Суббота, 18 августа 2018

Proof-of-Stake и Proof-of-Work – что это, и как они работают?

Среда, 7 февраля 2018

Под терминами Proof-of-Work и Proof-of-Stake скрываются самые популярные алгоритмы согласованной работы криптовалют. Данные механизмы значительно отличаются по своей структуре и позволяют оценить проделанную работу с электронными деньгами.
Proof-of-Work – что это такое?
Proof-of-Work, название которого переводится как «доказательство работы» – это вид алгоритма, позволяющий защитить систему электронных денег от различного воздействия (спама, DoS-атак и т.д). Суть данного метода сводится к следующему:
1. Быстро и точно выполнить задачи высокой сложности.
2. Оперативно проверить результаты работы.
Задачи для проверки Proof-of-Work выполняются не человеком, а при помощи компьютера, при этом для их решения необходимы значительные ресурсы мощности. Проверить готовое решение намного проще, быстрее и менее затратное занятие.
Кто автор методики Proof-of-Work?
Впервые данная концепция была представлена еще задолго до изобретения Биткоина – в 1993 году и описана в статье С. Дворк и М. Наор. Несмотря на то, что данного термина как такового еще не существовало, идея концепции заключалась в следующем:
«Для получения доступа к ресурсу общего пользования необходимо провести ряд сложных и сильных вычислений, гарантирующих безопасность и защиту».
Собственно термин Proof-of-Work появился в конце 90-х в одной из статей издания Communications and Multimedia Security.
Какая связь между криптовалютами и Proof-of-Work?
Механизм PoW играет важную роль в сети Биткоин. В частности, с его помощью можно достигнуть консенсуса насчет единой верной версии блокчейна. Изначально автор данной криптовалюты Сатоши Накамото взял за основу проект Hashcash, снабдив его механизмом сменой сложности. Запрашиваемое число нулей может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, сколько мощности участников сети.
Таким образом, механизм Proof-of-Work позволяет проверить узлу, что майнер смог выполнить все требуемые расчеты. Это попытка поиска заголовка блока и подсчет суммы всех значений операций.
Является ли сложность вычисления на самом деле сложной?
Данные вычисления можно проводить исключительно в диалоговом режиме, при этом уровень сложности действительно довольно высокий. При этом сам процесс проверки результатов довольно прост. Все, что необходимо узлам – проверить, действительно ли майнеру удалось найти нужное значение, при этом невозможно узнать, какому именно майнеру удалось найти блок.
У каждого из блоков содержится хэш предыдущего, образуя своеобразную цепочку. Полностью поменять блок нереально из-за крепкой связи с остальными. Чтоб сделать это, необходимо найти другие блоки блокчейна, что обеспечивает дополнительную защиту программы от взлома и удвоенных трат.
Каково влияние Proof-of-Work на майнинг в целом?
Алгоритм действия Proof-of-Work оказал огромное влияние на майнинг, став основой целой индустрии и стимулом к разработке специального ПО. Это связано с тем, что вычислительная мощность, необходима для хэширования блоков, во много раз превышает ресурсы самых современных компьютеров.
К сожалению, есть и негативные последствия. Вскоре Proof-of-Work стал потреблять энергию в огромных количествах. К началу 2012 года сумма мощности Биткоин-сети превысила наиболее производительный суперкомпьютер, однако в это же время стало известно и о появлении альтернативы – механизма Proof-of-Stake.
Proof-of-Stake – что это за алгоритм?
Доказательство доли владения, Proof-of-stake (PoS) (от англ. proof of stake, дословно: «подтверждение доли») Этот способ защиты, предложенный в 2011 году, обусловленный тем, что предусматривает сохранение некое количество средств на счету, и заключается в том, что сгенерировать следующий блок альткоина имеет узел с большей ставкой. Учитывая эти особенности, атакующему понадобится много средств на проведение атаки, и даже если средств хватит, атакующий сам пострадает, поскольку это может нарушить устойчивость криптовалюты. Этот способ не требователен к большим вычислительным ресурсам.
Proof-of-Stake: плюсы и минусы
Существуют убедительные аргументы за и против применения алгоритма PoS. Среди его плюсов стоит отметить:
• Проведение атаки требует значительных финансовых вложений, что делает ее невыгодной.
• Если у атакующего есть большое число токенов, от атаки может пострадать криптовалюта, а значит, и сам хакер.
Вместе с тем, существует и несколько аргументов не в пользу Proof-of-Stake:
• Данный метод может мотивировать к накоплению большой суммы в одних руках. Это может не лучшим образом повлиять на децентрализацию сети.
• При образовании небольшой группы, накопившей достаточно электронных денег, они могут диктовать свои условия другим участникам сети.
Так что все-таки лучше?

Сторонники каждого из методов приводят свои аргументы, однако все они являются скорее теоретическими. Как показывает практика, на сегодняшний день в этом вопросе роль разработчика по-прежнему является довольно высокой.
На сегодняшний день нередко практикуется сочетание каждого из вышеуказанных методов. Некоторые криптовалюты имеют этап Proof-of-Work во время выпуска через майнинг, а Proof-of-Stake применяется в период эмиссии.
Несмотря на более высокую надежность Proof-of-Stake и высокую безопасность данного алгоритма, многие криптовалюты пока не планируют полностью отказываться от Proof-of-Work.

изображение надписи на английском языке

пока нет комментариев