btc
bch
eth

Proof of Stake

Доказательство наличия определенного количества средств на счету – это категория консенсуальных алгоритмов для публичного блокчейна, которая предполагает увеличение значимости «голоса» валидатора с ростом его доли от общего числа монет, участвующих в работе.

В доказательстве выполнения работы (proof-of-work; PoW), на котором основывается большая доля общественных блокчейнов (например, биткоин и текущая реализация эфириума), алгоритм вознаграждает участников, верно сложивших криптографический пазл для проверки транзакции и добавления нового блока в цепь.

В публичных блокчейнах на основе PoS (стоит отметить: многие сомневаются, что реализации Casper в Эфириуме осуществима) участники предлагают часть своего баланса для временной блокировки и голосуют за транзакции, которые должны быть включены в следующий блок. Вес каждого голоса зависит от размера выделенного депозита участника (т. е. доли). Механизм проверки достоверности вознаграждает пользователей сети, а необходимость блокировки доли также выступает в качестве экономического ограничителя для недобросовестных участников.

Преимущества PoS –  безопасность, снижение риска централизации и энергоэффективность.

Четко выраженная экономическая безопасность

Отрицательная сторона PoW – затраты на электроэнергию и износ оборудования, которые несут майнеры. Неявные издержки тоже имеют переменчивый характер: сложность нахождения хэш-функции корректируется каждые 10 минут (в случае биткоина). В то время как у PoS есть свои недостатки (о них подробнее далее), одно из преимуществ протокола – гибкость, позволяющая выявить нарушителей. Это позволяет создателем протокола повысить контроль и сделать систему асимметричного риска и вознаграждения более сбалансированной внутри сети.

Одним из механизмов регулирования системы является возможность влияния на цену, которую необходимо заплатить, чтобы нанести сети ущерб.

Поэтому система штрафов (на более суровом уровне, чем у PoW) может повысить безопасность сети (то есть экономическую безопасность). В связи с этим Виталик Бутерин утверждает, что PoS обладает возможностью к восстановлению. В PoW есть проблема с атаками «spawn camp», которые могут привести к утрате функциональности блокчейна.

При PoS доля злоумышленника может быть конфискована. Экономический анализ разъясняет эту концепцию.

Себестоимость повторной атаки так же высока, как и в первом круге PoS. В то время как в PoW основные предельные издержки в повторном раунде «атаки 51%» – это затраты на электроэнергию и физическое пространство.

Чтобы донести эту мысль, давайте перефразируем Влада Замфира: «представьте, будто ваша криптоферма сгорает дотла после каждой атаки — вот как выглядит ситуация в области понятий PoW».

Борьба с централизацией

Proof-of-Stake смягчает экономическое влияние в достижении консенсуса. В сетях PoW мы наблюдаем олигополию (AntPool и еще 3 майнинговых пула располагают более чем 51% вычислительных мощностей сети). Майнеры, работающие в сетях, использующих PoW, могут снизить затраты на техническую и эксплуатационную инфраструктуру, объединившись в группы, уменьшая издержки за счет эффекта масштаба. Представители таких групп получают возможность выступать от лица всех участников на переговорах, давая им право голоса. В итоге 10 000 майнеров, каждый из которых тратит $ 1 / мин ($87,6 млн / год), могут обладать меньшей вычислительной мощностью, чем один майнинг-пул, который тратит $10 000 / мин (несмотря на то, что он так же тратит $87,6 млн в год).

В Casper с PoS эффект масштаба будет существенно снижен: $1 всегда будет равен $1. Майнеры также не смогут разрабатывать или покупать специализированные интегральные схемы (ASIC), чтобы иметь преимущество в технологическом отношении. Таким образом, PoS направлен на то, чтобы смягчить регрессивное распределение вознаграждений PoW-майнинга и двигаться в направлении пропорционального. Для этого потребуются децентрализованные службы управления репутацией / идентификацией.

Энергоэффективность

PoW зависит от истощения и стоимости ресурсов для обеспечения безопасности сети. Биткоин в настоящее время использует более 20 тераватт-часов в год, что близко к потреблению электроэнергии всего Эквадора. Для того, чтобы биткоин мог более широко внедряться и работать в масштабах Visa, на поддержание придется тратить ресурсы в масштабе гораздо большего государства. Можно понять, почему доказательство работы (PoW) может быть неустойчивым. В то же время биткоин играет важную социальную роль, которая может превысить финансовые издержки и внешние эффекты (аргумент социальной масштабируемости Ника Сабо).

Сторонники PoS считают, что можно воспроизвести механизмы стимулирования блокчейна PoW, не тратя столько энергии.

Некоторые специалисты утверждают, что нужно учитывать значимость отрицательных внешних факторов, тогда выгоды от масштабируемости могут быть несравнимыми с нанесенным экологии ущербом. Несмотря на то, однозначный ответ дать трудно, автор считает, что криптосистема в целом несет ответственность за изучение всех перспективных механизмов достижения консенсуса, чтобы взвесить плюсы и минусы и определить степень выполнимости. Здорово, что другие проекты проверяют даже такие механизмы как Proof-of-Storage.

Возвращаясь назад, стоит отметить два вида затрат при работе на PoW. Существуют внутренние издержки и внешние издержки, такие как ущерб экологии и субсидии от правительств (обычно в виде более дешевой электроэнергии).

В PoS низкие консенсус-затраты (низкая потребность в электроэнергии и специализированном оборудовании), что позволяет обеспечивать работоспособность при довольно низких расходах. По мере того как сеть развивается, она может даже использовать дефляционную модель (сжигаемые tx-сборы, а также многочисленные штрафы), которые могут оказывать положительный эффект на стабилизацию цены. 

Таким образом, PoS не только потребляет меньше энергии, что лучше для окружающей среды, но также позволяет упростить принцип работы механизма. Это связано с тем, что более низкое потребление энергии позволяет заменить материальные затраты (расходы на электроэнергию и амортизацию) потенциальной экономической стоимостью потерь (то есть вероятностным риском нереализованных затрат) для обеспечения безопасности сети. Это ключевая гипотеза PoS: как реальные затраты, так и потенциальные потери денег могут стимулировать участников к защите сети. Хотя это и трудно, но все-таки возможно (и следовательно, предпочтительнее) — обезопасить публичные блокчейны, сокращая убытки. Такой шаг может уменьшить государственные расходы и потери мощностей в системе.

В заключение

Давайте подытожим основные преимущества PoS: экономическая безопасность, снижение централизации и выход на совершенно новый уровень энергоэффективности.

Источник

Похожие материалы

Комментарии

Your browser is out of date!
Install the latest version of your browser.