Новичкам: Обзор алгоритмов: PoW, PoS и POB

В этой статье мы расскажем вам о трех “братьях”: PoW, PoS и PоB. Разберем, кто из них сильнее, кто умнее, и есть ли среди них Иванушка-дурачок

Полные их имена Proof of Work (PoW) – доказательство выполненной работы, Proof of Stake (PoS) – подтверждение доли владения и Proof of Burn (PоB) – доказательство сжигания. Если вы планируете (или уже начали) вкладывать средства в криптовалюту, вам нужно обязательно познакомиться с этими «братьями».

Суть алгоритма Proof of Work

Изначально задумка о том, чтобы внедрить условие, при котором какой-либо абстрактный ресурс становился бы доступным только после вычисления определенной сверхсложной задачи, была озвучена в 1993 году двумя разработчиками Мони Наор и Синтией Двор в научной статье.

Через 3 года Адам Бэк выпустил проект Hashcash – система доказательства правильности работы, главная цель которой – уменьшение количества спама и DoS-атак. Он описал придуманный алгоритм так: «Необходимо вычислить значение Х, при котором функция SHA(x) будет содержать n-е количество нулевых бит».

А в 1999 году Маркус Якобсен и Ари Джуэлс впервые ввели понятие – Proof of Work в своей научной статье.

Концепция Proof of Work разработана для защиты сервера от нежеланных DDos-атак и спама, с помощью внедрения специальной сложной задачи, решить которую без траты большого количества времени и ресурсов не возможно.

Суть работы алгоритма PоW сводится к:

    • выполнению определенной ресурсоемкой задачи;
  • возможности молниеносно проверить результат решения задачи.

Выполнение PoW-задач изначально не возможно человеком, они созданы для вычислительной техники. Компьютер решает сложную задачу, однако при этом затрачивает большие вычислительные мощности. А на проверку полученного результата уходит мало времени.

Объясним принцип работы PoW более простыми словами, на примере школьного урока:

Учительница математики задала сложную задачу со звездочкой всем ученикам в классе (майнерам в сети), и пообещала поставить высокую оценку (вознаграждение за майнинг) тому, кто решит ее первым. Ученик (майнер) должен включить весь свой потенциал (энергию вычислительной техники), чтобы произвести математические вычисления для быстрого и правильного  решения задачи.

Связь протокола Proof-of-Work и криптовалют

Сатоши Накамото взял за основу концепцию Hashcash, c вычисляемой хеш-функцией SHA-256, и добавил к нему механизм переменной сложности задачи, зависящей от общей способности участников сети. Уровень сложности пересчитывается каждые 14 дней. Если у майнеров получилось найти 2016 блоков быстрее, чем за две недели, то сложность увеличивается, если медленнее – задание становится более легким.

Проще говоря, механизм PoW дает возможность узлу сети проверять фактическое выполнение майнером  расчетов. Заранее нельзя узнать, кто из майнеров в итоге выполнит задачу первым. Более того, быть первым, не означает – получить все текущее вознаграждение за поиск блока одному (12,5 BTC). Плату получают все майнеры, участвующие в поиске блоков, пропорционально их вкладу.

Суть алгоритма Proof of Stake

В 2011 году на форуме BitcoinTalk один из пользователей под именем QuantumMechanic предложил идею алгоритма PоS. Он внес ее как альтернативу используемому ранее в блокчейне Биткоин протоколу Proof-of-Work.

При его использовании, проверка транзакций происходит через узлы в сети блокчейн. Проще говоря, чем больше у инвестора в кошельке криптовалюты, тем быстрее он может найти новый блок, с целью подтверждения подлинности сделки, и получить за это еще и вознаграждение.

Через год появилась и первая криптовалюта на протоколе PоS– Peercoin. Уточним, что в ней применялся «гибридный» протокол: на начальном распределении токенов использовался PoW, а уже после добычи, осуществился переход на PoS. NхT и Blackcoin стали первыми криптовалютами со 100% алгоритмом консенсуса PоS.

Решающим фактором в алгоритме Proof-of-Stake того, кто из узлов найдет блок первым и получит за это вознаграждение – является размер доли (Stake). Т.е. майнить первым будет тот, у кого больше монет в кошельке, и соответственно, получит больше вознаграждений за майнинг.

Преимущества Proof-of-Stake в сравнении с Proof of Work :

    • PоS требует намного меньше ресурсов для защиты
    • у PоS более высокая скорость валидации
  • транзакционные комиссии ниже в PoS-сетях
  • атака 51% усложняется в исполнении, так как это становится очень дорого. Но, даже если атака состоится – это нарушит работу сети блокчейн, и извлечь из этого выгоду будет сложно.

Но, есть у Proof-of-Stake и минус – это потенциальный сговор группы нод, который может привести к изменению правил блокчейна.

Суть алгоритма Proof of Burn

Помимо двух популярных методов – PоW и PоS, есть несколько менее известных альтернативных методов, один из которых — Proof-of-Burn (PoB) – доказательство сжигания.

Доказательство сжигания в протоколе PоB заключается в том, что майнеры посылают монеты на некий специальный адрес, который их «съедает» – их нельзя оттуда вернуть или потратить, – эта транзакция записывается в блокчейне, являясь доказательством сжигания монет, после чего пользователь вознаграждается.

Идея Proof of Burn заключается в том, что сжигая криптовалюту, пользователь демонстрирует готовность к краткосрочным потерям ради долгосрочных инвестиций. Вознаграждение состоит в получении пожизненного права на майнинг, и чем больше пользователь сжег монет, тем больше вероятность того, что он будет майнить следующий блок. PоB может реализовываться по-разному, например, в один случаях сжигаются монеты той же валюты, которую предстоит майнить, в других – альтернативной. Кроме того, при использовании этого алгоритма ставка участников со временем тает, как в случае с Биткоином, где нужно инвестировать в более мощное оборудование для майнинга. Тут, чтобы сохранить шанс быть выбранным для майнинга следующего блока, нужно сжигать больше монет, показывая тем самым настрой на долгосрочную перспективу.

Есть и недостатки протокола PоB:

Как и протокол PоW- доказательство выполнения работы, PоB связан с тратой ресурсов впустую. Кроме того, майнингом занимаются те, кто готов сжечь больше денег, и тут возникает проблема, аналогичная протоколу POS – доказательство доли владения – богатые становятся еще богаче. Более того, нет никакой гарантии, что инвестор окупит сжигание монет, это рисковая инвестиция.

Подытожим:

Кто какой “брат”, среди этих трех алгоритмов, решать вам. Proof-of-Work и Proof-of-Stake – это два самых популярных протокола достижения консенсуса среди блокчейнов криптовалют.  Proof of Burn только стремится к популярности этих двух протоколов. Не стоит забывать, что все чаще появляются и альтернативные протоколы для криптовалют, с совершенно новыми концепциями механизма консенсуса.

Кстати, вы можете подписаться на наш Telegram канал @Incrypted_net и получать новости максимально оперативно. В мире криптовалют и блокчейн все решают новости. А выигрывает тот, кто получает их раньше всех.

loading...

Галина Колядина4 Posts

Автор проекта Incrypted.net, хорошо знающая свое дело. Простым и доходчивым языком пишет о самых важных и интересных темах криптомира.