PoW и PoS в майнинге

Каждая криптовалютная транзакция должна быть кем-то проверена. Для этого используется алгоритм консенсуса — способ достижения соглашения о добавлении новых данных в блокчейн. Proof-of-Work и Proof-of-Stake — наиболее популярные из них. Они помогают координировать сеть и обеспечивают ее безопасность. Каждый алгоритм имеет свои преимущества и недостатки. В статье расскажем, как работают PoW и PoS в майнинге.

Что такое Proof-of-Work (PoW)

В сфере цифровых активов нет центрального органа или руководителя, который отслеживает действия пользователей и правильность выполнения транзакций. Механизм Proof-of-Work необходим для того, чтобы криптовалюта работала без участия компаний или правительства.

Майнинг-пул

Монеты

Расположение

Комиссия

выбор редакции

ViaBTC

5.0

Обзор

Монеты

+12

XMR ETC BSV ZEC XEC DASH CKB RVN ZEN HNS LBC STC

Расположение

Азия

Комиссия

2.3%

EMCD

4.8

Обзор

Монеты

+3

ETC BSV DASH

Расположение

Азия, Европа, США

Комиссия

Нет данных

Trustpool

4.8

Обзор

Монеты

+4

BSV ZEC DASH RVN

Расположение

Россия

Комиссия

1.0%

Lincoin

4.5

Обзор

Монеты

Расположение

Океания

Комиссия

2.5%

Алгоритм доказательства работы требует значительных вычислительных усилий. Концепция, лежащая в основе Proof-of-Work, была предложена в 1993 году учеными-информатиками Синтией Дворк и Мони Наором. В 2008-м Сатоши Накамото опубликовал документ «Биткоин: одноранговая электронная денежная система». В нем создатель флагманского актива предложил применить метод Proof-of-Work к главной криптовалюте. С этого момента PoW стал ключевым элементом Bitcoin и технологии блокчейна.

Алгоритм PoW определяет, кто может вносить новые данные в реестр. Майнеры участвуют в конкурентной гонке, используя оборудование с высокими мощностями. Затем они проводят сложные математические вычисления и добавляют в сеть действительные блоки.

Принцип работы

Proof-of-Work чаще всего ассоциируется с биткоином, но этот механизм также применяется к другим цифровым активам. Цель майнеров — создать хеш, соответствующий математической функции. Тот, кто первым находит решение задачи, получает вознаграждение. Затем сеть генерирует новое значение, которое майнеры должны хешировать.

Для участия в процессе майнинга требуется специальное оборудование. Узлы (любое устройство, на котором запущено ПО для добычи криптовалют) проверяют транзакции, предотвращают двойные траты (расходование монет дважды) и определяют, какие блоки нужно внести в цепочку.

Что ты знаешь о трейдинге

Пройди опрос и получи в подарок скидку на торговую комиссию и книгу о криптовалюте

Пройти опрос

Подделать входные данные невозможно. Если узел попытается поместить туда недействительные решения, другие участники сети отклонят эти изменения. Для наглядности можно представить трудовой договор. Документ содержит требования и условия работы. Если кто-то попытается изменить их, строка хеша будет другой, и все в сети узнают, что это соглашение недействительно.

Преимущества

По сути PoW — это система для аутентификации транзакций без привлечения третьей стороны. Алгоритм представляет надежный механизм для достижения консенсуса и предотвращения вмешательства в блокчейн. Он затрудняет изменение любой части реестра, обеспечивая тем самым подлинность и отслеживаемость каждой транзакции.

Читайте также

Можно ли майнить на PS4

Оборудование для криптодобычи ежегодно растет в цене. В риги встраивают от 4 до 12 видеокарт....

Сколько нужно электроэнергии для майнинга одного биткоина

Владельцы вычислительного оборудования соревнуются в поиске криптографического решения. Найденный...

PoW также защищает сеть от атак. Для их выполнения потребуются большие вычислительные мощности. Теоретически недобросовестный участник добычи может вмешаться в блокчейн, но расходы значительно перевесят потенциальную выгоду.

