что такое майнинг проф оф стак

Что такое алгоритм консенсуса Proof-of-Stake и как работает майнинг на PoS?

Майнинг у людей далеких от этой темы обычно ассоциируется с крупными дата-центрами, в которых шумят тысячи АСИКов или GPU-ригами на балконе. Но есть и альтернативный способ — это Proof-of-Stake (доказательство доли владения).

PoS-майнинг основан на фундаментальном принципе капитализма: «Деньги делают деньги». В блокчейн-сетях, основанных на Proof-of-Stake, подтверждением транзакций и генерацией новых блоков занимаются доверенные узлы. Они должны располагать определенным количеством токенов на балансе и за свой труд получают вознаграждение. Это распространенный алгоритм консенсуса, и он имеет несколько подвидов, отличающихся схемами назначения валидаторов и расчета оплаты услуг.

За счет этой методики можно создать эффективный вариант пассивного дохода с высоким уровнем прибыльности. Осталось разобраться, что такое PoS.

Навигация по материалу:

Как работает алгоритм консенсуса Proof-of-Stake?

Доказательство доли владения (Proof-of-Stake, PoS) предполагает, что право человека заниматься майнингом и проверять блоки с транзакциями определяется число монет, которыми он владеет, то есть чем больше у майнера биткоинов или альткоинов, тем выше у него мощность майнинга.

Первой криптовалютой, принявшей этот алгоритм выработки консенсуса, стал Peercoin, далее его примеру последовали Nxt, Blackcoin и ShadowCoin.

Этот алгоритм был разработан в качестве альтернативы доказательству выполнения работы (PoW), у которого есть важные недостатки. Когда транзакция инициируется, ее данные транзакции помещаются в блок с максимальной емкостью 1 Мб, а затем дублируются на нескольких компьютерах (узлах сети).

Для решения таких задач требуется большая вычислительная мощность, а значит, много электроэнергии. Кроме того, чтобы расплатиться с подобными счетами, майнерам обычно приходится продавать полученные в качестве вознаграждения монеты, что оказывает понижающее давление на курс криптовалюты.

В биткоине используется доказательство выполнения работы (PoW), и из-за этого сеть потенциально подвержена проблеме, которую принято называть трагедией общин. В будущем количество биткоин-майнеров будет снижаться, поскольку вознаграждение за майнинг со временем падает. Единственные сборы, на которые они смогут рассчитывать, это комиссии за обработку транзакций, но они тоже снижаются, поскольку пользователи предпочитают платить поменьше.

Чем меньше майнеров, тем больше сеть уязвима для «атаки 51%», когда некий майнер или пул майнеров контролируют более половины вычислительной мощности — в этом случае он может делать действительными свои мошеннические транзакции и признавать недействительными транзакции других пользователей сети.

При использовании доказательства доли владения для подобной атаки злоумышленнику необходимо будет получить 51% всей криптовалюты, а игроку, владеющему большей частью всей валюты, невыгодно атаковать сеть, ведь, если стоимость монет падает в результате успешной атаки, то от этого в первую очередь страдает он сам — наоборот, он больше всех заинтересован в безопасности и стабильности.

Кроме биткоина, алгоритм доказательства выполнения работы (POW) используется в лайткоине. В Nxt применяется доказательство наличия ставки. Некоторые криптовалюты, например Peercoin, используют смешанную систему, включающую оба метода.

Сеть Ethereum сейчас находится в процессе полного перехода от доказательства выполнения работы (PoW) к доказательству доли владения (PoS) — Стейкинг в сети блокчейна Ethereum 2.0: когда запустится и какой будет доход?

Ключевые различия механизмов PoS и PoW

Аббревиатура PoS расшифровывается, как «доказательство владения», то есть человеку с определенной суммой на балансе разрешено принимать участие в создании блоков. POW это «доказательство работы», и, здесь обслуживанием сети занимаются владельцы вычислительного оборудования. Они могут не держать ни копейки на счету.

Алгоритмы постоянно сравниваются, потому что лежат в основе современного рынка криптовалюты. При детальном разборе у PoS есть несколько очевидных и полезных достоинств:

PoW в свою очередь характеризуется высокой устойчивостью к разного рода атакам. Минусом proof of stake майнинга является некоторый риск формирования централизованной системы из-за того, что все пользователи стремятся собрать наибольшее число активов в своих руках для получения максимального дохода.

