Proof of stake что это

Что такое популярный алгоритм PoS простыми словами

Proof-of-Stake — это подход, используемый в криптовалютной индустрии для подтверждения транзакций в блокчейне. Блокчейн –– это набор распределенных узлов в децентрализованной базе данных. Для координации работы систем на основе блокчейна необходимы алгоритмы консенсуса.

В реестре блокчейна проверка транзакций криптовалюты может происходить с помощью множества различных распределенных подходов. Они известны как алгоритмы консенсуса, включая Proof-of-Stake (PoS) и протокол Proof-of-Work (PoW). Оба метода достигают одинакового результата проверки транзакции путем добавления нового блока в базовую цепочку блоков криптовалюты. Хотя два механизма консенсуса дают одинаковый результат, они работают по-разному.

В качестве алгоритма консенсуса PoS использует валидаторы. Они фиксируют установленное количество криптовалюты или криптотокенов, свою долю в смарт-контракте на блокчейне. Взамен получают возможность подтверждать новые транзакции и получать вознаграждение. Но если валидаторы неправильно проверят данные, они могут потерять часть или всю свою долю.

Solana, Terra и Cardano являются одними из крупнейших криптовалют, использующих PoS.

Криптовалюта Ethereum, вторая по величине и рыночной капитализации после Биткойна, также перешла от механизма Proof-of-Work к Proof-of-Stake.

Протокол Proof-of-Work заработал плохую репутацию из-за огромного количества вычислительной мощности и электроэнергии, которую он потребляет. Учитывая повышенную озабоченность по поводу воздействия на окружающую среду блокчейнов, использующих Proof-of-Work, таких как Биткойн, Proof-of-Stake потенциально может принести лучшие результаты для окружающей среды.

«В глобальном масштабе Proof-of-Work наиболее выгоден там, где энергия может быть получена с наименьшими затратами», — уточнил Мариус Смит, руководитель отдела развития бизнеса в компании Finoa.

Это концентрирует добычу криптовалюты в нескольких регионах, где затраты на электроэнергию самые низкие. Скромное же энергопотребление протокола PoS решает эту проблему и широко распределяет инфраструктуру, потенциально делая систему блокчейна более надежной.

Proof-of-Stake открывает двери большему количеству людей, участвующих в системах блокчейна в качестве валидаторов. Нет необходимости покупать дорогие вычислительные системы и потреблять огромное количество электроэнергии для стейкинга криптовалюты. Все, что вам нужно — это монеты.

Криптовалютные биржи, такие как Coinbase, Binance и Kraken, предлагают стейкинг на своих платформах. Существуют даже специальные платформы для ставок, такие как Everstake. В зависимости от блокчейна владельцы криптовалюты могут получать доход от 5% до 14% от своих активов, делая ставки.

Еще одно преимущество блокчейнов с механизмом PoS дает потенциал на будущее механизма: они могут быть более масштабируемыми, чем их аналоги с протоколом Proof-of-Work. Блокчейны с доказательством доли теоретически могут поддерживать больше одновременных транзакций без ущерба для безопасности или децентрализации.

Естественно, PoS не лишен недостатков, и теперь подробнее поговорим о них.

Основатель e.Cash Амори Сеше утвержает, что механизм Proof-of-Stake не так тщательно проверяется, как Proof-of-Work, которой уже более десяти лет обеспечивает безопасность блокчейнов на миллиарды долларов.

Действительно, определенные реализации PoS могут сделать блокчейны более уязвимыми для различных видов атак, чем PoW, таких как атаки с целью получения взятки по низким ценам. Подверженность атакам снижает общую безопасность блокчейна.

Валидаторы, которые владеют большим количеством токенов или криптовалюты блокчейна, могут иметь огромное влияние на систему PoS. Переход криптовалюты с PoW на PoS — сложный и тщательно продуманный процесс. Любая криптовалюта, которая хочет изменить механизмы консенсуса, должна будет пройти сложный процесс планирования, чтобы обеспечить целостность блокчейна от начала до конца и далее.

Как мы уже упоминали выше, существуют два механизма консенсуса, которые обычно используются в приложениях криптовалюты и DeFi: PoS и PoW. В то время как первый использует стейкинг, PoW требует от майнеров решения сложных математических головоломок, чтобы определить, какие участники сети могут проверять транзакции и расширять блокчейн.

