

Обе эти модели называются "механизмами консенсуса", и это текущие способы подтверждения транзакций, которые происходят на блокчейне, без необходимости вмешательства третьей стороны. Мы скоро узнаем больше об этом.

В любом случае, в этой статье "Proof of Work против Proof of Stake", я начну с объяснения основ каждой модели, и расскажу как топовые блокчейны адаптировали эти механизмы консенсуса.

После этого я собираюсь дать очень простое объяснение тому, как работают эти технологии и как они позволяют людям зарабатывать криптовалюту, становясь майнером, будет много интересного про POS майнинг, так что читайте далее!

Наконец, я объясню, почему я считаю, что Proof of Stake - намного лучшая модель консенсуса, чем Proof of Work, а также приведу несколько реальных примеров каждой модели.

Прочитав мою статью от начала до конца, вы сможете с без труда объяснить своим друзьям, что представляет из себя механизм консенсуса, как он работает и какой из них лучше!

Заметка: Очень важно хранить ваши криптовалюты в безопасном кошельке, вроде Ledger Nano S, Trezor Model T и Coinbase. Также, если вы решите обменять вашу криптовалюту, то лучше всего выбрать надёжную биржу. Coinbase и Binance считаются самыми популярными и надёжными вариантами.

Чего же ты ждешь? В первой части моего руководства Proof of Work и Proof of Stake я собираюсь начать с объяснения основ!

James Aman

Исследователь Web3 и Соучредитель Topl Protocol

Какие основные преимущества механизма консенсуса Proof-of-Stake для криптовалют?

Механизм консенсуса Proof-of-Stake (PoS) предлагает несколько ключевых отличий от других известных алгоритмов консенсуса. В частности, PoS обеспечивает прямую меру экономической безопасности, защищая сеть. Требуя от валидаторов удерживать определённую сумму криптовалюты в качестве стейкинга, это помогает защите, что делает слишком дорогостоящей возможность взлома системы .

Did you know?

Хотите стать умнее и богаче с крипто?

Подпишитесь - Мы публикуем новые крипто видео с объяснениями каждую неделю!

What is Web3? (Animated Explanation + Examples)

Подпишись

На YOUTUBE

Proof of Work и Proof of Stake: Основы

Когда Сатоши Накамото создал первую в мире криптовалюту Биткоин, он должен был найти способ подтверждения транзакций без необходимости использования третьей стороны. Этого он достиг, когда создал систему Proof of Work.

Последняя сделка действительна прямо сейчас:

По сути, Proof of Work используется для определения того, как блокчейн достигает консенсуса. Другими словами, как можно быть уверенным в том, что транзакция действительна и что кто-то не пытается делать мошеннические вещи, например, тратить одни и те же средства дважды?

Позже я объясню это более подробно, но PoW основан на действительно продвинутой форме математики, называемой "криптография". Вот почему цифровые монеты, такие как Биткоин и Эфириум, называются "криптовалютами"!

Криптография использует математические уравнения, которые настолько сложны, что их могут решить только мощные компьютеры. Ни одно уравнение никогда не бывает одинаковым, а это означает, что после его решения сеть знает, что транзакция является подлинной.

Многие другие блокчейны скопировали исходный код Биткоина и поэтому также используют модель Proof of Work. Хотя Proof of Work - удивительное изобретение, оно далеко не идеальное. Система не только нуждается в значительном количестве электроэнергии, но также очень ограничена в количестве транзакций, которые она может обрабатывать одновременно.

В результате были созданы другие механизмы консенсуса, одним из самых популярных из которых является модель Proof of Stake. Proof of Stake был впервые создан в 2012 году двумя разработчиками Скоттом Надалем и Санни Кингом. На момент запуска основатели утверждали, что для Биткоина и его модели Proof of Work требуется ежедневная стоимость электроэнергии, эквивалентная $150,000.

С тех пор эта цифра увеличилась до миллионов долларов, что я буду обсуждать более подробно в этой статье.

Так или иначе, первым в истории блокчейн-проектом, в котором использовалась модель Proof of Stake, стал Peercoin. Первоначальные преимущества включают более справедливую и более равную систему майнинга, более масштабируемые транзакции и меньшую зависимость от электроэнергии.

В результате, вторая по популярности криптовалюта в мире - Эфириум, находится в процессе перехода от Proof of Work к Proof of Stake. Дата перехода Эфириума на Proof of Stake еще не подтверждена, однако команда прилагает все усилия, чтобы сделать это как можно быстрее.

