Доказательство работы или Доказательство доли: в чем разница?

Proof of Work или Proof of Stake: для чего они нужны?

Блокчейн — это реестр, совместно используемый тысячами компьютеров без проводника. Поэтому нам нужно правило, чтобы все соглашались с действительными транзакциями и чтобы кто-то не мог обмануть, например, потратив одну и ту же сумму дважды. Это правило называется механизм консенсуса.

Там доказательство работы (Доказательство работы или PoW) и доказательство доли (Доказательство ставки или PoS) — два наиболее известных механизма. Они отвечают на один и тот же вопрос: кто имеет право добавлять следующий блок транзакций и почему им доверять? Но они реагируют на это совсем по-разному.

В первом случае мы доказываем вычислительные затраты. Во втором мы доказываем, что ставим деньги в качестве гарантии. Понимание этого нюанса объясняет почти все остальные различия между ними: энергопотребление, требования к оборудованию, стоимость атаки и централизация.

Доказательство работы: майнинг биткойнов

Биткойн использует доказательство работы. Компьютеры, называемые несовершеннолетние, гонитесь за числом, которое при передаче через математическую функцию дает результат ниже порога, установленного сетью. Не существует ярлыков: вам придется пробовать миллиарды раз. Первый добившийся успеха добавляет блок и получает награду.

Сеть корректирует сложность каждые 2 016 блоков или примерно каждые две недели, чтобы поддерживать один блок каждые десять минут в среднем независимо от того, участвует ли много или мало несовершеннолетних. Если вычислительная мощность увеличивается, проблема усложняется. Если он опустится, станет легче.

Эта работа требует реальных затрат на электроэнергию и материалы. Именно это и обеспечивает безопасность: чтобы переписать историю, нам пришлось бы переделывать всю уже проделанную работу быстрее, чем остальной сети. Согласно документации Биткойна, для этого потребуется столько же вычислительной мощности, сколько вся сеть израсходовала с момента затронутого блока.

Доказательство доли: валидаторы Ethereum

В доказательстве доли больше нет вычислительной гонки. Участники, названные валидаторы, обездвижить криптовалюты в качестве залога, вот в чем ставка. Сеть выбирает среди них тех, кто предлагает блоки, и тех, кто их верифицирует. Они получают вознаграждение, когда хорошо выполняют свою работу.

Эфириум перешёл с доказательства работы на доказательство ставки 15 Сентябрь 2022, во время «Слияния». Чтобы запустить собственный валидатор, вам необходимо внести 32 ETH и запустить три программы. Сеть продвигается на 12 вторых слотов. Вы также можете участвовать с меньшими суммами через посреднические услуги за счет дополнительного риска, связанного с этими услугами.

Безопасность здесь основана на экономическом принципе: мошенничающий валидатор может потерять часть своей ставки. Мы называем это рубящий. В отличие от майнинга, сеть защищает не вычислительная мощность, а ценность, зафиксированная валидаторами. Наше руководство по стейкингу подробно описывает, как это работает.

Энергия и материал: наиболее заметная разница

Это наиболее часто упоминаемый пункт. Доказательство работы потребляет много электроэнергии, поскольку машины постоянно участвуют в гонках. По данным Ethereum.org, до перехода Ethereum потреблял около 70 ТВт-ч в год, примерно столько же, сколько Чешская Республика. Майнинг биткойнов также подвергается критике за его потребление, даже если дебаты сосредоточены на источнике используемой энергии.

По данным Ethereum.org, переход на доказательство доли снизил потребление энергии Ethereum примерно 99,95 %. Валидатор может работать на стандартном оборудовании, тогда как для майнинга биткойнов сегодня требуются очень дорогие специализированные машины.

То, что мы получаем в виде энергии, мы перемещаем в другое место: доказательство доли требует владения криптовалютами для участия, тогда как для майнинга в основном требуется оборудование и электричество. Таким образом, оба подхода поднимают вопросы доступа, но не одни и те же.

Безопасность: атака 51% и ее эквиваленты

В обеих системах атака теоретически возможна, если кто-то контролирует больше половины ресурса, который защищает сеть. В доказательстве работы это вычислительная мощность. Доказательством доли является количество задействованных криптовалют. Мы говорим об атаке 51%.

Злоумышленнику, использующему доказательство работы, придется собрать огромное количество оборудования и электроэнергии. В качестве доказательства доли компания должна приобрести большую часть токенов, предоставленных в качестве залога. По данным Ethereum.org, экономические санкции, предусмотренные для нечестных валидаторов, делают этот тип атаки более дорогостоящим, поскольку злоумышленник рискует увидеть уничтожение своей доли.

Эти гарантии зависят от размера сети. Маленькую сеть гораздо легче атаковать, чем большую, независимо от ее механизма: 51% атак уже поразили небольшие блокчейны. Поэтому нам следует с осторожностью относиться к общим сравнениям: реальная безопасность зависит от каждой сети и ее размера.

Децентрализация: где находятся риски концентрации?

Децентрализация означает тот факт, что ни один субъект не контролирует сеть. Для каждого механизма концентрация принимает другую форму. В доказательство работы риск исходит от крупных майнинговых ферм и групп майнеров, пулов, которые добавляют свои мощности.

В доказательство доли риск возникает из-за концентрации капитала: те, кто владеет большим количеством токенов, могут делать больше ставок и получать больше вознаграждений. Большая часть ставок также может проходить через несколько сервисов или платформ, что создает зависимость. Ethereum также описывает варианты ставок в зависимости от требуемого уровня доверия.

Ни одна из систем не решает этот вопрос раз и навсегда. Это постоянный баланс между доступностью, стоимостью участия и распространением. Споры по этому поводу идут оживленно, мнения специалистов расходятся, что нормально в такой новой теме.

Другие различия, которые следует знать

Что касается вознаграждения, то незначительный получает вновь созданные биткойны и комиссии, а валидатор получает вознаграждения и комиссии протокола. Что касается окончательности, то есть момента, когда транзакция больше не может быть отменена, Эфириум использует контрольные точки, проверенные подавляющим большинством ставок, в то время как Биткойн полагается на стекирование блоков: чем больше их после вашего, тем безопаснее он.

По достижении зрелости доказательство работы имеет преимущество по старшинству. Биткойн использует его с января 2009 без изменения основного принципа. Доказательство доли является более новым в больших масштабах и более сложным по своим правилам, что оставляет больше места для разработок, а иногда и ошибок. Он также существует во многих вариантах, в зависимости от сети.

Существуют и другие механизмы, но эти два остаются наиболее распространенными. Некоторые сети объединяют несколько идей. Не помните, что один «древний», а другой «современный»: это два компромисс различаются безопасностью, энергопотреблением, стоимостью и простотой.

Proof of Work или Proof of Stake: что следует помнить?

Доказательство работы защищает сеть посредством вычислительные усилия дорогой. Доказательство доли защищает его с помощью гарантия который можно уничтожить в случае мошенничества. Один потребляет много энергии, другой гораздо меньше. Одно требует оборудования, другое — капитала.

Ни один механизм не идеален, и у каждого есть свои защитники. В этом руководстве не говорится, какой из них лучше, и не говорится о какой-либо цене. Если вы заинтересованы в проекте, посмотрите, как он проверяет свои транзакции, а на сайте Crypto Alerte вы можете следить за этими криптовалютами в прямом эфире. Будьте осторожны: никогда не рискуйте деньгами, которые могут вам понадобиться.