Плюсы и минусы Proof-of-Stake:

• Требуются валидаторы для хранения части токена или криптовалюты блокчейна.
• Не требует значительных вычислительных мощностей для проверки транзакций.
• Это более новый подход, чем PoW, с меньшим принятием в качестве механизма консенсуса.
• Криптовалюты, использующие алгоритм PoS, могут быть более привлекательными для портфеля ESG из-за меньшего воздействия на окружающую среду.
• Возможность неправомерного влияния. Ключевое обещание криптовалют заключается в том, что они децентрализованы. При необходимости делать ставки на монеты вполне возможно, что крупная заинтересованная сторона может оказать значительное влияние на проверку транзакций в сети блокчейн.

Плюсы и минусы Proof-of-Work:

• PoW имеет более длительную проверенную историю использования в качестве механизма консенсуса блокчейна.
• Майнерам не нужно хранить какие-либо активы блокчейна, им нужна вычислительная мощность только для проверки транзакции.
• Может потреблять очень значительное количество электроэнергии. Криптовалюты, использующие Proof-of-Work, часто исключаются из портфелей ESG из-за энергопотребления.

Proof-of-Stake становится все более распространенным механизмом консенсуса в мире криптовалют. В настоящее время существуют около 80 различных криптовалют, использующих этот протокол в качестве алгоритма консенсуса.

Некоторые самые популярные монеты, использующие PoS:

• Ethereum (ETH).
• Cardano (ADA).
• Solana (SOL).
• Tron (TRX).
• EOS (EOS).
• Cosmos (ATOM).
• Tezos (XTC).

Итак, протокол PoS используется в качестве механизма консенсуса для блокчейна, но обладает значительно большим потенциалом. PoS имеет низкое энергопотребление и высокий уровень доступности для участия обычных людей в качестве валидаторов. Механизм в скором времени может стать основным в безопасности блокчейна. Тем более в связи с обострившейся потребностью уменьшения энергопотребления в мире он может дать лучшие результаты для окружающей среды.

Мнения экспертов могут не совпадать с позицией редакции. Traffic Cardinal не дает инвестиционных советов, материал опубликован исключительно в ознакомительных целях.

Proof-of-Stake (PoS): что это за алгоритм и как он работает

Популярный механизм консенсуса Proof-of-Stake (PoS) — алгоритм, по правилам которого, для того чтобы стать валидатором, добавлять новые блоки в блокчейн, подтверждать легитимность транзакций и получать за это вознаграждение, нужно владеть токенами сети и заблокировать их некоторое количество на определенный период времени (отправить в стейкинг).

На Proof-of-Stake работают такие известные сети, как Solana, Cardano, Toncoin, BNB Chain, BNB Smart Chain и другие популярные блокчейны, а в сентябре 2022 года с PoW на PoS перешел и второй по капитализации блокчейн Ethereum.

Механизм консенсуса: что это такое и чем он так важен

Механизм консенсуса представляет собой набор правил, по которым участники блокчейна (валидаторы) формируют новые блоки транзакций. Блокчейны не имеют единого органа управления, который подтверждал бы транзакции, так как это децентрализованные системы, и протоколы консенсуса призваны обеспечивать безопасность сети и гарантировать согласие всех ее участников одну версию блокчейна.

Простыми словами: алгоритм консенсуса — это перечень правил, по которым живет, работает и развивается блокчейн. Каждый новый блок в цепочке формируется согласно этим правилам.

Существуют различные консенсуальные протоколы: Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), Proof of Burn (PoB) и др. Из них самые известные — PoW (доказательство выполнения работы) и PoS (доказательство доли владения).

Как появился PoS

Впервые PoS был использован в августе 2012 года в PPCoin в гибридном варианте: новые монеты распределялись через майнинг, а транзакции мог обрабатывать любой узел, который хранил PPC. Первой «чистой» криптой на PoS стал Nxt, запущенный в ноябре 2013 года.

Алгоритм Proof-of-Stake оказался очень удачным и гибким, поэтому его начали использовать во множестве блокчейнов в разных вариантах.

Proof-of-Stake: как это работает

Итак, алгоритм PoS не требует от участников сети вычисления сложных математических функций, а право на генерацию нового блока предоставляется валидатору псевдослучайным образом, в зависимости от количества монет, заблокированных им в блокчейне. Этот механизм еще называют форжингом или минтингом, а формирование блоков — чеканкой.

Простыми словами: форжинг — процесс генерации новых блоков сети с использованием механизма консенсуса PoS за вознаграждение.

Опишем принцип работы PoS.

1. Нода блокирует монеты, как только это сделано, блокчейн считает, что узел готов к работе. Минимальный порог входа в каждом блокчейне разный. В Ethereum, например, для того чтобы стать валидатором, нужно заблокировать 32 ETH.

