Алгоритми консенсусу: переваги та недоліки PoS і PoW

У одному з матеріалів ми говорили про те, що майнінг — це процес вирішення криптографічних задач, який супроводжується записом історії всіх транзакцій у блоки. Досягнення консенсусу між блоками — важливий момент в фунціонуванні будь-якої криптовалюти. Консенсус в даному випадку— це підтвердження, що транзакція справді відбулася і вона записана у блокчейні. Це допомагає відрізнити реальні перекази від спроб витратити одні і ті ж кошти двічі. Перший вузол у блокчейні Bitcoin було “видобуто” 10 років тому і винагорода становила 50 BTC. Відтоді видобуток криптовалюти став досить конкурентним видом діяльності. Останнім часом все більше  ICO-проектів та майнерів заявляють про перехід з Proof-of-Work на протокол Proof-of-Stake. Як ці абревіатури пов’язані з майнінгом та безпекою, зараз спробуємо розібратися.

Протоколи консенсусу: PoS і PoW

Часто в новинах про криптовалюти зустрічаються абревіатури PoS і PoW. Це так звані протоколи захисту blockchain — Proof-of-Stake і Proof-of-Work. PoW гарантує безпеку блокчейну, завдяки децентралізованій роботі мережі і підрахунку обчислювальної потужності учасників майнінгу. А от страшний сон майнерів та криптоінвесторів — це атака 51%. Якщо хтось з хакерів зуміє заволодіти більш ніж половиною обчислювальних потужностей — це означатиме крадіжку, оскільки вся винагорода за майнінг та інформація про транзакції буде направлена в одне русло.

Майнінг в PoW

Створення нового блоку майнером у системі Proof-of-Work прямо пропорційне його обчислювальним потужностям, тому якщо в одного майнера вони стають вищими, то інший вже отримуватиме меншу винагороду. Так виникає потреба в постійному нарощуванні кількості і якості обладнання кожного учасника мережі. Відтак майнінг із застосуванням PoW вимагає надзвичайно багато електроенергії. Тому для підтримки функціонування Ethereum потрібно приблизно стільки ж енергії, скільки і Молдові.

Чому з’явився PoS?

По-суті, Proof-of-Stake — це альтернатива PoW. При використанні цього протоколу, алгоритм формування блоку не залежить від потужності обладнання. Перевагу згенерувати наступний блок має учасник, у якого поточний баланс більше. Ми вже згадували про те, що багато криптовалют вразливі перед «атакою 51%», яка відбувається, якщо один користувач володіє більше, ніж половиною комп’ютерних потужностей в мережі. В такому випадку у майнера-хакера з’являється можливість підтверджувати лише свої блоки, ігноруючи чужі. POS був представлений в 2011 році, як метод захисту від подібних атак. Proof-of-Stake не залежить від обчислювальних потужностей, і він невразливий перед такими атаками. Щоб почати контролювати мережу, майнер повинен заволодіти більше, ніж половиною від загальної емісії  всієї мережі, а це дуже і дуже затратно.

Серед переваг PoS: немає необхідності споживати велику кількість електроенергії для захисту блокчейну, тому відповідно знижуються витрати учасників майнінгу. Все ж, PoS мотивує до накопичення коштів, що суперечить ідеї децентралізації мережі. Група майнерів з чималим балансом зможе нав’язувати свої правила роботи іншим учасникам мережі.

Можна взяти найкраще від двох протоколів захисту, як це зробили в криптовалютах EmerCoin, NovaCoin, YaCoin. У криптовалют PeerCoin і Reddcoin метод PoW використовується для початкового розподілу, а PoS — для підтвердження транзакцій.

mail

Author: Katya Buyalska