После выхода на рынок устройств для промышленного майнинга, от попадания под контроль финансовых групп не застрахованы и остальные криптовалюты.

Тот подход, как работает pos майнинг, привлекает пользователей и экспертов. Система выглядит экономически привлекательнее и рациональнее. В то же время, для работы с крупными блокчейнами более выгодно смотрится алгоритм PoW. Поэтому всех волнует, когда эфир перейдет на pos майнинг — это слух возник около трех лет назад и продолжает обсуждаться в индустрии.

Виталик Бутерин еще раньше заявлял, что майнеры ему не нужны, но реализовать идею полного перехода на доказательство владения никак не удается. Пока уровень надежности такого подхода недостаточен, что приводит к повышению рисков для самых дорогих проектов.

Какие монеты доступны для PoS майнинга на 2020 год?

Лучшие монеты для pos майнинга регулярно объявляются специалистами, публикующими соответствующие обзоры. Чтобы определиться, какие монеты для pos майнинга выбрать, рекомендуем изучить следующий список.

Рейтинг криптовалюты с pos майнингом регулярно обновляется и расширяется, так что если вы работаете в этой нише, не переставайте следить за новостями рынка. Актуальный список монет для пос майнинга может содержать большое количество криптовалют с разной доходностью и рентабельностью.

Как начать PoS-майнинг?

Для старта предварительно стоит изучить проект, а именно техническую часть эмиссионной составляющей — это позволит сократить расходы и предупредить нерациональные вложения. Удобно смотреть на форуме Bitcointalk, где все проекты ведут свои ветки.

Прежде всего стоит завести собственный локальный крипто-кошелек на компьютер — здесь будут храниться ваши активы и вы сможете управлять собственными средствами. Хранение средств на бирже не принесет прибыли, так как для синхронизации потребуется выделенный IP.

Если вы приняли решение работать самостоятельно, то сжатый порядок действий следующий:

Заключение

Поступательное развитие системы и алгоритма приводит к его распространению, переход монет с одного формата на другой. Эксперты сходятся во мнении, что данная технология будет оставаться в числе лидер ов еще долгое время. Инвестиции более чем оправданы, особенно с учетом фактически пассивного дохода.

До криптозимы проекты PoS находились в тени. Но, в 2020 году EOS, Tezos и Cardano вошли в первую двадцатку рейтинга coinmarketcap. Данный способ заработка цифровых активов набирает популярность, особенно его разновидность стейкинг. Вы просто замораживаете средства на определенный период и получаете проценты. Для привлечения клиентов стейкинг начали активно внедрять торговые платформы.

Для наступления эры PoS-майнинга необходимо более обширное внедрение криптовалюты в мировую финансовую систему. К тому же главным цифровым активом по-прежнему остается биткоин, а его команда не собирается менять алгоритм консенсуса. Но если вы храните альтернативные монеты до лучших времен, то почему бы на них не подзаработать. Только будьте осторожны, остерегайтесь мошенников.

Источник

Как работают Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-stake (PoS), алгоритмы достижения консенсуса в блокчейне

Работа сети основана на решении сложных математических задач и возможности легко доказать, что решение получено.

Навигация по материалу:

Какую математическую задачу решает PoW?

Это одна из проблем, требующих значительной вычислительной мощности. Таких проблем много:

В случае с PoW используется хэширование.

По мере роста сети проблемы становятся все серьезнее, и алгоритмы хеширования требуют все большей вычислительной мощности, так что сложность задачи — актуальная проблема.

Как работает блокчейн и транзакции?

От этого механизма зависит точность и скорость блокчейна. При этом проблема не должна быть слишком сложной — в этом случае генерация блока займет много времени, а значит, в сети «зависнет» много незавершенных транзакций. Если проблема не может быть решена за предсказуемое время, создание блоков станет счастливой случайностью.

Если же проблема решается слишком просто, это делает систему уязвимой для злоупотреблений, спама и DoS-атак.

Решение должно быть легко проверяемо, в противном случае не все узлы смогут понять, правильно ли был проведен расчет, а значит, им придется доверять другим узлам, что не согласуется с одним из важнейших принципов блокчейна — полной прозрачностью.