2. Все валидаторы соревнуются за право добавления нового блока в цепь распределенного реестра.

3. Сеть случайным образом на основе определенных критериев выбирает ноду для добавления блока. Есть несколько вариантов выбора вычислительного устройства для форжинга блока.

• По «возрасту» монеты с учетом времени, на протяжении которого валидатор стейкал свои монеты, а также общему числу всех монет, заблокированных в виде стейка. После того, как какой-то узел выбирается валидатором, «возраст» его монет обнуляется.
• По показателям стейкинга, то есть количеству отправленных в стейкинг монет, и значению хэша. Чем выше показатель стейкинга и чем ниже значение хэша, тем больше у ноды шансов создать новый блок.

4. Валидатор проверяет легитимность транзакций в блоке, подписывает его, другие узлы подтверждают легитимность блока, и если большинство из них считают его действительным, он записывается в блокчейн-цепочку.

Если блок классифицируется другими валидаторами как нелегитимный, выбранная нода теряет свой стейк (все монеты в стейкинге), и весь процесс перезапускается, а фальсификатор в будущем не сможет генерировать блоки.

5. Нода получает вознаграждение в виде комиссии за транзакции. Вознаграждение и стейк узла замораживается на некоторое время, чтобы сеть могла перепроверить легитимность транзакций.

Преимущества и недостатки Proof-of-Stake

Среди главных преимуществ Proof-of-Stake можно выделить:

• отсутствие необходимости в дорогостоящем оборудовании;
• значительно более низкие энергозатраты по сравнению с алгоритмом PoW;
• высокий уровень безопасности (чтобы совершить атаку 51%, придется завладеть более чем половиной всей криптовалюты сети, а это огромные деньги, и даже если злоумышленники наберут такую сумму, атака станет финансово нецелесообразной);
• высокая скорость проведения транзакций;
• прекратить свою деятельность как валидатора в PoS очень просто, достаточно разблокировать и продать свои монеты;
• полученное вознаграждение можно реинвестировать, и его прибыльность будет возрастать в долгосрочной перспективе, в PoW это сделать сложнее, так как майнерам приходится вкладывать деньги в оборудование.

Есть у Proof-of-Stake и минусы. Главный — это, в некотором роде, тяготение к централизации, ведь чем больше у валидатора монет, тем больший вес имеет его голос. Наконец, несмотря на то, что атака 51% невыгодна, она вполне возможна.

Разновидности Proof-of-Stake

На принципах классического PoS разработано большое количество алгоритмов консенсуса, которые отличаются друг от друга определенными деталями. Вот некоторые из них.

• Делегированное доказательство доли (DPoS, Delegated Proof-of-Stake). Участники сети используют свои токены для того, чтобы выбрать валидаторов. Используется, например, в сети Bitshares.
• Арендованное доказательство доли (LPoS, Leased Proof-of-Stake). Валидатор арендует у участников сети их криптовалюту и выплачивает им за это вознаграждение. Применяется, например, в сети Waves.
• Номинированное доказательство доли (NPoS, Nominated Proof-of-Stake). Среди участников блокчейна присутствуют так называемые номинаторы, которые вносят залоги за валидаторов и несут ответственность за их добропорядочность. Используется, например, в блокчейне Polkadot.
• Чистое доказательство доли (PPoS, Pure Proof-of-Stake). Используется в сети Algorand. Суть механизма в том, что валидатора нового блока случайным образом и анонимно выбирают из криптокошельков, на которых есть более 1 ALGO.
• Доказательство авторитета (PoA, Proof-of-Authority). Механизм, при котором каждый валидатор должен быть утвержден разработчиками блокчейна. То есть это доказательство доли + репутация. Валидаторы проходят верификацию. Алгоритм используется в сети BNB Chain.

Виды стейкинга

Поучаствовать в поддержании работы блокчейна на PoS можно разными способами.

1. Классический стейкинг (самостоятельный технический). Пользователь сам выступает валидатором. Самая большая проблема такого способа — минимальная сумма, которую нужно заморозить на кошельке. Она может оказаться неподъемной для многих. Это, например, 32 ETH в сети Ethereum (приблизительно $44 600 на момент написания статьи), 1 000 DASH в одноименном блокчейне ($47 820),10 000 XTZ в Tezos ($8400). Что же касается сроков стейкинга, то они могут колебаться от нескольких дней до нескольких лет. Если валидатор уйдет в офлайн, его ждет штраф.
2. Холодный стейкинг. Монеты блокируются на балансе холодного кошелька, постоянно находиться онлайн не нужно, начисления прекращаются сразу после разморозки и вывода монет.
3. Делегированный стейкинг. Монеты переводятся посреднику, а он размещает их вместе с криптовалютой других клиентов. Если клиентов много, посредник аккумулирует большое количество монет и, соответственно, получает высокие шансы на право генерации блока и получение дохода.

