Proof of Stake и Proof of Work составляют пару самых распространенных алгоритмов консенсуса в сфере криптовалют. В основе PoS лежит принцип “пайщиков” или “дольщиков” вместо майнеров. Дольщики держат на своем счету некоторое количество монет и получают за это доход.
Содержание статьи
Суть алгоритма
Впервые мир услышал о PoS в 2012 году, когда его применила у себя платформа PPCoin (сегодня — PeerCoin). Принцип механизма состоит в выделении доль (stakes). Эти доли используются для определения того, какая именно нода получит вознаграждение от майнинга.
Ноды хэшируют данные, отыскивая те результаты, числовые значения которых меньше заданного. Сложность при этом распределяется пропорциональным образом в соответствии с балансом каждого конкретного узла. То есть Proof of Stake берет в расчет число монет на балансе пользователя. Вероятность генерации блока тем выше, чем больше денег на счету.
Принцип работы Proof of Stake
Алгоритм основывается на хранении всех произведенных операций в блокчейне. Система узлов синхронизируется через P2P пиринговую сеть. Proof of Stake позволяет реализовывать криптовалюту с максимальной конфиденциальностью и безопасностью от хакерских атак.
Как правило, алгоритм используется в децентрализованных системах, благодаря чему мошенники не могут узнать, какая из версий blockchain правдива. Чтобы это сделать, им пришлось бы привлечь настолько значительные мощности, что в случае удачи они бы не окупились.
Если добывать Биткоин можно только с использованием энергозатратной аппаратуры, то для получения монет на основе PoS необходимо лишь иметь долю в системе. Чем больше эта доля, тем доходнее будет майнинг. Средства, передаваемые участникам, берутся с комиссий за транзакции.
Отличия между Proof of Work и Proof of Stake
Основные различия между этими двумя технологиями:
| PoW | PoS |
| Огромное количество бесполезных вычислений, на которые расходуется энергия | Отсутствие каких-либо затрат мощности |
| Склонность к постепенной централизации | Централизация практически невозможна |
| Чем больше сумма транзакции, тем больше комиссия | Комиссия не зависит от суммы перевода |
| Вознаграждение за блок получает тот майнер, который его добыл | Нет понятия “вознаграждение за блок” |
Преимущества и недостатки PoS
К плюсам алгоритма PoS относятся:
- Повышенная безопасность. Чтобы совершить серьезную атаку на систему, придется завладеть множеством активов. Но в этом случае злоумышленник просто начнет воровать сам у себя.
- Мгновенные транзакции по сравнению с PoW.
Минусы тоже имеются:
- Теоретически возможно, что определенная группа людей завладеет абсолютным большинством активов, что приведет к централизации системы. Но вероятность такого поворота событий стремится к нулю.
- Nothing-at-Stake. Экономическая проблема, которая и не дает PoS полностью “захватить” рынок. О ней стоит рассказать подробнее.
Nothing-at-Stake — значит “ничего нет на кону”. Аксиома — чтобы монета могла приносить прибыль, она сама должна сколько-то стоить. Но, как известно, маржинальная цена за строку в базе данных равна нулю, несмотря на всевозможные криптографические подписи. Следовательно, прибыль от набора нулевых строк будет тоже составлять ноль. Здесь имеет место факт максимизации прибыли — можно создавать сколько угодно форков и нулевых строк.
Результат — неограниченное создание форков в некоторых коинах мешает реорганизации цепочки, то есть цепь не может реорганизовываться дальше глубины в определенное количество блоков (например, для NXT это 720). Есть и другой вариант, введение так называемых “обязательств”. При этом, чтобы сделаться валидатором, участник делает взнос, который на некоторое время блокируется. Впрочем, проблему это до конца не решает.
Какие криптовалюты поддерживает Proof of Stake?
Самые популярные валюты — Bitcoin, Ethereum, Litecoin и т.д. — Proof of Stake не поддерживают. Рассмотрим некоторые интересные варианты из оставшихся.
LeoCoin
Монета, которая размещает регистры транзакций исключительно на ПК участников сети и не подпускает к ним стороннее вмешательство. Платформа полностью децентрализована, средства переводятся от клиента к клиенту с помощью смарт-контрактов, так что транзакции не контролируются никаким верховным органом.
Операции надежны благодаря объединению прозрачных регистров, отслеживающих каждую транзакцию. Отмечается малый размер комиссий в системе, что связано с отсутствием каких-либо посредников и регуляторов.
- годовая ставка — 20%;
- торгуется на пяти крупных биржах;
- рыночная капитализация $24 831 797 (апрель 2018);
- сайт поддерживает русский язык.
