Proof of Work против Proof of Stake.

Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS) являются наиболее известными системами доказательства, используемыми в транзакциях блокчейн.

Для того чтобы транзакции были признаны пригодными для добавления в блокчейн, они должны быть проверены.

Существует два основных механизма, с помощью которых они проверяются: Proof of Work и Proof of Stake.

Proof of Work (PoW) - это механизм, с помощью которого участники (узлы) сражаются друг с другом, чтобы первыми расшифровать сложные математические головоломки, используя вычислительные мощности, за возможность подтвердить транзакции в блокчейне и заработать криптовалюту во взаимосвязанной сети.

PoW - это более старый механизм, используемый в Bitcoin, Ethereum 1.0 и т.д.

Хотя PoW был первоначально предложен в 1993 году Синтией Дворк и Мони Наор для борьбы со спамом в электронной почте, Хэл Финни модифицировал его в 2004 году, используя алгоритм хэширования SHA-256. Затем Сатоши Накамото популяризировал его в 2008 году с помощью Bitcoin.

Proof of Stake (PoS) - это система, в которой участники (валидаторы) ставят криптомонеты за блок, который они хотят подтвердить, и зарабатывают криптовалюту во взаимосвязанной сети. Затем держатели криптовалют выбирают их на основании количества токенов.

PoS - это более новый механизм, используемый Cardano, Ethereum 2.0 и т.д. Она была разработана в 2012 году двумя разработчиками, Скоттом Надалом и Санни Кингом.

Идея децентрализации заключается в том, что ни один центральный орган не контролирует ни одну транзакцию в сети блокчейн.

Однако для того, чтобы транзакция была добавлена в блокчейн, она должна быть проверена, а это происходит только тогда, когда все узлы в данной криптосети подтверждают ее.

Существует две основные системы валидации. К ним относятся; Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS).

Оба механизма очень функциональны, но используются разными криптовалютами по разным причинам. Целью данной статьи является сравнение обеих, поэтому давайте начнем с индивидуального рассмотрения каждой из них.

Что такое Proof of Work (PoW)?

---

Доказательство работы - это механизм, в котором пользователи соревнуются в одиночку или в группах, используя вычислительные мощности для решения сложных математических уравнений, чтобы подтвердить транзакции блокчейна.

Доказательство работы требует от участников "работы" для решения уравнений, как следует из названия.

PoW используется при добыче криптовалют и проверке транзакций. Как только уравнение решено узлом (ПК), он получает разрешение на добавление новых блоков в сеть цепи и вознаграждается соответствующей криптовалютой сети, над которой он работал.

Концепция криптовалюты коренится в криптографических кодах, и это передовая технология, требующая использования суперкомпьютеров.

PoW требует огромного количества электроэнергии, дорогостоящего оборудования и передовых вычислительных знаний. Таким образом, решение сложных уравнений сродни добыче драгоценных металлов из земной коры, и именно поэтому процесс решения этих уравнений называется "добычей."

На добычу нового блока уходит 10 минут. Поэтому некоторые майнеры часто сотрудничают, чтобы повысить свои шансы на добычу блоков. Однако узел с высокой вычислительной мощностью (хэшрейт) имеет более высокую вероятность решения уравнения.

Значительные ресурсы, затрачиваемые на PoW, в сочетании с решением сложных уравнений сильно замедляют транзакции.

Некоторые криптомонеты, использующие PoW, включают Bitcoin, Monero, Ether 1.0, ZCash, Litecoin, и т.д.

Что такое Proof of Stake (PoS)?

---

Proof of Stake - это механизм, при котором участники (валидаторы) ставят определенную сумму криптовалюты за блок, который они хотят добавить в цепочку (валидировать).

После этого победитель выбирается случайным образом на основании количества криптовалют, которые поставил каждый валидатор, и периода, в течение которого они были поставлены.

Затем выбранный валидатор проверяет блок транзакций. После того, как другие участники подтвердили ее точность, она добавляется в блокчейн.
Каждый участвующий валидатор получает крипто вознаграждение, соизмеримое с его ставкой, а выбранный валидатор получает комиссию за транзакцию.

Proof of Stake (PoS) был сформирован как альтернатива Proof of Work (PoW), первоначальному механизму, используемому для подтверждения транзакций в блокчейне.

Это происходит потому, что PoS не так трудоемок, как PoW. Нет необходимости в дорогостоящем вычислительном оборудовании, большом количестве электроэнергии и вычислительной мощности, как это требуется в последнем случае.

