Proof of Work и Proof of Stake: в чем отличия и что лучше при майнинге

Proof of Work и Proof of Stake: в чем отличия и что лучше при майнинге
Весь свежий контент от экспертов бесплатно
Получайте уведомления об открытых онлайн-встречах, бесплатных мастер-классах и видеоразборах Дмитрия Карпиловского по тем вопросам, которые волнуют многих криптоинвесторов сегодня

В отличие от обычных сетей, блокчейн дает возможность пользователям контактировать напрямую, без привлечения посредников и третьих лиц, а все данные о транзакциях вносятся в общедоступный распределенный реестр. Это очень удобно, но чтобы такая схема работала, необходимо так называемое достижение консенсуса. Иными словами, нужно задать единый механизм подтверждения транзакций. Для этого используются специальные компьютерные алгоритмы, самыми популярными среди которых остаются Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS). О них и пойдет речь в этой статье!

 

Что такое алгоритм Proof of Work (PoW) и как он появился?

Этот алгоритм появился задолго до создания криптовалют.

В 1993 году исследователи Мони Наор и Синтия Двор озвучили идею о том, чтобы доступ к сетевому ресурсу становился возможным лишь при выполнении определенной, достаточно сложной задачи.

Через три года Адам Бэк реализовал эту идею в проекте Hashcash, созданном для защиты электронных систем от спама.

Сам термин “Proof of Work” появился еще через три года и описывал алгоритм, предназначенный для защиты серверов от DDoS-атак.

В 2004 году Сатоши Накамото внедрил технологию Hashcash в Bitcoin. Таким образом, биткоин стал не только первой криптовалютой вообще, но и первой PoW-криптовалютой.

 

Алгоритм Proof of Work: принцип работы

Алгоритм Proof of Work работает следующим образом:

  1. транзакции внутри блокчейна рандомно группируются в отдельные блоки;
  2. майнеры подтверждают транзакции, решая сложную математическую задачу (Proof of Work Problem);
  3. майнер (или пул для майнинга), который первым решил задачу, получает награду за раскрытие блока;
  4. подтвержденные транзакции добавляются в блокчейн.

Решение задачи – это подтверждение (proof) того, что была выполнена некая работа (work). И это как раз то, о чем говорили Наор и Двор – доступ к системе лишь при выполнении определенных действий.

Важно, чтобы решаемая задача была математически асимметричной: выполнять ее должно быть сложно, а проверять – легко. То есть, майнер должен приложить усилия, чтобы решить Proof of Work Problem, а вот система проверит его вычисления мгновенно.

Такой эффект достигается за счет криптографии. Чтобы решить задачу (найти хеш), майнеру нужно отыскать единственное верное решение среди множества возможных. Конечно, делает он это не вручную, а при помощи программы для майнинга и специального оборудования (асика, майнинговой фермы и так далее).

Очевидно, что майнер, имеющий более мощное оборудование, получает больше шансов решить задачу первым.

Награда за раскрытие блоков тоже распределяется в соответствии с вычислительной мощностью узла (хешрейтом).

Например, вознаграждение за раскрытие блока составляет 10 BTC. Его раскрыли 3 майнера – с хешрейтом 100, 200 и 300 H/s. Их награда составит 2, 3 и 5 BTC, соответственно.

Таким образом, PoW – это алгоритм достижения консенсуса, при котором вероятность раскрытия нового блока и величина вознаграждения майнера зависит от величины его полезной (для системы) работы.

На этом алгоритме работает не только Bitcoin, но и большинство известных криптовалют, в том числе Litecoin, Monero и другие.

Но, несмотря на все преимущества PoW (в частности, высокий уровень защиты от спам-атак), идеальным вариантом для достижения консенсуса его не назовешь.

 

Алгоритм Proof of Work: недостатки

Среди недостатков алгоритма Proof of Work можно выделить следующие:

  • Огромные затраты электричества.

Сложность майнинга растет, и задачи, которые нужно решать майнерам для раскрытия блоков, усложняются. А значит, им нужно или тратить больше времени на вычисления (что бессмысленно с точки зрения заработка) или использовать более мощное оборудование, которое расходует гораздо больше электроэнергии.

Трудоемкие вычисления нужны для того, чтобы усложнить задачу потенциальным злоумышленникам.

Эксперты говорят, что при достаточно высоком уровне сложности PoW-майнинга потенциальная прибыль от взлома сети будет меньшей, чем сумма, которую хакеру придется потратить на закупку и обслуживание оборудования. Поэтому и считается, что PoW-криптовалюты хорошо защищены от DDoS-атак – закидывать их спам-транзакциями слишком дорого для атакующего.

  • PoW подвержен серьезной угрозе – так называемой уязвимости 51%.

Как уже было сказано, чем выше хешрейт, тем большее вознаграждение за раскрытие блока. А если пользователь сконцентрирует у себя более 50% хешрейта (даже 51%), большая вероятность, что система автоматически «поручит» ему новые расчеты, а остальные майнеры просто останутся не у дел.

Кроме того, он сможет использовать свои средства дважды.