Итак, теперь, когда вы знакомы с основами, в следующей части моей статьи "Proof of Work и Proof of Stake" будет рассказано, какие блокчейны используют каждую из этих моделей!

Proof of Work и Proof of Stake: Применение

Наиболее очевидной отправной точкой является обсуждение первоначального приверженца Proof of Work, и этим представителем является Биткоин. Каждый раз, когда отправляется транзакция, сети требуется около 10 минут для ее подтверждения. Кроме того, блокчейн Биткоина может обрабатывать только около 7 транзакций в секунду.

Это привело к значительному увеличению комиссионных за транзакции по сравнению с началом проекта в 2009 году. Например, комиссии в сети Биткоин изначально стоили не больше цента, что делало сеть действительно полезной для перевода небольших сумм. Однако, как вы увидите из приведенного ниже графика, эта сумма выросла до $40 за транзакцию в самый загруженный период в декабре 2017 года!

Хотя с тех пор цена на комиссии упала, она все еще слишком высока, чтобы сделать её пригодной в качестве глобальной платежной системы. Большинство из этих проблем в основном из-за лимитов в работе по верификации транзакций PoW.

Второй по популярности криптовалютой является Эфириум, также использующий Proof of Work. Интересно, что разработчики внесли несколько изменений в исходный код, что позволило сети обрабатывать транзакции всего за 16 секунд. Хотя это не самый быстрый показатель в индустрии, но он значительно быстрее, чем 10 минут, которые занимает Биткоин.

Тем не менее, общие проблемы масштабируемости, с которыми сталкиваются системы на Proof of Work, также являются проблемой для Эфириума. Максимальное количество транзакций, которое может обработать блокчейн Ethereum, составляет 15, что опять же существенно меньше, чем нужно сети. Тем не менее, хотя дату перехода на Proof of Stake команда Ethereum пока не назвала, есть надежда, что она увеличит число обрабатываемых транзакций до нескольких тысяч в секунду.

Как и Ethereum, другие блокчейны иногда используют разновидности Proof of Work, изменяя тип алгоритма, который поддерживает процесс проверки транзакции. Другие популярные блокчейны, которые имплементировали Proof of Work, включают Bitcoin Cash и Litecoin.

С другой стороны, есть некоторые действительно популярные криптовалюты, которые сейчас используют Proof of Stake. Одним из них является Dash, который позволяет пользователям отправлять и получать средства всего за пару секунд.

Еще одним известным блокчейном, использующим модель Proof of Stake, является NEO. Китайский протокол смарт-контрактов прошел удивительное путешествие с момента своего первого запуска в 2016 году, увеличив стоимость своей монеты более чем на 100,000%!

Итак, теперь, когда вы знаете, какие популярные блокчейны используют Proof of Work, а какие - Proof of Stake, далее в статье "Proof of Work и Proof of Stake" будет рассказано, как на самом деле проверяются транзакции. Давайте начнем с Proof of Work!

Самые понравившиеся находки

Ищете более подробную информацию по связанным темам? Мы собрали подобные статьи для вас, чтобы сэкономить ваше время. Взгляните!

Криптовалюты

Каким Будет Курс Эфириума в 2024 Году?

Криптовалюты

Что Такое Segwit и Как он Работает

Криптовалюты

Прогноз Криптовалюты VeChain на 2024 год

Proof of Work: Как Происходит Подтверждение Транзакций

Тысячи людей используют Биткоин, Эфириум и другие блокчейны, которые имеют механизм консенсуса Proof of Work. В примере ниже я собираюсь использовать Биткоин, однако процесс в целом аналогичен для альтернативных блокчейнов на Proof of Work.

Ранее я упоминал, что транзакции в сети Биткоин занимают 10 минут, прежде чем они будут действительными. В каждом 10-минутном интервале создается нечто, называемое новым "блоком".

Каждый блок содержит в себе различные транзакции, каждая должна быть проверена независимо друг от друга. Чтобы сеть Биткоина могла делать это без участия третьей стороны, кто-то должен использовать свои вычислительные возможности для решения криптографического алгоритма, также известного как Доказательство работы (Proof of Work).

