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 предоставляет 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-проектов. 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.