Блокчейн: що таке Proof-of-Stake (PoS)

Однією з фундаментальних концепцій, яку необхідно зрозуміти, щоб поглибити знання про світ блокчейну та криптовалют, є так зване підтвердження частки (PoS).

Для того, щоб глибше заглибитися в цю тему, необхідно перш за все знати, що означає блокчейн.

Блокчейн Proof-of-Stake: різниця між централізованим і децентралізованим

Сам по собі блокчейн був би просто, як випливає з назви, ланцюгом блоків, пов’язаних разом. 

Але той факт, що файл складається з ланцюжка блоків, де кожен новий блок об’єднується з попереднім, сам по собі не є великою проблемою. 

Насправді, чесно кажучи, оскільки блокчейн в основному використовується як форма бази даних для запису, зберігання та читання даних, є набагато ефективніші та потужніші способи зробити це. 

Справжня й унікальна велика перевага використання блокчейну для запису даних полягає в тому, що таким чином база даних може бути публічною, спільною, доступною для пошуку та перевірки будь-ким, і, перш за все, керованою за допомогою децентралізованого протоколу. 

Тому блокчейн справді має сенс, лише якщо він використовується як книга для децентралізованого протоколу, оскільки для централізованих протоколів чи інфраструктур він взагалі не є хорошим рішенням. 

Але оскільки справжні блокчейни є лише децентралізованими, ми повинні розглянути, як дозволити будь-кому записувати свої транзакції в них, не створюючи плутанини та таким чином, щоб усі завжди поважали всі правила. 

Блокчейн: механізм консенсусу Proof-of-Stake (PoS).

Ця проблема стосується так званого механізму консенсусу, який є автоматизованою відкритою процедурою, яку може використовувати кожен без спеціальних дозволів (без дозволу) для перевірки транзакцій. 

Мета полягає в тому, щоб гарантувати, що лише правильні та законні транзакції реєструються в блокчейні, без необхідності покладатися на конкретну особу для їх схвалення. 

Дійсно, для того, щоб бути справді децентралізованими, блокчейни не повинні мати спеціальних користувачів із привілеями чи особливою владою: усі користувачі є й мають бути на одному рівні, у ідеальному стилі P2P. 

Механізми згоди — це саме ті процедури, властиві децентралізованим протоколам, які дозволяють не тільки перевіряти транзакції, але й, перш за все, їх повну перевірку будь-ким. 

У секторі криптовалют найбільш часто використовуваними механізмами консенсусу є Proof-of-Work (PoW) і Proof-of-Stake (PoS).

PoW був першим у світі механізмом консенсусу щодо першого децентралізованого блокчейна, а саме біткойна.

Власне, навіть друга основна криптовалюта, Ethereum, спочатку базувалася на PoW, але в 2022 році вона перейшла на PoS.

Різниця з Proof-of-Work (PoW)

PoW базується, як говорить сам термін, на доказі роботи. 

Транзакції біткойнів перевіряються майнерами, робота яких полягає в пошуку та пошуку хеш-коду, який підтверджує блок. Зазвичай їм потрібно близько 10 хвилин, щоб знайти його, хоча ця тривалість залежить від загального хешрейту мережі, тому часто виявляється менше 10 хвилин, оскільки в біткойнах достатньо хешрейту.

Проблема з PoW полягає саме в хешрейті, тому що майнінг фактично є змаганням, де переможцем стає той, хто має найбільший хешрейт, і, отже, ефективно винагороджує тих, хто має більше. Однак вищий хешрейт також означає більше споживання енергії, тому PoW біткойна споживає багато енергії.

Іншою проблемою є повільність схвалення транзакцій, оскільки необхідно чекати, поки вони будуть включені в дійсний блок і для правильного видобутку цього блоку, і зазвичай для цього потрібно не менше 10 хвилин. 

Третє питання — комісії, які, однак, залежать не від PoW, а від того факту, що блоки Bitcoin обмежені 1 МБ, таким чином, вони можуть містити щонайбільше трохи більше 4,000 транзакцій. 

Крім біткойна, інші криптовалюти, які використовують Proof-of-Work, включають Litecoin (LTC) і Dogecoin (DOGE), дві криптовалюти, які народилися більше десяти років тому, але є також Bitcoin Cash (BCH) і Ethereum Classic (ETC). ), народжена набагато пізніше. Насправді їх більше сотні, включаючи Kaspa (KAS) і Monero (XMR).

Зазвичай це криптовалюти першого або другого покоління, але не третього, за деякими винятками. 

Ethereum, як уже згадувалося, спочатку використовував PoW, але в 2022 році перейшов на PoS. 

Основні особливості Proof-of-Stake

Щоб вирішити деякі основні проблеми PoW, було винайдено Proof-of-Stake. 

З PoS більше немає майнерів, і більше немає потреби в дослідженні хешу.

Більше немає навіть точного часу блокування, тому що замість майнерів існують вузли валідатора, які можуть перевіряти блоки за надзвичайно короткий час. 

Немає навіть хешрейту, тому що з технічної точки зору перевірка транзакції PoS дуже проста і швидка. 

Таким чином, PoS є швидшим і набагато менш енергоємним, ніж PoW, але це не означає, що комісія низька. Насправді Ethereum все ще має відносно високі комісії, хоча нижчі, ніж у біткойнів на даний момент, навіть незважаючи на те, що його рівень 2, заснований на PoS, зараз має дуже низькі комісії. 

Спосіб перевірки транзакцій у блокчейнах на основі Proof-of-Stake дуже простий: вузли валідатора блокують частину рідної криптовалюти мережі, якою вони володіють (для Ethereum це 32 ETH), у стейкінгу, і таким чином вони можуть перевіряти блоки.

Вузол валідатора, який успішно перевіряє блок, отримує винагороду, виражену в тій самій рідній криптовалюті мережі, але якщо він перевіряє блок неправильно або не перевіряє його, він автоматично карається штрафом. 

Тому для вузлів валідатора незручно не перевіряти блоки або перевіряти їх неправильно, оскільки вони програють. Натомість зручно перевірити якомога більше правильно, тому що вони виграють від цього. 

Відмінності

Блокчейни на основі PoW, безумовно, більш надійні та безпечні, але вони також набагато більш енергоємні, а отже, набагато дорожчі. 

Сьогодні, ймовірно, тільки біткойн дійсно має сенс базуватися на PoW, тоді як для всіх інших блокчейнів PoS може бути достатнім. 

Блокчейни, засновані на PoS, насправді є швидшими, дешевшими, менш енергоємними, але все ще досить міцними та безпечними, якщо вони добре розроблені та керовані. Крім того, вони дозволяють робити ставки, заохочуючи власників рідної криптовалюти заблокувати її, а не використовувати. 

Невипадково серед першої десятки криптовалют, за винятком токенів і стейблкойнів, лише дві засновані на PoW (BTC і DOGE), і з цих двох одна є просто мемкойном, який може не мати великого майбутнього ( Dogecoin). 

Натомість існує 5, заснованих на PoS (Ethereum, BNB, Toncoin, Cardano та Avalanche), і три інших, які базуються на механізмах консенсусу, дуже схожих на PoS (Solana, XRP і Tron), але не мають нічого спільного з PoW. 

Домінування Proof-of-Stake та подібних консенсусних механізмів у криптопросторі зараз майже повне, навіть якщо це не стосується криптовалюти, яка сама по собі коштує більше половини всього сектора (біткойн).