Как это выглядит?

Атакующий продает монеты, которые намайнил на основном блокчейне, а параллельно добывает монеты на боковой цепочке. Например, тайно создает форк и добывает монеты на нем, но не тратит их.

Если ему удастся создать ветку большей длины, чем основная, другие узлы основного блокчейна будут считать, что у него до сих пор есть монеты, которые он уже продал. То есть, он использует свои активы дважды.

Атака становится возможной из-за математических «зазоров» в технологии PoW. И если в сети Bitcoin такой сценарий маловероятен (в майнинге участвует настолько много мощностей, что захватить 51% хешрейта практически нереально), то другие криптовалюты остаются уязвимыми.

Поэтому появилась альтернатива – алгоритм доказательства доли.

>>> Читайте также: Заработок на майнинге сегодня: как майнить криптовалюту выгоднее

 

Что такое алгоритм Proof of Stake (PoS) и как он появился?

Идея нового алгоритма принятия консенсуса была озвучена в 2011 году на форуме bitcointalk.org. Основная задумка в том, что валидаторами становятся не майнеры с более мощным оборудованием, а пользователи, владеющие большей долей внутренних монет сети.

При PoW-майнинге участник, который первым решил задачу, получает награду, а раскрытый блок транзакций добавляется в блокчейн. В PoS-майнинге пользователь, владеющей большей долей, становится «создателем» нового блока. То есть, подтверждает транзакции.

В первом случае майнер получает вознаграждение за подтверждение транзакций, во втором – право их подтверждать.

Вообще, в технологии PoS само понятие добычи монет неуместно. Они уже намайнены, а валидаторы лишь подтверждают транзакции. Поэтому PoS-майнинг еще называют форжингом (от англ. “forging” – «ковка»).

Получает ли форжер вознаграждение?

Да. Но не четко определенную сумму за раскрытие блока, которая меняется при росте сложности, как в PoW-майнинге, а сумму монет, эквивалентную его доле в сети.

 

Алгоритм Proof of Stake: принцип работы

Алгоритм Proof of Stake работает следующим образом:

  1. Пользователь выбирает криптовалюту, поддерживающую PoS, покупает монеты и кладет их на свой криптокошелек.
  2. Затем скачивает специальную программу-майнер, перепрограммирует свой кошелек на форжинг и регистрирует его в сети.
  3. Ждет активации кошелька (в среднем, 24 часа) и запускает программу на своем ПК.
  4. Программа выполняет нужные вычисления, как при обычном майнинге, а через 30 дней на кошелек поступают заработанные средства.

Главное условие – деньги на счету нельзя перемещать. Они просто лежат и буквально принимают участие в подтверждении транзакций. А потом вы получаете за это прибыль.

Например, вы положили на счет 100 монет, а всего в системе – 1000 монет. Значит, ваша доля составляет 10%. За 30 дней разработчики выпустили еще 300 монет. Из них 10%, то есть 30 монет, будут начислены вам автоматически. Теперь у вас 130 монет, а общая эмиссия составляет 1300 монет.

Однако во многих сетях прибыль зависит еще и от продолжительности форжинга (чем дольше вы держите средства на счету, тем больше прибыль) и объема эмиссии (чем больше монет выпущено, тем больше вознаграждение).

PoS – это пример того, как деньги делают деньги. Или как можно майнить монеты, не покупая специальное оборудование.

Программу для форжинга можно установить на любой компьютер. Главное, чтобы связь с сетью поддерживалась постоянно. Однако расходы от круглосуточно включенного ПК не сравнить с тем, сколько электроэнергии потребляют мощные майнинг-фермы.

Алгоритм пришелся по душе многим разработчикам. Первыми его приняли Peercoin, Nxt и ShadowCash. А сейчас количество PoS-криптовалют исчисляется десятками. Но и здесь не все гладко.

 

Алгоритм Proof of Stake: недостатки

Среди недостатков алгоритма Proof of Stake можно выделить следующие:

  • Ограничения активности

Как уже было сказано, есть два условия для форжинга – не перемещать монеты на счету и поддерживать постоянную связь с сетью.

С первым условием трудностей, как правило, не возникает. Можно просто завести отдельный кошелек для форжинга и отдельный – для собственных транзакций. Но вот с круглосуточной связью часто возникают проблемы.

Если на компьютере пропадет интернет, отключится электричество или случится еще что-то, из-за чего кошелек уйдет в оффлайн, добыча монет прекратится.

Решить эту проблему можно при помощи облачного PoS-майнинга. Нужно зарегистрироваться на сайте, который предлагает такую услугу, внести оплату и пополнить свой баланс. Так вы получите кошелек для форжинга, который будет постоянно онлайн. Правда, это дороже, чем просто оплачивать счета за электричество.

  • Нарастающая централизация

Если вы положите на счет 10 монет, а другой пользователь – 1000, его доход будет в 100 раз большим. Однако часто в ходе форжинга появляются расходы, которые никак не зависят от состояния баланса.