Реализация Proof-of-Work в сети блокчейна

Если майнер сумел решить задачу, формируется новый блок — в нем размещается очередной комплект транзакций, и они считаются подтвержденными.

Какие алгоритмы используют доказательство выполнения работы PoW?

Преимущества принципа Proof-of-Work

Основные его преимущества — защита от DoS-атак и низкое влияние доли криптовалюты в собственности у майнера на возможности добычи.

PoW накладывает определенные ограничения на действия участников, поскольку для решения задачи требуются значительные усилия. Эффективная атака также требует больших вычислительных мощностей и продолжительных вычислений, поэтому она возможна, но невыгодна на фоне высоких затрат.

Неважно, сколько денег у вас в кошельке — важно иметь большие вычислительные возможности для решения задач и формирования новых блоков, а значит, держатели больших капиталов не могут принимать решения за всю сеть.

Недостатки алгоритма PoS

Для сложных расчетов требуется специализированное и дорогое компьютерное оборудование. Расходы неуправляемо растут, и майнинг становится возможен только для больших групп майнеров. Кроме того, специализированные компьютеры потребляют массу энергии, что увеличивает затраты. Следствием из этого становится постепенное повышение централизации системы, поскольку это выгодно. И именно это происходит в случае с биткоином.

Майнеры выполняют работу по созданию блоков, попутно потребляя огромное количество энергии, но вычисления, которые они делают, совершенно бесполезны сами по себе. Да, они гарантируют безопасность в сети, но их результаты нельзя использовать в бизнесе или в науке.

Что такое атака 51% и какова ее угроза?

Атака 51% или атака большинства возможна в ситуации, когда пользователь или группа пользователей контролируют большую часть мощностей сети — это дает им возможность контролировать происходящие в сети события. Так, они могут монополизировать создание новых блоков и получать все вознаграждение, поскольку в их власти помешать другим майнерам завершать блоки.

Кроме того, они могут отменять транзакции.

Предположим, Алиса послала Бобу деньги через блокчейн. Алиса участвует в атаке 51%, а Боб — нет. Их транзакция помещается в блок, но атакующие не дают переводу состояться. Происходит раздвоение блокчейна.

Далее атакующие майнеры присоединяются к одной из веток, и, поскольку у них больше вычислительной мощности, их цепочка содержит больше блоков.

Сеть устроена так, что принимается более длинная цепочка, а короткая отклоняется, а значит, сделка между Алисой и Бобом не состоялась, и Боб не получил деньги.

Вот таким образом злоумышленники могут отменять транзакции.

Атака 51% вряд ли может быть выгодной. Она требует огромных вычислительных ресурсов, а как только факт становится известен, сеть считается скомпрометированной и из нее начинают уходить пользователи, что с неизбежностью приводит к снижению цены криптовалюты.

Принцип работы Proof-of-stake

PoS работает по другому. Вместо решения криптографической задачи транзакции валидируются путем «заморозки» некоторого количества монет майнеров в качестве обеспечения. Монеты заморожены до тех пор, пока не будет достигнута «договоренность» валидности транзакций. После достижения конценцуса в сети транзакции добавляются в блокчейн, а монеты держатся замороженными еще некоторое время с целью защиты от атаки на сеть и избежания «двойной траты».

Когда монеты разморожены майнеров, они получают свои монеты обратно плюс небольшую комиссию за запись транзакций в блокчейн. Такой алгоритм предназначен для того, чтобы отбить охоту у злоумышленников валидировать поддельные транзакции из-за риска потерять «залог».

Отличия между Proof-of-Stake и Proof-of-Work

Очевидное преимущество Proof-of-Stake перед Proof-of-Work заключается в том, что его выполнение не требует от майнеров гигантского расхода электроэнергии, что делает его намного более эффективным. Но это не единственное его достоинство. Он также позволяет реализовать системы управления нового поколения, например, предоставив участникам сети возможность принять участие в выборе между хард- и софт-форками.

В плане превосходства PoS над PoW, можно сказать, что для проведения атаки на сеть требуется огромное количество монет, что по сути приводит к ее нецелесообразности для владельца этих же монет, так как он(они) пострадает от этой атаки в первую очередь.

В то же время PoS побуждает к накоплению монет в одних руках, что может негативно сказаться на децентрализации сети. Если найдется майнер или группа майнеров, который(которые) сосредоточит в своих руках большую часть ресурсов сети, то он(они) сможет диктовать свои правила остальным участникам сети.

