Сам Биткойн стал криптовалютой-первопроходцем в использовании алгоритма PoW. Proof of Stake — это механизм консенсуса, который случайным образом назначает узел, который будет добывать или проверять транзакции блоков в зависимости от того, сколько монет хранится на этом узле. Чем больше токенов хранится в кошельке, тем больше мощности для майнинга ему предоставляется. Хотя PoS гораздо менее ресурсоемкий, у него есть несколько других недостатков, включая большую вероятность атаки 51% для небольших альткойнов и стимулы для накопления токенов, а не их использования.
Блокчейн представляет собой распределенный реестр, состоящий из последовательно связанных блоков, содержащих информацию о транзакциях. Для функционирования блокчейна необходим протокол, позволяющий участникам сети достигать консенсуса относительно правильности данных и защиты от подделки. Если майнеры попытаются действовать нечестно и навредить майнингу, это скажется на доверии пользователей к Биткойну и заодно стоимости криптовалюты. В таком случае оборудование майнеров станет более дорогостоящим, поскольку окупаемость инвестиций в получаемых в качестве вознаграждения за блок BTC станет более длительной.
Ну а это способствует обретению Биткойном неоспоримой ценности, что в свою очередь наглядно показывает потенциал модели безопасности криптовалюты. Одновременно с этим блокчейн получает реальную стоимость, поскольку майнеры стремятся конвертировать в биткойны не только фиатные валюты в виде вычислительного оборудования, но и другие реальные ресурсы. 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».
Так, вместо использования большого количества электроэнергии для решения задачи PoW, у участника PoS ограничен процент возможных проверок транзакций. Ограничение соответствует количеству криптовалюты, находящейся на счету у участника. Участники сети, которые решают криптографическую задачу, и таким образом подтверждают транзакции и генерируют новые блоки, получают вознаграждение в виде монет. По этой причине проект переходит от Proof of Work к Proof of Stake (PoS) в рамках Ethereum 2.zero.
Эта сложность постоянно корректируется, чтобы обеспечить стабильное время нахождения нового блока (в биткоине это примерно 10 минут). В целом, хотя PoW остается эффективным механизмом для обеспечения безопасности и эмиссии новых монет в некоторых криптовалютах (например, Bitcoin), многие проекты ищут альтернативы из-за его недостатков. Ну а пока нам следует внимательно наблюдать за переходом второй по популярности криптовалюты на второй по популярности алгоритм консенсуса. Что из этого выйдет и пойдет ли это событие на пользу блокчейну, можно будет сказать только годы спустя. PoS является более демократичным, так как проблема PoW заключается в том, что для майнинга необходимо закупать дорогостоящее оборудование, которое может позволить себе, далеко не каждый криптоман. В PoS же, достаточно иметь хоть какое-то число монет, чтобы иметь возможность участвовать в функционировании сети и получать свою доли комиссии от транзакций.
Большие блокчейны постоянно совершенствуют алгоритмы, снижают уязвимости и делают систему устойчивой к атакам. 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.
Важно отметить, вам необязательно выбирать только одну или другую систему. Вы можете внедрить в свой проект обе системы и получить максимальную выгоду от преимуществ каждой из них. Наконец, PoS стимулирует держателей монет удерживать их в течение более длительного времени. Обновления протоколов, такие как халвинги в Bitcoin, могут существенно влиять на экономику майнинга . Умрет ли PoW, и заменит ли PoS почетное первое место в сфере криптовалют. Также, по подсчетам аналитиков, при майнинге вырабатывается 36,ninety five мегатонн углекислого газа, что сравнимо с выбросами таких стран как Иордания или Шри-Ланка.
Как только действительный хэш найден, он транслируется в сеть, и блок добавляется в цепочку блоков. Ситуация может накалиться в том случае, если монопольный производитель оборудования для майнинга биткоинов решит диктовать свои правила, не учитывая интересы клиентов. Однако, если производитель оборудования захочет слишком многого, пользователи сети могут договориться об изменении метода Proof-of-Stake. В таком случае выпускаемое монополистом оборудование в один момент станет ненужным мусором.
Процесс начинается с того, что валидаторы делают ставки на следующий блок. Затем из пула участников случайным образом выбирается победитель, предложивший наибольшую цену. Для этого майнеры многократно хэшируют данные блока, объединенные с nonce, с помощью криптографической хэш-функции, например SHA-256. И он выглядит как случайная последовательность буквенно-цифровых символов. Цель майнеров — найти хэш, удовлетворяющий требованиям, и как правило, содержащий определенное количество ведущих нулей. Важно отметить, что майнинг криптовалют требует значительных инвестиций в оборудование и электроэнергию.
Причина в том, что PoW-майнеры вынуждены участвовать в гонке оборудования. Схема подразумевает постоянное наращивание вычислительной мощности и рост энергопотребления, что негативно влияет на окружающую среду. В контексте PoW-системы майнеры вынуждены конкурировать друг с другом, так как большую часть прибыли получит тот, что опередит соперников по объему вычислительных мощностей. Реальность такова, что, хоть алгоритм «Proof of Stake» справляется с некоторыми проблемами, имеющимися при работе механизма «Proof of Work», он создает несколько новых совершенно разных проблем.
Скорее, сама система блокчейн гарантирует, что данные не содержат ошибок и защищены от подделки. Сегодня PoS работает во многих популярных проектах и повышает скорость транзакций. Он не только делает криптовалюты доступными для пользователей, но и создает условия для их развития. Для долгосрочных инвесторов, которые хотят получить пассивный доход, PoS предоставляет хорошие возможности. Поскольку валидаторы получают вознаграждения в виде новых монет, такие системы создают стимулы для инвесторов, чтобы они NFT держали свои активы на протяжении долгого времени.
Энергетическая эффективность особенно полезна в условиях глобальной борьбы с изменениями климата. К тому же блокчейны начинают продвигать свои экологичные преимущества. Выбор между системой Proof-of-Work и системой Proof-of-Stake зависит от целей и задач, стоящих перед блокчейн-сетью. 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.
В статье мы рассмотрим, как работает алгоритм Proof of Work (PoW) и для чего он нужен в децентрализованных блокчейнах. Proof of Work (доказательство выполнения работы) изначально создавалось как предлагаемое решение растущей проблемы pos криптовалюты спама в электронной почте. Существуют и другие вариации алгоритма PoW, такие как X16R, который использует монета Ravencoin, или Autolykos у монеты Ergo. Они также созданы для устранения ограничений традиционного алгоритма PoW и повышение эффективности майнинга. Из-за модели безопасности биткоина, где сеть защищена потребляемой ей энергией, главная криптовалюта рассматривается как нечто очень энергоёмкое.