Заключение

Алгоритм консенсуса Proof-of-Stake имеет большой потенциал. Он значительно доступнее для людей, которые хотят стать валидаторами, чем Proof-of-Work для тех, кто хочет майнить.

Но самое главное его достоинство — экологичность, поскольку он не требует сверхмощного оборудования и, как следствие, высоких энергетических затрат.

What is Proof of Stake?

Blockchain is a distributed system with many participants who number in the several thousand. The blockchain lacks central authority to check and update the ledger with new transactions due to its decentralised nature. Therefore, network members have to decide on an equal footing on which transactions should be added to the blockchain. To solve this problem, a mechanism was created called the consensus algorithm.

The consensus algorithm is a set of mathematical rules and functions that allow an agreement to be reached among all participants in the blockchain network, thus ensuring its performance. Consensus algorithms are designed to ensure the reliability of a network that includes a fraction of untrusted nodes. There are currently many different blockchain consensus algorithms, one of the most well-known and popular of Proof of Stake (PoS).

In this article, we’ll discuss what Proof of Stake is, how it works, its advantages and disadvantages versus other consensus algorithms and list top Proof of Stake coins.

Proof of Stake explained

The idea of the Proof of Stake consensus algorithm was first proposed in 2011 as an alternative to the Proof of Work (PoW) algorithm. The first implementation of the PoS algorithm was introduced in 2012 in the cryptocurrency PPCoin, now known as PeerCoin.

How Proof of Stake works

Proof of Stake is a consensus algorithm in which the chance to add a new block to the blockchain and receive a reward for this is proportional to the number of coins the user (validator) holds and reserves for this purpose as a stake. The age of the stake and other indicators that confirm the user’s interest in developing the network can be considered. It’s worth noting that block validators in blockchains using the PoS algorithm are usually called forgers, not miners.

Proof of Work vs Proof of Stake

The Proof of Stake algorithm was created to solve the problems inherent in the Proof of Work algorithm. In PoW blockchains, transactions are verified by miners who use the computing power of special mining hardware to solve complex mathematical puzzles. The first miner to solve the puzzle adds a new block to the blockchain and receives a reward in the form of a cryptocurrency for this. Although the process for solving these puzzles consumes a large amount of electricity, these calculations serve no useful purpose other than determining who will add the next block.

In PoS-based blockchains, there is no need to consume large amounts of electricity to form new blocks. Thanks to the algorithm’s energy efficiency, the network participants’ costs for maintaining the network are significantly reduced. This, in turn, removes the need to create new coins as a reward for adding a new block and allows the network to pay only transaction fees for doing so.

Apart from this, mining is still subject to the problem of centralisation. More than 70% of Bitcoin’s hashrate is currently located in one country, China. Given the Chinese government’s unfriendly view of cryptocurrencies, this situation creates risks for the Bitcoin network. For a cryptocurrency based on the Proof of Stake algorithm, the process of generating new blocks is not tied to either the owners of large amounts of expensive equipment or to regions with cheap electricity.

Another important advantage is that, although it is easier to commit a 51% attack in PoS cryptocurrencies, doing so would be pointless since the attackers would need to accumulate 51% of the cryptocurrency. That means they would only be harming themselves with the attack.

Masternode vs Proof of Stake

Some cryptocurrencies use masternodes, which are servers on a cryptocurrency network used to perform functions not available to regular nodes. These functions may include anonymising transactions, confirming them and participating in network management. Generally speaking, to create a masternode, collateral in a certain amount of the network’s cryptocurrency is required. In this case, the network periodically pays a reward to the owner of the masternode.

Comparing masternodes and the Proof of Stake algorithm is not entirely correct. Masternodes are an additional tool used both in PoS-based and PoW-based cryptocurrencies and those that use hybrid variants. But, from the point of view of making money on cryptocurrencies, there’s still room for some comparison. As such, when compared with staking, although much more expensive, installing a masternode still brings higher, more stable income.