PoW и PoS это основные механизмы, которые используются для подтверждения выполненной работы в сетях криптовалют, однако есть и другие менее известные и распространенные.

Где выгоднее покупать криптовалюту? ТОП-5 бирж

Для безопасной и удобной покупки криптовалют с минимальной комиссией, мы подготовили рейтинг самых надежных и популярных криптовалютных бирж, которые поддерживают ввод и вывод средств в рублях, гривнах, долларах и евро.

Надежность площадки в первую очередь определяется объемом торгов и количеством пользователей. По всем ключевым метрикам, крупнейшей криптовалютной биржей в мире является Binance. Также Binance самая популярная криптобиржа в России и на территории СНГ, поскольку имеет наибольший оборот денежных средств и поддерживает переводы в рублях с банковских карт Visa/MasterCard и платёжных систем QIWI, Advcash, Payeer.

Специально для новичков мы подготовили подробный гайд: Как купить биткоин на криптобирже за рубли?

Рейтинг криптовалютных бирж :

Критерии по которым выставляется оценка в нашем рейтинге криптобирж :

Источник

Что такое Proof-of-Work и Proof-of-Stake?

Что такое Proof-of-Work и Proof-of-Stake?

В чем суть Proof-of-Work?

Proof-of-Work (PoW – дословно: доказательство работы) — алгоритм защиты распределенных систем от злоупотреблений (DoS-атак, спам-рассылок и т.д.), суть которого сводится к двум основным пунктам:

PoW-задачи изначально не предназначены для человека, их решение компьютером всегда достижимо в конечные сроки, однако требует больших вычислительных мощностей. При этом проверка полученного решения требует гораздо меньше ресурсов и времени.

Кто придумал термин Proof-of-Work?

Впервые концепция Proof-of- Work была описана в 1993 году в работе «Pricing via Processing, Or, Combatting Junk Mail, Advances in Cryptology» (авторы – Синтия Дворк и Мони Наор). И хотя сам термин в статье еще не использовался, авторы предложили следующую идею:

«Чтобы получить доступ к общему ресурсу, пользователь должен вычислить некоторую функцию: достаточно сложную, но посильную; так можно защитить ресурс от злоупотребления».

В 1997 году Адам Бэк запустил проект Hashcash, посвященный той же защите от спама. Задача формулировалась следующим образом: «Найти такое значение x, что хеш SHA(x) содержал бы N старших нулевых бит».

Система предлагала хеширование частичной инверсии при отправке по электронной почте. Для расчета соответствующего заголовка требуется около 2 52 хеш-вычислений, которые надо пересчитывать для каждой отправки. И если для отправки нескольких обычных писем дополнительные расчеты препятствий не создают, то отправку спама необходимость постоянного пересчета делает очень ресурсоемкой. При этом проверка корректности вычисленного кода осуществляется очень быстро: используется однократное вычисление SHA-1 с заранее подготовленной меткой.

В 1999 году появляется и сам термин Proof-of-Work – использован он был в статье «Proofs of Work and Bread Pudding Protocols» (авторы – Маркус Якобссон и Ари Джуелс) в журнале Communications and Multimedia Security.

Какое отношение Proof-of-Work имеет к криптовалютам?

В сети Bitcoin механизм PoW был использован как средство достижения консенсуса (единого мнения о том, какую версию блокчейна считать верной). При этом за основу создатель первой криптовалюты Сатоши Накамото взял идею упомянутого выше проекта Hashcash, добавив к ней механизм изменяющейся сложности — уменьшение или увеличение N (требуемого числа нулей) в зависимости от суммарной мощности участников сети. Вычисляемой функцией стала SHA-256.

Если говорить простыми словами, механизм PoW обеспечивает способность узла сети (ноды) проверить, что майнер (в роли которого выступает узел, добавляющий новый блок в блокчейн) фактически выполнил расчеты. Данный процесс включает в себя попытку найти хеш заголовка блока (часть блокчейна, которая содержит ссылку на предыдущий блок и суммированное значение транзакций, в него включенных), который будет по своему значению соответствовать текущему уровню сложности.

Действительно ли сложность вычисления «сложная»?