ReddCoin
Эту валюту разработчики позиционируют как социальную. Она создана, чтобы давать “чаевые” в различных социальных сетях — YouTube, Твиттер, Reddit и пр. Другими словами, для монетизации контента. Конечная цель — сделать криптовалюты как можно более массовым и доступным явлением.
Примечателен подход ReddCoin к облегчению восприятия криптовалют простым населением. Майнинги, торги и прочие атрибуты этой сферы доступны и понятны далеко не всем. А вот альтернатива привычным лайкам в соцсетях в перспективе может быть востребована.
- годовая ставка — 5%;
- торгуется на восьми биржах, в частности Bittrex;
- рыночная капитализация $121 058 329.
ClubCoin
Одноранговая децентрализованная система, где каждая транзакция появляется в публичном регистре. Таким образом переводы доступны для просмотра каждому, но контролировать их никто не может. Концепция валюты в том, чтобы отдать всю возможную власть совокупности пользователей.
Высокая мощность платформы обеспечивается открытым исходным кодом и полной прозрачностью. Ни у какого участника нет больше власти, чем у другого. Единственный параметр распределения полномочий — количество ClubCoin на балансе.
- годовая ставка — 20%;
- торгуется на двух биржах, в частности Bittrex;
- рыночная капитализация $43,108,009.
NovaCoin
Попал в наш список и один из форков Биткоина, особенность которого в гибридном методе подтверждения транзакций. Такой способ значительно повышает устойчивость платформы к хакерскому проникновению, а еще к перегрузкам и скачкам мощности. Сеть одноранговая, то есть все участники имеют равные права.
При совершении операций нет необходимости указывать свои приватные данные, что гарантирует максимальную анонимность и безопасность. А пиринговая архитектура сети защищена от какого бы то ни было влияния.
- годовая ставка — 100%;
- торгуется на восьми разных биржах;
- рыночная капитализация $6 642 668.
BlackCoin
В списке тех криптовалют, какие поддерживают Proof of Stake, находится и форк предыдущей монеты. Он отделился от NovaCoin в начале 2014 года. Создатель — россиянин Павел Васин. Изначальная цель разработки заключалась в том, чтобы дать миру понять: “доказательство выполненной работы”, PoW, не единственный гарант безопасности криптовалюты.
Сеть работает на технологии “минтинга”, то есть для доказательства владения в блокчейне создаются новые блоки. Неважно, какая производительность у компьютера участника, достаточно держать его включенным, а кошелек открытым, чтобы получать постоянный доход от своей суммы, вместо того, чтобы майнить в привычном смысле этого слова.
- годовая ставка — 1%;
- торгуется на Poloniex и Bittrex в крупных объемах;
- рыночная капитализация $17 408 552
OKCash
Последняя в нашем списке криптовалют Proof of Stake на сегодня. Это, в свою очередь, форк BlackCoin. Выделяется моментальным подтверждением транзакций и удобным приложением для работы с балансом.
- годовая ставка 20%;
- торгуется на Bittrex, объемы незначительные;
- рыночная капитализация $9 068 224.
Когда Эфириум перейдет на Proof of Stake?
В 2017 году создатель Эфириум Виталик Бутерин заявил, что в ближайшее время ETH будет добываться по методу Proof of Stake. Каковы причины такого существенного хардфорка?
PoW-mining со своим распределенным реестром требует от майнеров огромных вложений мощности. А за электроэнергию люди платят обычными деньгами. Такая схема сильно затормаживает развитие криптографической валюты. По последним подсчетам, к 2020 году потребление энергии в сети Bitcoin будет равно потреблению всем населением Дании.
Proof of Stake для Эфириума станет гораздо более дешевой и экологичной формой поддержки распределенного реестра. Первый шаг к нововведениям уже сделан: в ноябре 2017 года представили протокол Casper, который послужит переходным этапом для всей системы Ethereum.
В White Paper для Casper особенное внимание уделяется методам упрощения консенсуса в условиях сети с полной синхронизацией. В конечном итоге это снизит суммарную сложность blockchain.
Первую версию протокола Casper представил Влад Замфир из команды Эфира, но Виталик Бутерин также обещал выпустить и свое видение этого протокола. По его словам, трансформация должна и будет осуществляться постепенно, чтобы дать пользователям возможность адаптироваться к столь существенным изменениям, а заодно своевременно выявлять неточности и ошибки.
В новой системе не майнеры будут подтверждать блоки. Эта обязанность перейдет к валидаторам. Продумана и схема борьбы с “атакой 51%”, от нее защитит автоматическая конфискация вкладов.
Также Бутерин предложил вознаграждать валидаторов: 2 ETH за подтверждение каждой сотни блоков (для этого депозит валидатора не должен быть менее 10 000 ETH). Сейчас майнер Эфира получает значительно меньше — в среднем 3,34 ETH за блок.