Criticism of the Proof of Stake algorithm

Despite the obvious advantages of Proof of Stake, there are several concerns about it:

• Proof of Stake provides additional incentives to hoard funds, which can lead to network centralisation.
• In addition, if a small group of people with enough funds band together, they can impose their own rules for how the cryptocurrency should function, something most minor users without control over forging would disagree with.
• Another problem with the PoS algorithm is the initial distribution of coins. To stake coins, you first need to generate them in some way. To get around this problem, PoS-based cryptocurrencies have to use various methods for the initial distribution of coins; for example, a Proof of Work algorithm.

Advantages and disadvantages of Proof of Stake algorithm

Advantages

Disadvantages

The incentive to hoard coins

No need for powerful, expensive mining equipment

A small group of major coin holders can dictate their rules to the entire network

The ability to effectively counter centralisation

The initial coin distribution problem

The pointlessness of a «51% attack»

Best Proof of Stake coins

Here is a list of the best Proof of Stake coins at the moment.

Best Proof of Stake (PoS) coins list

Description

The coin for a decentralised entertainment content sharing platform

The token for an open-source platform for assets and applications

The token for a product labelling and logistics platform

The token for a smart contract blockchain platform and value transfer protocol

A cryptocurrency with a focus on community input and open governance

The cryptocurrency of a multi-level blockchain platform designed to create decentralised applications based on smart contracts

The cryptocurrency of a platform designed to solve the problem of blockchain scalability

Ethereum and Proof of Stake

The developers of the second-most-popular cryptocurrency in the world, Ethereum, have long announced their intention to switch to the Proof of Stake algorithm. The date of this transition to the PoS algorithm was repeatedly postponed, but finally, on 1 December 2020, «Phase 0» began. The newly created Beacon Chain, a Proof of Stake blockchain, will act as the central coordination hub of Ethereum 2.0. Currently, the date of the full transition to the PoS is unknown, but it is assumed that it will take place in 2021.

Как заработать на криптовалюте: алгоритмы Proof-of-Work и Proof-of-Stake

Блокчейн – это цепь блоков, то есть записей транзакций, построенная по определенным правилам. Один из самых известных способов использовать блокчейн-технологию – криптовалюты. У биткоина новые блоки появляются каждые 10 минут, а у эфириума – каждые 14 секунд. Кто получает право их создать, определяют специальные алгоритмы, например Proof-of-Stake и Proof-of-Work.

Детям из Мариуполя нужно 120 ноутбуков для обучения — подари старое «железо», пусть оно работает на будущее Украины

Редакция MC.today разобралась, что такое Proof-of-Stake и Proof-of-Work и почему они важны.

Что такое Proof-of-Stake

Proof-of-Stake, или PoS, – метод защиты в криптовалютах. Дословно переводится как доказательство владения. Он означает: блок наименьшая единица, содержащая список записей о транзакции создаст та учетная запись, у которой будет больший баланс. То есть чем больше у вас монет на счету, тем больше шансов создать новый блок. Алгоритм, по которому создается блок, не зависит от мощности компьютера.

Впервые Proof-of-Stake использовали в 2012 году в криптовалюте PPCoin сейчас PeerCoin . Его суть в том, чтобы использовать «долю» как ресурс. Proof-of-Stake определяет, какой узел, то есть компьютер, подключенный к блокчейн-сети, получает право создать следующий блок.

Принцип работы Proof-of-Stake

Если бы Proof-of-Stake выбирал следующий блок по балансу счета, то это привело бы к нежелательной централизации – тот, у кого больше денег, всегда имел бы преимущество. Потому есть несколько способов отбора.

Не пропустите ни одной важной новости от MC.today

Спрогнозировать, какой компьютер создаст следующий блок, можно с помощью случайного выбора блоков Nxt и BlackCoin. Здесь используют формулу, которая ищет самое низкое значение хеша схема, позволяющая превратить информацию любой длины в строку цифр конкретного размера, например, для биткоина это 64 символа в комбинации с размером ставки. Поскольку ставки публичны, каждый узел может предсказать, кто следующий получит право создать блок.

Система Proof-of-Stake в Peercoin умножает количество монет на число дней, когда ими владели. Чем больше у вас монет и чем дольше они у вас были, тем больше шансов создать следующий блок. Но как только монетная ставка подписывает блок, она снова «обновляется» – придется ждать еще минимум 30 дней, чтобы сгенерировать следующий блок.

Но и здесь есть ограничения. Например, больше всего шансов создать следующий блок появляется через 90 дней, а затем эта вероятность уменьшается. Так очень старые и большие ставки не будут доминировать в блокчейне.

Благодаря алгоритму Proof-of-Stake сеть постепенно производит новые монеты и не потребляет много мощности.