Эти вычисления могут производиться только в интерактивном режиме, и сложность устанавливается на таком уровне, что она действительно оказывается сложной. В то же время проверка результатов вычислений остается простой. Узлы всегда могут удостовериться, что майнер нашел корректное значение, однако, поскольку процесс нахождения блока весьма трудозатратен и случаен, невозможно с точностью предсказать какой именно майнер решит задачу и найдет блок.

Для того, чтобы система признала блок валидным, необходимо, чтобы значение его хеша было меньшим по сравнению с текущей целью. Таким образом, каждый блок показывает, что была проделана определенная работа по его нахождению.

Каждый блок содержит хеш предыдущего блока, образуя цепь. Изменить блок невозможно – возможно лишь создать блок на той же высоте, который будет содержать в себе хеш предыдущего блока. Для проведения такого процесса необходимо проделать работу по нахождению всех предыдущих блоков. Высокая сложность этого процесса защищает блокчейн от несанкционированного доступа и двойных трат.

Как Proof-of-Work повлиял на майнинг?

Proof-of-Work биткоина породил целую индустрию майнинга и стал импульсом к разработке специализированного оборудования, поскольку вычислительные ресурсы, расходуемые на хеширование блоков, огромны и намного превышают мощности крупнейших суперкомпьютеров.

В то же время не обошлось и без пресловутой «обратной стороны медали»: достаточно быстро PoW превратился в монстра, пожирающего электричество в гонке за прибыльностью майнинга. В 2012 году суммарная мощность сети Bitcoin уже превышала по производительности самый мощный суперкомпьютер в мире, а на горизонте появилась и первая альтернатива – Proof-of-Stake.

Что такое Proof-of-Stake?

Альтернативный механизм консенсуса, впервые реализованный в 2012 году в криптовалюте PPCoin (сейчас известна под названием PeerCoin). Идея состоит в использовании «доли» (stake) в качестве ресурса, который определяет, какая именно нода получает право добычи следующего блока.

В подходе Proof-of-Stake ноды также пытаются хешировать данные в поисках результата меньше определенного значения, но сложность в данном случае распределяется пропорционально и в соответствии с балансом данного узла. Иными словами — в соответствии с количеством монет (токенов) на счету пользователя.

Таким образом, больше шансов сгенерировать следующий блок имеет узел с большим балансом. Схема выглядит достаточно привлекательно прежде всего из-за небольших требований к вычислительным ресурсам, а также потому, что не стоит вопрос «потраченных впустую» мощностей.

Какие приводятся аргументы за и против Proof-of-Stake?

Как правило, в пользу использования PoS приводятся следующие аргументы:

Аргументы, вызывающие опасения:

Дополнительно можно отметить проблему Nothing-at-Stake (пустой стэк), которая делает PoS-системы по своей природе нестабильными в глазах многих криптовалютных энтузиастов. Атакующий может попытаться сделать форк блокчейна, т. е. создать более длинную альтернативную цепочку посредством расходования «несуществующих» ресурсов. Более того, его могут поддержать другие майнеры, поскольку они также не расходуют «подлинные» ресурсы. Посредством форка атакующий может отклонять определенные транзакции и осуществлять атаку «двойной траты».

На чьей стороне чаша весов?

Споры между сторонниками Pow и PoS длятся уже долгое время, но природа этих споров больше теоретическая. Практика показывает, что роль разработчика в вопросах обеспечения безопасности по-прежнему очень высока.

В то же время многие считают наиболее безопасным решением гибридный вариант PoS- и PoW-систем. Такой подход уже активно практикуется — у многих криптовалют существует этап PoW, когда валюта выпускается через классический майнинг, и этап PoS, наступающий после завершения эмиссии.

Тем не менее, несмотря на то, что PoS-системы всегда будут более легкими для имплементации и в целом такими же надежными с точки зрения безопасности, большинство серьезных криптовалют, скорее всего, не станут отказываться от PoW.

Где еще можно почитать про Proof-of-Work и Proof-of-Stake?

Какие еще механизмы доказательств есть в криптовалютах?

Proof-of-Work и Proof-of-Stake можно считать двумя наиболее популярными алгоритмами консенсуса в мире криптовалют, однако помимо них, существует еще целый ряд механизмов, имеющих собственные тонкости и особенности.

Их список может оказаться достаточно большим, поэтому перечислим несколько наиболее известных:

Источник