Например, плата за начисление процентов или отправку сообщений внутри системы (иногда это необходимо для валидации блоков). Получается, что прибыль более богатых инвесторов будет постепенно повышаться, а менее состоятельных – уменьшаться. В перспективе это может привести к централизации сети и даже нарушению ее исходных правил.

Дело в том, что во многих PoS-криптовалютах для внесения изменений в блокчейн проводится пользовательское голосование. А чем большая доля владения, тем больший вес имеет голос пользователя.

  • Угроза сговора

Этот пункт напрямую связан с предыдущим. По словам экспертов, не исключена ситуация, когда группа влиятельных нод (узлов, отвечающих за валидацию транзакций) сговорится, чтобы изменить исходные правила. Гипотетически, они могут вообще завладеть всеми монетами, просто создав и подтвердив такую транзакцию.

Однако пока что большинство специалистов сходятся во мнении, что PoS – более практичный, экономный и безопасный алгоритм консенсуса, чем PoW.

Более того, он играет на руку обычным инвесторам.

 

Как алгоритм Proof of Stake влияет на рынок криптовалют?

В последнее время появляется все больше криптовалют, которые отказываются от PoW в пользу PoS. В некоторых обзорах наличие PoS даже отмечается как преимущество криптовалюты. Масла в огонь популярности алгоритма подлил и Виталик Бутерин, заявивший о скором переводе Ethereum на PoS.

Многие эксперты уверены, что со временем PoS-криптовалюты вытеснят монеты с алгоритмом PoW (не учитывая разве что Bitcoin). И даже советуют инвесторам делать ставку именно на первые.

Более того, новый алгоритм дает новые возможности для заработка на криптовалютах. Раньше были майнеры, которые кидали свои вычислительные мощности на добычу монет, и трейдеры, которые играли на курсах криптовалюты.

Теперь есть и форжеры – по сути, они получают монеты за то, что их кошелек постоянно подключен к системе.

По словам опытных пользователей, при правильном выборе криптовалюты и хорошем стартовом капитале (который будет лежать на форжинговом кошельке), такой заработок становится более безопасным, а иногда и более эффективным, чем заработок на трейдинге.

PoS-майнинг – удачный вариант для долгосрочных инвестиций. И он отлично подходит новичкам, которые еще не научились ловить лучшие моменты для закупки и продажи монет на бирже, не готовы тратиться на дорогостоящее оборудование и опасаются инвестировать в ICO.

Специалисты советуют обратить внимание на несколько новых, но перспективных PoS-криптовалют: NovaCoin, ClubCoin и LEOCoin.

И нельзя забывать, что когда Ethereum перейдет на PoS, держатели ETH смогут добывать топовые монеты, просто запуская программу на ПК.

Так что внедрение PoS не только решило проблему повышения сложности и энергозатратности майнинга, но и открыло новые возможности для инвесторов.

>>> Читайте также: Конец майнинга: может ли наступить и каковы последствия для рынка

Понравился материал? Поделитесь с друзьями!

[cresta-social-share]

Подпишитесь на наш Telegram-канал, чтобы следить за свежими статьями и новостями рынка

Получите консультацию о проектах сообщества, заполнив форму справа

Заполните контактную форму

55 марта - Бесплатный мастер-класс “7 стратегий заработка на криптовалютах” Записаться

ПОЛЕЗНЫЙ МАТЕРИАЛ ВДОВЕСОК К СТАТЬЕ
ПОЛЕЗНЫЙ МАТЕРИАЛ ВДОВЕСОК К СТАТЬЕ
ПОЛЕЗНЫЙ МАТЕРИАЛ ВДОВЕСОК К СТАТЬЕ
ПОЛЕЗНЫЙ МАТЕРИАЛ ВДОВЕСОК К СТАТЬЕ
Хотите узнать больше о том, как работают инвестиционные пулы в сфере ICO и какие возможности доступны на рынке сегодня?
  • Запишитесь на бесплатную консультацию специалиста Cryptonet
  • Получите актуальную информацию и практические рекомендации
  • Принимайте правильные решения для заработка на рынке криптовалют
  • Хотите инвестировать в малоизвестные криптовалюты, которые сейчас стоят дешево, но способны выстрелить и дать многократную прибыль, как EOS или TRON?
  • Оставьте заявку и узнайте подробнее об участии в Cryptonet Shitcoin Club
  • Получите данные о технологии поиска и отбора перспективных проектов
  • Присоединяйтесь и зарабатывайте на монетах, о которых пока никто не знает
  • Хотите инвестировать в малоизвестные криптовалюты, которые сейчас стоят дешево, но способны выстрелить и дать многократную прибыль, как EOS или TRON?
  • Оставьте заявку и узнайте подробнее об участии в Cryptonet Shitcoin Club
  • Получите данные о технологии поиска и отбора перспективных проектов
  • Присоединяйтесь и зарабатывайте на монетах, о которых пока никто не знает
  • Весь свежий контент от экспертов бесплатно
    Получайте уведомления об открытых онлайн-встречах, бесплатных мастер-классах и видеоразборах Дмитрия Карпиловского по тем вопросам, которые волнуют многих криптоинвесторов сегодня