Как только это будет достигнуто, транзакция не только помечается как действительная, но и публикуется в общедоступной цепочке блоков для всеобщего просмотра. Вы можете быть удивлены, почему кто-то покупает дорогостоящее оборудование и тратит много электричества только для подтверждения транзакций в сети Биткоин.

Их мотивация заключается в том, что они получают за это награду в виде новых Биткоинов, которые генерируются благодаря правила протокола. Важно понимать, что не все получают награду. Тысячи отдельных устройств соревнуются за то, чтобы первыми решить криптографический алгоритм. Тот, кто сделает это первым, получит награду.

Я расскажу об этом более подробно позже, но одна из основных проблем Proof of Work заключается в том, что это несправедливая система, потому что те, у кого самые мощные и дорогие аппаратные устройства, всегда будут иметь больше шансов на получение вознаграждения.

Единственный способ, которым криптографическая загадка может быть решена - это использование метода проб и ошибок. Хоть я и значительно упростил его, взгляните на следующий пример:

1. Доказательство работы математической суммы = 5 + 7

2. Ответ 12.

3. Кто получит ответ первым, получает награду за майнинг.

4. Майнер 1 и Майнер 2 соревнуются друг с другом, результаты показаны ниже.

Майнер 1

Попытка 1: 5+7 = 10    *неверно*

Попытка 2: 5+7 = 13    *неверно*

Попытка 3: 5+7 = 9     *неверно*

Майнер 2

Попытка 1: 5+7 = 17    *неверно*

Попытка 2: 5+7 = 8     *неверно*

Попытка 3: 5+7 = 12    *верно*

Как видно из приведенного выше примера, именно Майнер 2 угадал правильный ответ с третьей попытки. Это означает, что он получил награду за майнинг! В реальном мире компьютеры способны угадывать миллионы различных комбинаций в секунду, что требует очень большого количества электричества.

Чем мощнее у вас оборудование для майнинга или чем больше у вас этого оборудования, тем больше у вас шансов решить задачу первым. Я расскажу об этом более подробно дальше в статье, но именно по этой причине это несправедливая система.

Прежде чем перейти к Proof of Stake, я просто хотел уточнить, что, хотя приведенный выше пример похож на большинство моделей Proof of Work, некоторые блокчейны используют несколько иной процесс. Однако, давайте просто все упростим, для лучшего понимания.

В любом случае так выглядит майнинг Эфириума, Биткоина и других блокчейнов на основе алгоритма Proof of Work, в следующей части статьи вы узнаете, как работает Proof of Stake.

Proof of Stake: Как Происходит Подтверждение Транзакций

Модель Proof of Stake использует другой процесс для подтверждения транзакций и достижения консенсуса. Система по-прежнему использует криптографический алгоритм, но цель этого механизма другая.

В то время как Proof of Work вознаграждает майнера за решение действительно сложных уравнений, в Proof of Stake участник, который создает следующий блок, выбирается на основе того, сколько он "поставил" собственных средств. Чтобы упростить вам задачу, ставка основана на количестве монет, которые есть у человека в данном блокчейне.

Технически говоря, люди на самом деле не добывают ничего. Они занимаются “форжингом”, потому что нет награды за блок. Хотя Биткоин, использующий модель Proof of Work, присуждает вознаграждение за каждый блок при проверке нового блока, те, кто вносит свой вклад в систему Proof of Stake, просто получают комиссию за транзакцию и только.

В любом случае, давайте выясним, как "форжер" подтверждает транзакцию...

Во-первых, чтобы иметь возможность проверять транзакции, пользователь должен положить свои монеты в определенный кошелек. Этот кошелек замораживает монеты, что означает, что они используются в ставке сети. Большинство блокчейнов Proof of Stake имеют наличие минимального количество монет, необходимое для начала стейкинга, что, конечно, требует больших первоначальных инвестиций.

Например, чтобы проверить транзакции для сети Dash, вам потребуется купить и заморозить минимум 1000 монет Dash. Во время рекордного максимума криптовалюты в декабре 2017 года, когда Dash достигал более $1,500 долларов за монету, это стоило бы в реальном эквиваленте $1,5 миллиона.

Тем не менее, при условии, что вы купили необходимый минимум, ваши шансы на получение вознаграждения (комиссионные за транзакции) зависят от общего процента монет, который вы держите. Посмотрите на следующий пример.

1. Вы решаете, что хотите заморозить монеты, чтобы получать награду от Proof of Stake.