Недостатки

У доказательства работы есть заметные минусы, которые привели к появлению альтернативных алгоритмов консенсуса. К ним относятся:

• Огромные расходы. Для добычи криптовалют требуется дорогое оборудование. Затраты увеличивают счета на электроэнергию.
• «Бесполезность» вычислений. Это одно из различий PoW и PoS в майнинге. Техника для добычи выполняет большую работу по созданию блоков и потребляет много энергии. Однако эти расчеты неприменимы в других сферах.
• Централизация. В феврале 2023 года майнинг-пул Foundry USA контролирует 31,8% хешрейта Bitcoin. Если этот показатель достигнет 51%, майнеры могут сговориться и совершить атаку. Это приведет к полной централизации.

Что такое Proof-of-Stake (PoS)

Несколько лет PoW был единственным алгоритмом консенсуса. Однако у него появились проблемы. Поскольку добыча Биткоинов с каждым годом становилась все популярнее, сложность сети постоянно повышалась. Пользователи уже не могли майнить активы с помощью CPU или GPU. Это вынуждало участников покупать мощное оборудование (ASIC). Такая техника потребляет много электроэнергии и вредит экологии. К тому же некоторые группы майнеров начали составлять большой процент хешрейта сети. Тогда появились новые механизмы, такие как Proof-of-Stake.

PoS — это алгоритм доказательства доли владения, используемый в блокчейне для обработки и проверки транзакций. В отличие от Proof-of-Work (PoW), где участникам требуется специальное оборудование, Proof-of-Stake затрачивает меньше энергии. Система подразумевает вложение собственных средств. Это главное различие PoW и PoS в майнинге.

Принцип работы

В протоколе Proof-of-Stake не нужно вычислять сложные математические уравнения. Достаточно иметь определенное количество цифровых монет на своем счете.

В PoS-майнинге главную роль играют валидаторы. Они помещают монеты в стейкинг и занимаются проверкой транзакций. Система случайно выбирает узел, который добавит новый блок. Это похоже на лотерею — чем больше заблокированных токенов, тем выше вероятность стать валидатором. Например, в сети Ethereum требуется внести минимальную сумму в размере 32 ETH (около $52 тыс.).

В рамках консенсуса Proof-of-Stake пользователи могут связать свои токены с конкретным валидатором. Нужно отметить, что активы не переводятся на другой кошелек.

Преимущества

Proof-of-Stake нацелен на устранение недостатков PoW. Алгоритм PoS намного энергоэффективнее. Здесь не задействован процесс майнинга, который требует значительных ресурсов.

Еще один плюс — снижение риска атаки 51%, при которой определенная группа лиц может контролировать большую часть хеширования, чтобы использовать ее для личной выгоды. Это сложно осуществить, поскольку злоумышленник может потерять заблокированные токены. В крупных сетях, таких как Ethereum, ему придется потратить несколько миллионов долларов. Для сравнения, в PoW-майнинге пользователи не лишатся своего оборудования, если проведут атаку 51%.

Другие преимущества механизма консенсуса Proof-of-Stake:

• Пользователи, размещающие токены в стейкинг, получают монеты в качестве награды за вклад.
• PoS экологичнее, чем PoW.
• Блокчейны Proof-of-Stake более масштабируемые. Сеть децентрализована и позволяет участвовать большему количеству отдельных лиц и групп.

Недостатки

Proof-of-Stake рассматривается как справедливая и равноправная система майнинга. Однако у этого алгоритма есть недостатки:

• Криптовалюты PoS, как правило, имеют неограниченное максимальное предложение. Это способствует инфляции.
• Высокий риск атаки 51% в небольших сетях.
• Киты могут отправить в стейкинг много цифровых монет. Такие крупные держатели способны влиять на голосования и определять дальнейшее развитие сети.
• Поскольку Proof-of-Stake — относительно новый алгоритм, его безопасность не полностью доказана. Proof-of-Work обеспечивает более надежный механизм консенсуса.

Основные различия майнинга на PoW и PoS

Алгоритмы используют разные методы для достижения консенсуса. Есть и другие различия PoW и PoS в майнинге. Подробнее — в таблице.

Часто задаваемые вопросы

Заместитель главного редактора

Евгений Лукин