Майнинг криптовалюты — это весьма энергоемкий бизнес. Но такого не должно быть.
Сообщество Ethereum работает над тем, чтобы изменить способ создания криптовалюты, чтобы радикально уменьшить углеродный след блокчейна. Метод, над которым он работает, называется доказательством ставки или Proof of Stake (PoS).
Proof of Stake — это альтернатива доказательству работы (Proof of Work), которое в настоящее время используют Биткоин и Эфириум.
Как Proof of Stake, так и Proof of Work являются примерами механизмов консенсуса.
Механизмы консенсуса в блокчейне
Публичные блокчейны на самом базовом уровне — это просто базы данных.
Большинство баз данных устанавливают разрешения для тех, кто может получить к ним доступ и редактировать их. Этот централизованный контроль удобен, но делает их уязвимыми для взломов. Напротив, блокчейн заставляет всех, кто запускает программное обеспечение — от криптовалютных бирж до трейдеров, — следить за их обновлением.
Механизмы консенсуса заставляют сеть работать, следя за тем, чтобы в блоки добавлялись только законные транзакции.
Механизмы защищают от 51% атак. Например, механизм вмешивается, когда кто-то получает более половины вычислительной мощности в распределенной сети и может затем контролировать её.
Proof of Work
Для предотвращения атак, которые позволяют тратить средства дважды, Биткоин использует алгоритм консенсуса Proof of Work. Эта система просит людей использовать оборудование и электричество, чтобы помочь сети обрабатывать транзакции. В Proof of Work майнеры (или, точнее, их компьютеры) пытаются решить сложные головоломки, чтобы первыми завершить блок транзакций. Их работа помогает проверить законность транзакций. В качестве компенсации они вознаграждаются криптовалютой, такой как Биткоин.
Proof of Work был встроен в структуру Биткоина и воспроизведён другими криптовалютами, включая Эфириум. Однако одним из побочных продуктов этой системы является то, что для её решения требуется много электроэнергии и машин, работающих над проблемой.
Proof of Stake
Разработчики Ethereum создали отдельный набор обновлений, Ethereum 2.0, который работает на основе Proof of Stake и в конечном итоге объединяется с основной сетью Ethereum.
Механизм Proof of Stake на Ethereum 2.0 направлен на достижение того же результата, что и Proof of Work — безопасная проверка транзакций на блокчейне.
Но в то время как майнеры Proof of Work выделяют аппаратные ресурсы для защиты сети, валидаторы Proof of Stake выделяют свою криптовалюту. С помощью Proof of Stake, чтобы получить возможность проверить транзакции в блоке и получить связанные с этим сборы — валидаторы должны заблокировать или поставить на карту не менее 32 ETH, которые они не могут потратить. Блокчейн использует эту заблокированную криптовалюту для защиты сети.
Преимущества Proof of Stake перед Proof of Work
- Поскольку получение вознаграждений не зависит от наличия большой вычислительной мощности, вам не нужно супер-мощное оборудование.
- Возможность для большего числа людей участвовать в управлении узлом Ethereum, что позволяет обеспечить дальнейшую децентрализацию и большую устойчивость к атакам.
- Из-за более низких требований к оборудованию Proof of Stake потребляет гораздо меньше энергии, чем Proof of Work.
Как работает Proof of Stake
Валидаторы выбираются сетью случайным образом, чтобы предложить новые блоки.
Они также случайным образом группируются в комитеты из 128 узлов, которые меняются ежедневно. Каждый раз, когда создается новый блок транзакций и добавляется в базу данных блокчейна, механизм консенсуса Proof of Stake выбирает несколько комитетов, чтобы подтвердить правильность предложенного блока.
Валидаторы получают вознаграждение как за создание блоков, так и за подтверждение того, что они видят, как создаются другие блоки. Если валидаторы находятся в автономном режиме или не проводят правильную аттестацию, они получают штраф.
Алгоритм Proof of Stake предназначен для того, чтобы снизить риски любых возможных атак.
Будущее
Ethereum — не первая криптовалюта, использующая Proof of Stake. Algorand, Cardano, Cosmos, EOS, Polkadot и Tezos внедрили Proof of Stake.
