Вы здесь

Proof of Stake

Proof-of-stake (PoS) - метод защиты в криптовалютах, при котором вероятность формирования участником очередного блока в блокчейне пропорциональна доле, которую составляют принадлежащие этому участнику расчётные единицы данной криптовалюты от их общего количества.

Алгоритм «доказательство доли» был создан в качестве альтернативы доказательству работы (PoW), цель которого – устранить проблемы последнего алгоритма. Здесь вместо использования принципа майнинга вам нужно иметь определенную долю (монеты) в системе. Таким образом, если у вас есть 10% от доли (монет), то вероятность генерации следующего блока для вас составит 10%.

Майнинг требует большой вычислительной мощности для выполнения различных криптографических вычислений, чтобы решить вычислительные задачи. Вычислительная мощность подразумевает под собой большое количество электроэнергии, необходимой для доказательства работы. В 2015 году было подсчитано, что одна транзакция с биткоином требует количества электроэнергии, сопоставимого с энергией, необходимой для питания 1,57 американских домов в день. Поэтому, чтобы сберечь энергию, и был введен PoS.

В алгоритме PoS доллар – это доллар. Например, у 10 000 майнеров, каждый из которых тратит $1/мин ($87,6 млн/год), мощность хеширования может быть меньше, чем у одного майнингового пула, который тратит $10 000/мин (несмотря на то, что он также тратит $87,6 млн / год). Но в случае с PoS, вы не можете использовать все и сразу. Здесь доллар – это доллар. Таким образом, он не подвержен эффекту масштаба.

Кроме того, атаковать систему PoS дороже, чем атаковать систему PoW. Привожу цитату Влада Замфира:

Профиль затрат на повторение атаки 51% в PoS сопоставим с уничтожением подчистую вашей ASIC-фермы с каждой дополнительной попыткой.

Это означает, что вы теряете свою долю каждый раз, когда осуществляете атаку на систему PoS, тогда как в PoW, в случае атаки на систему, вы не теряете свое майнинговое оборудование или монеты: вместо этого вы просто делаете ее (атаку на систему PoW) трудно выполнимой.

Но один вопрос, который может возникнуть, - это проблема «ничего на кону», при которой генераторы блоков ничего не теряют, голосуя за несколько блокчейн-историй (веток, или форков), тем самым препятствуя достижению консенсуса.


В PoS вы можете поставить свою долю активов на обе ветки цепи (проблема «ничего на кону»), в то время как в PoW вы не можете майнить на двух ветках (поскольку это очень сложно).

Потому что, в отличие от систем доказательства работы (где вам нужно выполнить много вычислений, чтобы расширить цепь), работа над несколькими цепями стоит недорого. Многие проекты пытались решить эту проблему по-разному. Например, как указывалось ранее, одним из решений является наказание плохих валидаторов.

Плюсы:

  • Эффективен с точки зрения энергозатрат.
  • Сложнее взломать из-за большей дороговизны.
  • Не подвержен эффекту масштаба.

Минусы:

  • Проблема «ничего на кону»

Ниже приведены публикации, которые раскрывают механизмы работы Proof of Stake.

Размышления о протоколе «ничего на кону». Теоретическая атака на алгоритм «доказательство доли»

Аватар пользователя Daritas
4 января 2019 / 3422 / 0

В Nxt, первой монете на чистом доказательстве доли, реализован простой алгоритм для определения следующего генератора блоков (известного как «форжер»). Объяснение алгоритма дано здесь. Если в двух словах, то чем больше у вас на балансе монет NXT, тем выше вероятность того, что вы соразмерно балансу «выкуете» следующий блок. Фактическая генерация блоков осуществляется протоколом путем случайной выборки. Будучи простым, быстрым, эффективным, незатратным в плане расхода электроэнергии, этот протокол может работать даже на немощном устройстве Linux или дешевом VPS.

Размышления о протоколе «ничего на кону». Теоретическая атака на алгоритм «доказательство доли»

Работа вечна, а доля нет

Аватар пользователя Daritas
10 декабря 2018 / 3204 / 1

Много написано о протоколе доказательства доли (PoS). Существует множество способов изучения протокола PoS вдоль и поперек и выявления его слабых сторон.

Работа вечна, а доля нет

Шардинг: будущее блокчейна

Аватар пользователя Леонид Иванов
8 августа 2018 / 3227 / 8

В начале 2018 года основатель блокчейна Ethereum Виталик Бутерин рассказал о планах модернизации своей системы. По его словам, основные изменения должны коснуться снижения стоимости транзакций, увеличения их скорости, улучшения масштабируемости и снижения высоких затрат майнеров, связанных с алгоритмом PoW.

Шардинг: будущее блокчейна

Каковы будут последствия введения протокола Casper для Ethereum?

Аватар пользователя Леонид Иванов
20 июня 2018 / 2816 / 1

Протокол Casper является очередным этапом развития проекта Ethereum. Полная реализация платформы для децентрализованных приложений предполагает 4 стадии: Frontier, Homestead, Metropolis, Serenity. Сейчас работает версия Homestead. В ней алгоритмом достижения консенсуса является PoW (Proof-of-Work). При этом версия Metropolis внедрена частично — состоялся один из двух промежуточных апдейтов.

Каковы будут последствия введения протокола Casper для Ethereum?

Позволит ли Serenity избавиться от “бомбы сложности” в Ethereum?

Аватар пользователя admin
2 мая 2018 / 2832 / 0

В развитии сети Ethereum можно выделить четыре этапа: Frontier, Homestead, Metropolis и Serenity. На данный момент Ethereum находится на этапе Metropolis. Несмотря на то что Ethereum успешно преодолел две стадии развития, одна проблема, существующая еще со времен релиза Frontier, осталась неразрешенной. Это так называемая “бомба сложности”.

Позволит ли Serenity избавиться от “бомбы сложности” в Ethereum?

Proof of Stake. Как работает механизм подтверждения доли

Аватар пользователя anon
4 сентября 2015 / 7926 / 3

Проблема «proof of stake» («подтверждения доли») все еще вызывает самые яростные споры в мире криптовалют. Несмотря на то, что данная идея обладает множеством несомненных преимуществ, включая эффективность, больший запас безопасности и способность противостоять проблемам централизации, связанным с аппаратной частью, алгоритмы «proof of stake» сложнее, чем альтернативные методы на базе «доказательства работы» (proof of work»). Скептицизм вызывает и сама работоспособность «proof of stake», в особенности, когда речь идет о такой глобальной, по всеобщему мнению, проблеме как «nothing at stake» («в доле ничего нет»). Тем не менее, как оказалось, проблемы вовсе не безнадежны, и можно даже обосновать успешное применение многообещающего алгоритма «proof of stake», при этом себестоимость его будет умеренной. Данная статья призвана дать четкие объяснения по вопросам стоимости и способам ее минимизации.

Proof of Stake. Как работает механизм подтверждения доли

Обзор альтернатив Proof of Work. Часть 1. Proof of Stake

Аватар пользователя anon
28 августа 2015 / 5007 / 4

Как мы все помним, Proof of Work родился в далеком 1993 году в семье криптографов; родители прочили ему карьеру защитника от DoS и спама. Однако в 2008 году ему поступило заманчивое предложение от некоего анонима с японским акцентом: стать основой для распределенного сервера меток времени. Схема представлялась простой: узлы сети «голосуют» за свою версию истории транзакций, вкладывая свои мощности в вычисление «редких» хешей. Версия, получившая большинство голосов, принимается другими узлами в качестве эталонной.

Обзор альтернатив Proof of Work. Часть 1. Proof of Stake