Proof-of-Work и Proof-of-Stake

Proof-of-Work и Proof-of-Stake – самые известные среди майнеров алгоритмы консенсуса в криптовалютах. Они предлагают механизмы доказательства, отличающиеся друг от друга по своей структуре. Майнинг позволяет работать инфраструктуре блокчейна. Из-за отсутствия централизации в распределённой сети все вычисления обеспечивают её пользователи. А им нужна оплата за поддержку сети. Для этого существуют разные подходы. О двух из них, самых распространённых, и пойдёт речь.

Proof-of-Work

Переводится как «доказательство работы» и является классическим вариантом майнинга, который используется в Биткоине и в массе других криптовалют. Суть его заключается в том, что майнеры соревнуются вычислительной мощью для добычи блока, эмиссии новых монет и получения комиссии. Этот протокол защищает распределённые системы от различных кибератак (например, DDoS) и спама. Саму концепцию придумали в 1993 году С. Дворк и М. Наор, а такое название ей дали только в 1999 году М. Джейкобсон и А. Джуэлс. И уже потом Сатоши Накамото внедрил PoW в основу сети Bitcoin для достижения консенсуса. PoW обеспечивает способность узла сети проверить выполненные расчёты майнера.

Плюсы PoW:

1. Надёжность. PoW-майнинг даёт максимальную надёжность, пропорциональную размеру сети. Учитывая, что на распределённую сеть работают большие вычислительные ресурсы, то злонамеренное влияние на неё будет дорогостоящим.
2. Требуются капиталовложения. С учётом этого нельзя просто бросить такой актив. Например, при наличии ангара с ASIC-ами оборудование должно постоянно работать и приносить доход, а это привязывает виртуальный актив к реальным активам — технике и недвижимости.
3. Загрузка излишних мощностей энергосети. К примеру, в Китае было построено очень много электростанций, под которые ещё нет соответствующих мощностей. А майнинг помогает их загружать, потому он так и распространён в Китае.

Минусы PoW:

• Непроизводительные затраты. Энергия расходуется в намного большем объёме, чем требуется для устойчивости сети, так как майнеры увеличивают мощности ради создания блоков и добычи монет.
• Централизация. Из-за того, что в добыче успешнее участвуют огромные майнинг-пулы, в ней перестают участвовать мелкие майнеры. Таким образом крупных добытчиков становится больше, чем мелких, а это ведёт к централизации, которая делает систему уязвимой.

Proof-of-Stake

Переводится как «доказательство доли» и является другим вариантом верификации транзакций и обеспечения консенсуса. Его суть состоит в использовании доли как ресурса, определяющего какой узел сети получит право добычи нового блока. Сложность в этом случае распределяется пропорционально количеству монет у пользователей. При этом чем больше баланс у узла, тем больше вероятность создания блока. Идея PoS родилась в 2011 году на форуме BitcoinTalk и в 2012 году впервые реализовалась в криптовалюте PPCoin (нынешнее название Peercoin). В отличие от PoW, где алгоритм награждает майнеров за вычисления для подтверждения транзакций и за создание новых блоков, в PoS система заранее выбирает создателя нового блока на основании величины его баланса.

Плюсы PoS:

1. Ещё большая надёжность. Для проведения атак злоумышленнику потребуются огромные средства, что сделает затею нецелесообразной. Помимо этого он сам же в первую очередь пострадает, нарушив устойчивость криптовалюты.
2. Капитал работает на Вас и монеты не теряются. Расходы на поддержание ноды всё-таки есть, но они столь незначительны по сравнению с расходами на ферму, работающую на PoW. Это своего рода аналог депозита в банке, где Вы получаете процент на свой вклад.
3. Монеты исключаются из спекуляции. Это снижает волатильность рынка и повышает цену монет.
4. Сокращение потребления энергии. Для обеспечения безопасности блокчейна не нужно тратиться на дорогостоящее оборудование, потребляющее много электроэнергии.

Минусы PoS:

• Низкая доступность. Получать проценты на свою долю могут те, кто больше вложил и хранит на своём балансе.
• Централизация. PoS может мотивировать к накоплению монет в одних руках, что негативно отразится на децентрализации. А если соберётся группа, обладающая большим количеством монет, то она сможет устанавливать свои правила.

Споры между приверженцами Proof-of-Work и Proof-of-Stake ведутся уже давно, но они носят теоретический характер. На практике же оказывается, что в обеспечении надёжности и безопасности главную роль играют разработчики блокчейн систем. При этом многие сходятся во мнении, что наиболее безопасным может оказаться гибридный вариант этих консенсусов. И такой подход уже широко применяется. Многие криптовалюты имеют этап PoW – когда монеты выпускаются с помощью классического майнинга, и этап PoS – когда эмиссия завершается. И всё же, несмотря на лёгкость и надёжность PoS-систем, серьёзные криптовалюты не спешат отказываться от PoW.