Доказательство работы против доказательства доли в блокчейне

Технология блокчейн опирается на механизмы консенсуса для проверки и защиты транзакций в децентрализованной сети. Два наиболее распространенных механизма консенсуса — это Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS). Оба метода служат одной и той же цели — обеспечению целостности и безопасности блокчейна, — но они работают принципиально по-разному. В этой статье рассматриваются ключевые различия между PoW и PoS, что помогает вам понять, как работает каждый из них, а также их преимущества и недостатки.

Что такое доказательство выполнения работы (PoW)?

Proof of Work (PoW) — это оригинальный механизм консенсуса, используемый блокчейном Bitcoin и многими другими криптовалютами. В системе PoW майнеры соревнуются в решении сложных математических головоломок, требующих значительной вычислительной мощности. Первый майнер, решивший головоломку, получает право добавить новый блок в блокчейн и вознаграждается недавно отчеканенной криптовалютой и комиссиями за транзакции.

Сложность головоломок регулярно корректируется, чтобы гарантировать, что новые блоки добавляются с постоянной скоростью. PoW известен своим высоким уровнем безопасности, поскольку изменение блока потребует повторного выполнения работы для всех последующих блоков, что делает это практически невозможным.

Что такое доказательство доли владения (PoS)?

Proof of Stake (PoS) — это альтернативный механизм консенсуса, который был разработан как более энергоэффективное решение по сравнению с PoW. В системе PoS валидаторы выбираются для создания новых блоков на основе количества монет, которыми они владеют и которые готовы предоставить в качестве залога. Процесс выбора может также включать рандомизацию или другие факторы для обеспечения справедливости.

Валидаторы в системах PoS вознаграждаются комиссиями за транзакции, а не новыми монетами. Если валидатор действует злонамеренно или не может правильно проверить блок, он рискует потерять свои застейканные монеты, что является сильным стимулом действовать честно.

Основные различия между Proof of Work и Proof of Stake

Хотя и PoW, и PoS направлены на достижение консенсуса в децентрализованной сети, их подходы существенно различаются:

• Потребление энергии: PoW требует огромного количества вычислительной мощности, что приводит к высокому потреблению энергии. Майнерам приходится запускать энергоемкое оборудование, чтобы соревноваться в решении головоломок. Напротив, PoS гораздо более энергоэффективен, поскольку не требует решения сложных головоломок; вместо этого валидаторы выбираются на основе их доли.
• Безопасность: PoW считается высокозащищенным из-за вычислительной сложности, связанной с изменением блокчейна. Однако PoS также безопасен, но по-другому; риск потери поставленных монет служит сдерживающим фактором против вредоносного поведения. Системы PoS часто используют дополнительные механизмы, такие как слэшинг, чтобы наказать нечестных валидаторов.
• Риск централизации: PoW может привести к централизации, поскольку майнеры с более мощным оборудованием имеют больше шансов решить головоломки и получить награды, что потенциально приводит к монополиям на майнинг. В PoS те, у кого больше монет, имеют больше влияния, но для предотвращения чрезмерной централизации часто используются такие механизмы, как рандомизация.
• Система вознаграждения: В PoW майнеры вознаграждаются новой криптовалютой и комиссиями за транзакции за добавление блоков в блокчейн. В PoS валидаторы получают вознаграждение в основном за счет комиссий за транзакции, и в процессе стейкинга не создаются новые монеты.
• Требования к оборудованию: PoW требует специализированного оборудования (например, ASIC), чтобы оставаться конкурентоспособным, что приводит к высоким входным расходам. PoS, с другой стороны, требует только базового компьютера для запуска узла, что делает его более доступным для более широкого круга участников.

Преимущества и недостатки доказательства работы

Доказательство выполнения работы имеет свои плюсы и минусы:

• Преимущества:
• Высокая безопасность и устойчивость к атакам.
• Подтвержденная история работы с биткоином и другими основными криптовалютами.
• Недостатки:
• Чрезвычайно высокое потребление энергии.
• Риск централизации из-за концентрации майнинговых мощностей.
• Воздействие на окружающую среду из-за требуемой энергии.

Преимущества и недостатки доказательства доли владения

Proof of Stake также имеет свои преимущества и недостатки:

• Преимущества:
• Значительно меньшее потребление энергии по сравнению с PoW.
• Снижение риска централизации из-за отсутствия концентрации майнинговых мощностей.
• Снижение входных барьеров для участников.
• Недостатки:
• Потенциал концентрации богатства, поскольку те, у кого больше монет, имеют больше влияния.
• Менее испытан в боевых условиях по сравнению с PoW, что вызывает опасения относительно долгосрочной безопасности.

Заключение

Proof of Work и Proof of Stake имеют решающее значение в развитии технологии блокчейна, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны. PoW стал основой некоторых из самых безопасных и широко распространенных криптовалют, но при этом имеет значительные экологические и экономические издержки. PoS, с другой стороны, предлагает более устойчивую и доступную альтернативу, хотя и имеет свои собственные проблемы, особенно в отношении децентрализации и безопасности. По мере того, как технология блокчейна продолжает развиваться, мы можем увидеть гибридные системы или новые механизмы консенсуса, которые объединяют лучшие аспекты как PoW, так и PoS.