2. Всего в обращении находится 1000 монет.

3. Вы покупаете и ставите 100 монет.

4. Это означает, что вы поставили 10% от общего количества монет в обращении.

5. Теперь у вас есть 10% шанс получить каждую награду.

Проясним:

• Proof of Work требует от всех майнеров, чтобы они пытались решить очень сложную задачу и подобрали хэш, где победитель определяется тем, у кого больше/мощнее устройства.
• Proof of Stake случайным образом с определенной вероятностью выбирает валидатора транзакций, основываясь на процентном владении монет от общего числа

Источник: blockgeeks

Самая важная идея, поддерживающая механизм консенсуса Proof of Stake, заключается в том, что заинтересованные лица поддерживают безопасность сети только если сами играют по правилам. Если форжер попытается взломать сеть или обработать сомнительные транзакции, он потеряет всю свою долю владения.

Вот почему эта модель так хорошо работает. Чем больше вы ставите, тем больше зарабатываете. Но в то же время, тем больше вы теряете, если идете против системы.

Итак, теперь, когда вы знаете, как каждый отдельный механизм консенсуса подтверждает и проверяет транзакции, следующая часть моей статьи объяснит, почему я считаю, что модель Proof of Stake намного лучше, чем Proof of Work!

Почему Proof of Stake Лучше Proof of Work?

Я полагаю, что POS майнинг намного лучше, чем Proof of Work, потому что она решает множество проблем, которые я сейчас вам опишу.

Централизация

Если вы дочитали мою статью про Proof of Work и Proof of Stake до этого момента, то, помните, что я сказал, что блокчейны на Proof of Work дают людям, которые приобретают мощные аппаратные устройства, больше шансов получить награду за майнинг.

Это привело к тому, что централизованные организации покупают тысячи устройств (известных как ASIC), которые генерируют большую мощность майнинга. Объединение мощностей происходит в майнинговых пулах, чтобы увеличить их шансы для получения награды.

Следовательно, только четыре пула (из которых большинство находится в Китае, где электричество дешево) контролируют более 50% всей мощности майнинга Биткоина.

Это действительно несправедливая система, поскольку это означает, что у обычного человека нет шансов получить награду за майнинг. Вот в чем отличие Proof of Stake. Эта модель не позволяет группам людей объединять усилия, чтобы доминировать в сети только для получения прибыли. Вместо этого те, кто вносит вклад в сеть, замораживая свои монеты, получают вознаграждение пропорционально сумме, которую они инвестировали.

Следующий пример в этом руководстве "Proof of Work и Proof of Stake" будет посвящен обсуждению потребления электроэнергии.

Затраты Электроэнергии

Ранее я упоминал в своей статье Proof of Work и Proof of Stake, что некоторые блокчейны Proof of Work, такие как Биткоин, затрачивают большое количество электроэнергии для поддержания сети. Всё потому, что задача по подбору криптографической суммы, которую майнеры должны подобрать, невероятно сложна.

Фактически, недавнее исследование показало, что общее количество электроэнергии, необходимое для поддержания работоспособности сети Биткоина, превышает количество, используемое более чем в 159 отдельных странах!

Это не только вредно для окружающей среды, но и замедляет скорость, с которой криптовалюты могут быть отправлены, что влияет на массовое внедрение. Это связано с тем, что счета за электроэнергию нужно оплачивать с использованием фиатной валюты!

С другой стороны, Proof of Stake не требует решения очень сложных сумм, а это означает, что затраты на электроэнергию для проверки транзакций существенно ниже.

Атака 51%

Атака в 51% используется для описания неудачного стечения обстоятельств, когда группа или отдельный человек получает более 50% всей мощности майнинга. Если бы это произошло в блокчейне Proof of Work, таком как Биткоин, это позволило бы человеку вносить изменения в конкретный блок. Если бы этот человек был преступником, он мог бы внести изменения в блок для своей личной выгоды.

Недавний пример 51% атаки произошел против блокчейна Verge, который позволил хакеру украсть 35 миллионов монет XVG. На момент атаки это оценивалось в $1,75 миллиона!

При использовании механизма консенсуса Proof of Stake было бы нецелесообразно пытаться провести атаку на 51%. Чтобы этого добиться, злоумышленник должен поставить не менее 51% от общего объема криптовалюты в обращении. Единственный способ сделать это - купить монеты на открытом рынке.