Он также более масштабируем, чем PoW, поскольку транзакции могут быть подтверждены быстрее, так как они не требуют расшифровки сложных уравнений.
Некоторые криптомонеты, использующие PoS, включают Cardano, Ether 2.0, Tezos, Algorand и другие относительно новые криптомонеты.

Плюсы & Минусы PoW

---

Proof of Work был первым механизмом доказательства, разработанным для проверки криптовалютных транзакций.

Вот некоторые из его преимуществ:

• Безопасность: Большое количество электроэнергии, дорогие компьютеры и технические ноу-хау, затраченные на решение сложных уравнений, означают, что очень немногие хакеры могут попытаться обмануть блокчейн, возможно, в рамках атаки 51%, не говоря уже о том, чтобы добиться успеха.
• 
  
• Доверие: PoW имеет долгий послужной список надежности, поскольку его концепция была разработана, усовершенствована и выполнена практически до совершенства. В конце концов, он был основным методом подтверждения криптовалютных транзакций и был рано принят Биткойн.
• 
  
• Аутентичность: PoW - это система проверки криптовалютных транзакций без участия третьей стороны. Это не позволяет ни одному узлу изменять какую-либо часть процесса транзакции.

Однако то, что PoW был первым механизмом доказательства, не означает, что он самый лучший. У него есть некоторые недостатки, и вот они:

• Дорогие вычислительные затраты: Чтобы участвовать в соревнованиях по решению сложных уравнений, майнер должен обладать суперкомпьютером, оснащенным современным оборудованием. Указанные компьютеры потребляют много энергии и требуют постоянного электропитания и эффективного управления теплом, чтобы избежать перегрева системы.
• 
  
• Ограничения масштабируемости: Непомерно высокая стоимость вычислений напрямую препятствует масштабированию блокчейн PoW, поскольку в процессе может участвовать небольшое количество узлов.
• 
  
• Медленный процесс: Технический процесс, связанный с решением сложных уравнений, делает проверку транзакций длительной и медленной.

Плюсы & Минусы PoS

---

PoS был сформулирован как альтернатива и лучшая версия PoW. По этой причине большинство новых криптовалют используют его в качестве механизма доказательства.

Вот некоторые из его преимуществ:

• Повышенная эффективность: PoS не требует больших вычислительных затрат, как PoW, что делает его энергоэффективным. Кроме того, больше узлов могут присоединиться к процессу стейкинга, поскольку он не требует дорогостоящего оборудования.
• 
  
• Безопасность: PoS обеспечивает стимулы для валидаторов сети в виде части комиссии за транзакцию. Если они одобряют мошеннические транзакции, то теряют ее. Это повышает безопасность блокчейна.
• 
  
• Масштабируемость: PoS быстро и легко масштабируется, так как в стакинге может участвовать множество узлов.

Тем не менее, в системе PoS есть некоторые недостатки. Вот они:

• Ограниченная доступность: Любой потенциальный валидатор должен обладать криптовалютой данной конкретной блокчейн-платформы, прежде чем он сможет сделать ставку, что ограничивает круг возможных участников системы PoS.
• 
  
• Восприимчивость к атаке 51%: Атака 51% - это сценарий, при котором человек или группа могут контролировать блокчейн, получив более 50% прав аутентификации. В системе PoS участник или группа могут получить достаточно криптовалюты, чтобы повысить вероятность стать валидатором. Если их выберут, они смогут заработать еще больше монет, что приведет к тому, что они будут иметь более 50% доли в сети.

Заключение

---

Каждая сеть блокчейн использует один из двух наиболее известных механизмов доказательства, PoW или PoS, для подтверждения криптовалютных транзакций.

PoW был первым механизмом, и он коренится во многих технических аспектах, которые, хотя и делают блокчейн безопасным, также делают его немасштабируемым.

PoS - более эффективная, современная система, но элитарная, так как в первую очередь обслуживает уже состоятельных участников.

Оба механизма функциональны, и им отдают предпочтение разные криптовалюты, причем старые тяготеют к PoW, а новые монеты используют PoS. Исключением является Эфир, который переходит от PoW к PoS с обновленной версией блокчейна, Ethereum 2.0.



Автор: Валентин. A, Gate.io Researcher
Данная статья представляет только точку зрения исследователя и не является инвестиционным предложением.
Gate.io оставляет за собой все права на эту статью. Перепечатка статьи будет разрешена при условии ссылки на Gate.io. Во всех случаях будут предприняты юридические действия в связи с нарушением авторских прав.