Сегодня мы поговорим ещё об одном алгоритме консенсуса - Proof-of-Stake(PoS) или доказательство доли владения, являющийся, пожалуй, главным конкурентом Proof-of-Work(PoW).
Как мы помним, в PoW новый блок генерируется пользователем(майнером), который первым решит некоторую математическую задачу. В случае с Биткоином, выигрывает тот майнер, который первым найдёт хэш-значение от заголовка нового блока, удовлетворяющее некоторому заданному шаблону. За это он получает награду в виду новых сгенерированных монет плюс сумма комиссий всех транзакций, попавших в этот блок.
Более подробно о принципах работы и истории появления PoW Вы можете ознакомится в этой статье:
В PoS майнеров не существуют, их место занимают валидаторы. Этот алгоритм консенсуса построен по другому принципу. В PoS не требуется решать какую-либо математическую задачу. Новый блок предлагается валидаторами, исходя из количества монет, которыми они обладают. То есть, чем большим количеством монет владеет валидатор, тем больше шансов он имеет получить от протокол право на генерацию следующего блока. Грубо говоря, это можно сравнить с лотереей. Чем больше лотерейных билетов Вы купили, тем больше шансов у Вас выиграть.
Например, в Ethereum 2.0 монеты(эфир) стекируется(“оставляется в виде залога”) на специальных смарт-контрактах. То есть, чтобы стать валидатором, пользователь должен стекировать 32 ETH или вложить меньшую сумму в так называемый стейк пул.
Валидатор так же как и майнер в PoW получает награду за предложенный блок 0.005 ETH, а также ежегодный доход около 5% от стекированных средств. Такая награда в разы меньше 2 ETH, которые получали майнеры до переходы сети Ethereum с PoW на PoS. Более подробно о работе Ethereum 2.0 мы поговорим в одной из следующих статей
А что лучше: PoS, если есть PoW?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала разобраться в недостатках PoW.
Недостатки Proof-of-Work
- Высокое энергопотребление. Этот недостаток приводит к большим затратам на электроэнергию со стороны майнера. Кроме того, PoW из-за этого часто критикуют за потенциальное негативное влияние на окружающую среду.
- Цена майнинг оборудования. Сейчас, чтобы майнить монеты, например, в Биткоин сети, нужно иметь целые майнинг фермы, что не может себе позволить среднестатистический пользователь сети.
- Атака 51% - майнер, владеющий более 50% мощностей сети, может взять под контроль блокчейн. Однако, по данным btc.com, Биткоину на сегодняшний день данная атака не грозит. Максимальная доля вычислительных мощностей в сети Биткоин принадлежит Foundry USA(28.7%). На втором месте идет майнинг пул AntPool(23.6%)
Часть этих недостатков Proof-of-Stake решает.
- PoS не требует дорогостоящее оборудование, достаточно обычного компьютера.
- В PoS расход электроэнергии гораздо ниже, чем при PoW.
Исходя из этих двух плюсов PoS также часто можно услышать, что PoS более децентрализован, чем PoW, так как валидатором стать дешевле, чем майнером. Мы не будем это утверждение относить к плюсам PoS, так как, на наш взгляд, оно является достаточно спорным. Во-первых, чтобы стать самостоятельным валидатором, например, в Ethereum 2.0 на сегодняшний день понадобится минимум 32 ETH, что примерно равно 5.5 млн. руб. Сумма для простого человека явно не маленькая, что создает высокий порог для становления валидатором. Поэтому многие выбирают вариант участия в стейк-пулах, что в свою очередь приводит к концентрации средств.
Это вызывает обеспокоенность с точки зрения потенциального цензурирования сети. В то же время, по данным etherscan, самая большая доля стекированных средств принадлежит Lido и не превышает трети от всего объема стекируемых средств(29.6%). На втором месте Kraken(9%). На сегодняшний день такие цифры не являются критическими, но уже вызывают беспокойство.
Кроме того, на наш взгляд, стоит помнить, что и в случае PoS и в случае PoW возможна более масштабная централизация стекированных средств и вычислительных мощностей соответственно на юридическом уровне. Это происходит, когда несколько различных стейк пулов или майнинг пулов будут находиться в одной и той же юрисдикции и подчиняться одному и тому же закону. В этом случае возможность цензурирования сети будет расти.
Таким образом, PoS решает вопрос с использованием дорогого оборудования и большого количества потребляемой электроэнергии. Но в то же время PoS по большому счёту не понижает порог для становления валидатором. Если в PoW выигрывает тот, у кого мощнее оборудование, то в PoS выигрывает тот, у кого больше денег. Кроме того, в PoS действует принцип “богатые становятся богаче”, так как у них больше шансов быть выбранными протоколом для генерации нового блока. Также PoS не решает проблему "атаки 51%”. Концентрация стекированных средств в стейк-пулах является потенциальной угрозой сети.
Тем не менее на сегодняшний день PoS применяется достаточно успешно в таких криптовалютах как Ethereum, Solana, Binance Smart Chain и т.д. Однако, на наш взгляд, говорить о превосходстве PoS перед PoW преждевременно. У этого алгоритма есть как преимущества, так и свои недостатки.