Если они решат купить такую значительную сумму, то реальная стоимость монеты будет расти. В результате они будут тратить значительно больше, чем могли бы получить от атаки. Однако это не единственная причина, как только остальная часть сети поймет, что случилось, плохой игрок (валидатор) потеряет всю свою долю!

Итак, теперь, когда вы знаете проблемы Proof of Work и как их решает Proof of Stake, в заключительной части моего руководства Proof of Work и Proof of Stake будет обсуждаться, есть ли какие-либо недостатки в использовании Proof of Stake!

Недостатки Модели Proof of Stake

Первой проблемой при обсуждении Proof of Stake и Proof of Work является вопрос о том, как Proof of Stake помогает богатым стать еще богаче. Это вызвано тем, что чем больше монет вы можете позволить себе купить, тем больше монет вы можете поставить и заработать.

Подумайте об этом таким образом. Если у вас было достаточно денег, чтобы выполнить минимальные требования, чтобы стейкать (чего нет у большинства людей), вы можете гарантировать себе очень хороший возврат ваших инвестиций. У тех, у кого больше всего доля, всегда будет больше шансов получить награду, что делает богатых еще богаче.

Однако это практически ничем не отличается от механизма консенсуса Proof of Work, благодаря которому богатые майнеры могут просто приобрести тысячи устройств ASIC.

Второе беспокойство, которое некоторые люди испытывают по поводу Proof of Stake, заключается в том, что оно позволяет людям проверять транзакции по нескольким цепочкам, чего нет в Proof of Work. Причина, по которой это может быть проблемой, заключается в том, что это может позволить хакеру выполнить атаку с двойной тратой.

Это когда кто-то переводит средства кому-то другому, но до подтверждения транзакции ему удается снова потратить те же самые средства. При нормальных условиях такая попытка будет предотвращена, когда все другие майнеры в сети увидят ее. Кроме того, поскольку Proof of Work позволяет устройствам работать только на одной цепочке, сомнительная цепочка будет просто отклонена.

С другой стороны, в модели Proof of Stake не требуется денег для майнинга в нескольких цепочках, возможно, позволяя кому-то успешно выполнить двойные траты. Что также известно как проблема "nothing at stake".

На самом деле эти аргументы всегда разделяют мнения людей. Однако, учитывая, что первоначальный способ добычи Эфириума будет изменен, становится ясно, какой механизм консенсуса наиболее предпочтителен.

Самые трендовые находки

Просмотрите нашу коллекцию самых подробных статей, руководств и учебных пособий по криптообмену. Всегда будьте в курсе дела и принимайте продуманные решения!

Криптовалюты

Хватайте Вашу Виртуальную Кирку - Лучшие Программы Под Ethereum Майнинг

Криптовалюты

Технология Lightning Network: Как Улучшить Биткоин

dApp

Децентрализованные Приложения: Что Такое dApp?

Proof of Work и Proof of Stake: Заключение

Это конец моей статьи про Proof of Work и Proof of Stake! Если вы прочитали до конца, то у вас должно быть хорошее понимание того, как работает каждый механизм консенсуса и чем они отличаются друг от друга.

Proof of Work - это текущий способ майнинга Эфириума, Биткоина, Dash и некоторых других криптовалют. Однако теперь вы должны быть полностью осведомлены о многих проблемах, связанных с PoW. Это включает в себя количество электроэнергии, которое требуется, централизацию мощности, которую сейчас имеют майнинговые пулы, и угрозы атаки 51%.

Я также перечислил некоторые решения, которые модель Proof of Stake привносит в механизмы консенсуса. Однако по мере того, как технология блокчейна становится более продвинутой, на рынок выходит множество других согласованных алгоритмов, каждый со своими плюсами и минусами.

Итак, если вы сумели заполучить себе определённую сумму криптовалют, вам необходим для неё безопасный коешлек. Ledger Nano S и Trezor Model T являются одними из самых рекомендованных вариантов. Также, если вы решите обменять их на другие коины, выбирайте надёжные биржи, вроде Coinbase и Binance. 

Опубликованный на этом сайте контент не нацелен предоставлять какие-либо финансовые, инвестиционные или трейдинговые советы или рекомендации. BitDegree.org не поощряет и не предлагает вам купить, продать или держать какую-либо криптовалюту. Перед тем как принимать инвестиционные решения, рекомендуется проконсультироваться с вашим финансовым советником.