Что такое алгоритмы майнинга Proof of stake (POS) и Proof of work (POW)? Обзор и отличия

Новые криптовалюты появляются ежедневно, и чтобы завоевать свою долю на рынке разработчикам приходится искать конкурентные преимущества не только маркетинговые, но и технические. Особенно это касается майнинга.

В этой статье рассмотрим, какова разница между Proof Of Work и Proof Of Stake – двумя наиболее популярными алгоритмами добычи новых монет.

Алгоритмы POS и POW

Напомним, что результатом процесса майнинга является уникальный идентификатор блока или хэш. Он содержит информацию о платежных транзакциях, и прежде чем они будут выполнены, уникальность блока должна быть подтверждена другими узлами сети (достижение консенсуса).

Хеши рассчитываются с использованием математических алгоритмов, и начнем с Proof Of Work, используемый в Биткоине.

PoW или «Подтверждение работы»

Как следует из названия Proof Of Work это получение вознаграждения за трату вычислительных ресурсов (работу) по поиску нового блока и добавлению его в блокчейн.

Алгоритм PoW предусматривает постепенное увеличение времени на поиск нового хеша, и таким образом новые монеты добавляются в оборот постепенно.

С точки зрения автора Биткоин Сатоши Накамото, подобный механизм позволит избежать инфляции и как следствие обесценивания монет.

Концепция Proof Of Work

К чему это привело, видно по лидерам крипторынка – прибыльный PoW майнинг это огромные вложения в оборудование и электроэнергию. Но пока еще есть варианты доступные и рядовым майнерам, например, MONERO и DASH.

Несмотря на затраты, алгоритм PoW дает 100% гарантию безопасности расчетов:

  • Исключена кража блоков, уникальный хеш полностью принадлежит майнеру, как и вознаграждение.
  • Прежде чем попасть в блокчейн блоки проходят подтверждение и содержат ссылку на предыдущий, что исключает возможность их подмены.
  • Для производства монет требуются реальные ресурсы, минимальные требования к которым постоянно увеличиваются. Таким образом отсекаются постепенно остаются только крупные игроки, что конечно, не является положительным фактором этого алгоритма.

Если один или несколько узлов использующих PoW алгоритм захватят больше половины вычислительной мощности сети, так называемая «атака 51%», то у них появляется возможность самостоятельного подтверждения блоков и двойной траты монет.

Атака 51%

Подобная ситуация кратковременно возникала несколько лет назад, но на сегодня мощность требуемая для повторения атаки, превышает совокупные ресурсы ведущих майнеров использующих алгоритм proof of work, и криптовалютные сети находятся в стабильном состоянии.

«Подтверждение доли» по алгоритму Proof Of Stake

Появление криптовалют, в которых все монеты выпущены заранее, потребовала нового механизма подтверждения транзакций и поиска новых блоков (хешей). Кроме того майнинг PoS должен быть доступен как можно большему числу узлов (нодов) в сети для конкуренции с лидерами рынка.

Впервые алгоритм PoS был реализован в платформе PeerCoin и базируется на идее «доли», размер которой зависит от количества криптовалюты на балансе конкретной ноды. От нее зависит приоритет узла в получении права на генерацию нового уникального хеша и получение вознаграждения за подтверждение переводов.

Хотя мы и будем использовать в статье термин «майнинг Proof Of Stake» с технической точки зрения это не совсем корректно: не требуется установка специального программного обеспечения и выделения отдельных вычислительных ресурсов для процесса добычи.

Достаточно только установить кошелек, пополнить баланс и возможно скачать текущую копию блокчейн. Все остальное сеть делает автоматически, вознаграждение идет за счет комиссии с завершенных транзакций.

Ноды, имеющие право на генерацию блоков и подпись транзакций называются валидаторами, остальные участники стейкхолдерами.

Майнинг по схеме Proof Of Stake

Для того чтобы начать PoS майнинг необходимо:

  • Установить кошелек сети.
  • Пополнить баланс на требуемую сумму, т.к. «пустая» нода не может быть валидатором. Например, для валюты NEM минимальный баланс, при котором можно начинать майнить 10 000 XEM.
  • Обеспечить доступ к ноде в режиме 24/7 для сохранения и повышения рейтинга в сети.

На время подтверждения блока средства на балансе блокируются, поэтому для расчетов нужно завести отдельный кошелек.

Дополнительно смотрите видео материал с объяснениями отличий между алгоритмами Proof of Work и Proof of Stake:

Плюсы и минусы алгоритма PoS над PoW

Преимущества PoS очевидны. Майнинг криптовалюты не требует больших вычислительных мощностей и расходов электроэнергии, текущая стоимость токенов позволяет пополнить баланс дешевле, чем покупка фермы или ASIC-устройства. Но имеются и недостатки:

  1. Затраты на повышение доли. Пока стоимость криптовалюты невелика, пополнение и блокировка средств не создает проблем, хотя по тому же NEO стоимость минимального баланса составляет по текущей цене около 900 долларов. Но когда монеты начинают устойчивый рост, повышать рейтинг ноды может быть дороже вознаграждения за транзакции.
  2. Бесперебойный доступ в сети интернет. При обрыве связи процесс подтверждения прекращается. Для PoW аналогичная ситуация но с меньшими последствиями: когда связь восстанавливается добыча продолжается. При подтверждении доли теряется рейтинг в сети, особенно если дополнительно используется важность, и на его восстановление потребуется время. Чтобы этого не случилось, используйте облачный PoS майнинг.
  3. Увеличение централизации. Чем больше размер депозита, тем больше вес ноды. Таким образом, как и майнинге PoW размер дохода пропорционален вложениям. Конечно, совершить «атаку 51%» будет труднее, но ничто не мешает крупным игрокам совершить это по предварительному сговору, выкупив большую часть монет. Можно не только проводить «двойные траты», а и непосредственно влиять на дальнейшее развитие сети через механизм голосования.

Заключение

Постоянно увеличивающаяся сложность сетей криптовалют, по мнению большинства аналитиков, ускорит переход от майнинга Pow Of Work к концепции Pos Of Stake несмотря на все ее недостатки.

Большинство новых проектов работает по схеме премайнинга, поэтому PoS и его варианты будут оказывать все большую конкуренцию PoW на рынке добычи монет.

Понравилась статья? Подпишитесь на обновления:
Ссылка на основную публикацию