- Как работает PoS
- Пример использования PoS в Etherium
- Преимущества Proof of Stake
- Недостатки Proof of Stake
PoS, или Proof of Stake означает что каждый участник сети имеет вес в работе блокчейна, пропорциональный количеству монет, которыми он владеет. PoS — это алгоритм, используемый в блокчейн-сетях для подтверждения транзакций и обеспечения безопасности сети. В отличие от PoW, который использует вычислительные мощности для решения математических задач, алгоритмы PoS опираются на количество монет, которыми владеет участник сети.
Как работает PoS
В PoS каждая транзакция проверяется и подтверждается владельцами монет, которые заблокированы в сети. Вероятность того, что стейкер подтвердит транзакцию, зависит от количества монет, которыми он обладает. Чем больше монет у стейкера, тем больше шансов у него подтвердить транзакцию и получить вознаграждение за свою работу.
Это своеобразный Proof of Stake майнинг, только без траты ресурсов. Алгоритм формирования нового блока не построен на математических вычислениях и никакой чрезвычайно высокой мощности не требуется. Просто блок формируется у той записи, чей баланс заблокированных в блокчейне токенов больше.
Пример использования PoS в Etherium
В 2022 году самый популярный с точки зрения полезности блокчейн Etherium перешел на алгоритм PoS. В блокчейне эфира каждая транзакция должна быть подтверждена владельцами монет, чтобы в сети появился новый блок с записью. Владельцы монет, называемые «стейкерами», должны заложить определенное количество монет в качестве гарантии своей честности и заинтересованности в безопасности сети.
На официальном сайте даны пояснения, почему был выбран именно этот консенсус.
«Ethereum включил свой механизм proof-of-stake в 2022 году, потому что он более безопасен, менее энергоемок и лучше подходит для внедрения новых масштабируемых решений по сравнению с предыдущей архитектурой proof-of-work»
Принцип работы Proof of Stake в Etherium не сложен.
- Валидатор вносит 32ETH на депозит.
- Устанавливает и запускает программное обеспечение: клиент исполнения, клиент консенсуса и клиент валидатора. Количество новых валидаторов в сети ограничено, поэтому существует очередь.
- После активации статуса валидаторы получают новые блоки от одноранговых узлов блокчейна. Транзакции, доставленные в блоке, выполняются повторно, чтобы проверить, действительны ли предлагаемые изменения состояния Ethereum, и проверяется подпись блока.
- Затем валидатор отправляет голосование (называемое аттестацией) в пользу этого блока по всей сети.
В отличии от классического майнинга, время в PoS Ethereum фиксировано: оно разделено на слоты (12 секунд) и эпохи (32 слота). В каждом слоте случайным образом выбирается один валидатор, который будет предлагать блок. Этот валидатор отвечает за создание нового блока и отправку его другим узлам сети. Также в каждом слоте случайным образом выбирается комитет валидаторов, голоса которых используются для определения валидности предлагаемого блока. Разделение на комитеты важно для поддержания управляемости сетевой нагрузки. Комитеты распределяют набор валидаторов таким образом, чтобы каждый активный валидатор подтверждал в каждую эпоху, но не в каждом слоте.
В настоящее время практически все новые блокчейны строятся на алгоритмах консенсуса Proof of Stake или их модификации.
Преимущества Proof of Stake
- Энергоэффективность. По сравнению с PoW, PoS требует гораздо меньшего количества энергии и вычислительных ресурсов для подтверждения транзакций, что делает его более экологически безопасным.
- Скорость транзакций. В PoS время подтверждения транзакций обычно намного быстрее, так как нет необходимости решать сложные математические задачи.
- Децентрализация. Proof of Stake позволяет участникам сети свободно присоединяться и покидать ее, что способствует децентрализации и устойчивости системы.
Недостатки Proof of Stake
- Потенциальная централизация. В PoS владельцы большего количества монет имеют больше шансов на подтверждение транзакций, что может привести к централизации контроля над сетью.
- Возможность атаки «Чудовищного стейкинга». В случае, если один участник сети контролирует большую часть монет, он может использовать их для проведения атаки на систему.
В настоящее время эти проблемы решаются специальными защитными алгоритмами, которые ограничивают валидаторов.
