Гайд по PoW, PoS, PoA: как устроены алгоритмы консенсуса в блокчейнах

Bitcoin – это система на основе блокчейн, которая поддерживается коллективной работой децентрализованных узлов. Некоторые из этих узлов именуются майнерами и они отвечают за добавление новых блоков в блокчейн. Для этого майнерам необходимо угадать псевдослучайное число (aka. одноразовый код ).

Сложно определить, какая криптовалюта окажется наиболее прибыльной в будущем. Лучше уменьшить риски, разделив капитал между несколькими монетами. Новый алгоритм Proof-of-Stake нельзя назвать панацеей для рынка виртуальных валют. Разработчики создают больше новых проектов, которые нагружают сеть. Если проблему не решить, в будущем работать с Ethereum может быть невыгодно из-за огромных комиссий.

Что необходимо для майнинга на блокчейнах с PoW

К примеру, в Китае было построено очень много электростанций, под которые ещё нет соответствующих мощностей. А майнинг помогает их загружать, потому он так и распространён в Китае. PoW-майнинг даёт максимальную надёжность, пропорциональную размеру сети. Учитывая, что на распределённую сеть работают большие вычислительные ресурсы, то злонамеренное влияние на неё будет дорогостоящим.

Каждый блок содержит хеш предыдущего блока, образуя цепь. Изменить блок невозможно – возможно лишь создать блок на той же высоте, который будет содержать в себе hash предыдущего блока. Для проведения такого процесса необходимо проделать работу по нахождению всех предыдущих блоков. Высокая сложность этого процесса защищает цепочку блоков от несанкционированного доступа и атак типа double-spending. Создание консенсуса Proof-of-work может представлять собой случайный процесс с маленькой вероятностью успеха, в течение которого происходит большое количество ошибок.

• Если проблему не решить, в будущем работать с Ethereum может быть невыгодно из-за огромных комиссий.
• Вы можете отправить один и тот же файл по электронной почте десяти, двадцати, пятидесяти людям.
• По этой причине механизм иногда называют консенсусом Накамото, включая в его название псевдоним все еще неразгаданного изобретателя монеты.
• У большинства валют есть центральный орган или руководитель, который отслеживает всех пользователей и их балансы.
• Подобное вызвано тем, что Виталик Бутерин изначально намеревался использовать PoS, но алгоритм имел проблемы, которые вынудили разработчиков обратиться к более проверенным механизмам.

К сожалению, в то время как майнинговая компания находит решения в реальном мире, она также использует большое количество ресурсов реального мира. Майнинг требует постоянной покупки оборудования и огромного количества электроэнергии. Люди, обеспокоенные планетой и окружающей средой, начинают поднимать вопрос о чрезмерном использовании электроэнергии для майнинга. Таким образом невозможно добавить новый блок в основную цепочку, если до этого не найти действительный одноразовый код , которое в свою очередь генерирует решение определенного блока (называемого хешем блока). Каждый подтвержденный блок содержит хеш блока, который представляет работу, проделанную майнером, поэтому ее называют Proof of Work (доказательство работы).

Таким образом, количество пользователей уменьшается, но в тоже время суммарные мощности не падают. При этом в блокчейнах некоторых криптовалют, основанных на Proof-Of-Stake, награда за решение задачи отсутствует, а награду майнер получает за комиссии от транзакций. По факту развития сети, растут и требования к вычислительной мощности. Именно по этой причине майнинг биткоина на слабом оборудовании стал абсолютно нерентабельным.

Преимущества и минусы PoW

Суть его заключается в том, что майнеры соревнуются вычислительной мощью для добычи блока, эмиссии новых монет и получения комиссии. Этот протокол защищает распределённые системы от различных кибератак (например, DDoS) и спама. И уже потом Сатоши Накамото внедрил PoW в основу сети Bitcoin для достижения консенсуса. PoW обеспечивает способность узла сети проверить выполненные расчёты майнера. ПроблемыПерспективы«Доказательство выполненной работы» требует от майнера большого количества электроэнергии.

Ненадежная распределенная система консенсуса означает, что если вы хотите отправлять и / или получать деньги от кого-то, вам не нужно доверять сторонним сервисам. Самая длинная цепочка выполняет больше всего работы, то есть наибольшая мощность (т. Лучше всего понимать механику PoW через призму Биткойнского консенсуса Накамото, который является неослабевающим кардинальным примером успешной и устойчивой реализации PoW. Подтверждение ставки Разработчики Ethereum создают отдельный набор обновлений, Ethereum 2.0, который будет работать с подтверждением доли и в конечном итоге объединится с основной сетью Ethereum.

Видео: Proof of Work – что это такое простыми словами

Bitcoin использует так называемую “Hashcash” функцию для доказательства выполнения работы . Этот процесс по сути аналогичен методу консенсуса алгоритма Proof of Work Биткоина, но без чрезмерного потребления энергии. Вместо того чтобы быть ресурсоемким, он позволяет процессору майнера отдохнуть и перейти к другой деятельности на определенное время, повышая производительность. Чтобы ввести эту систему в действие, майнеры могут сжигать либо родную валюту, либо валюту другой цепочки, например, биткоин. Чем больше биткоина вы сожжете, тем больше вероятность того, что вы попадете в процесс отбора. Вместо того чтобы поместить монету в компьютерное оборудование, владелец сжигает ее.

Задача proof-of-work требует многократных, повторяющихся попыток, потребляющих значительное количество вычислительных мощностей («работы»), прежде чем она сможет быть успешно решена. В этом основная суть – попытаться снова, снова потерпеть неудачу, потерпеть неудачу лучше – как сказал бы Сэм Беккет. Как мы уже говорили, в рамках обновления Ethereum 2.0 Ethereum планируется перевести с PoW на PoS. ETH 2.0 – это долгожданное обновление сети Ethereum для повышения ее производительности и решения проблемы масштабируемости.

Вместо этого пользователи выбираются случайным образом — если они выбраны, они должны предложить (или «подделать») блокировку. Если блок действителен, они получат вознаграждение, состоящее из комиссий за транзакции блока. Proof of Work или алгоритм консенсуса – самый известный механизм консенсуса. Применяется для обеспечения защиты криптовалют и безопасности сети. Принцип работы заключается в решении сложных математических задач, переходу к новым блокам.

Значительный показатель издержек может вызвать централизацию системы, что станет причиной потери базового преимущества. Например, для генерации Биткоина требуется много энергии для выполнения работы. Полученные вычисления невозможно использовать в других целях. Они отвечают за безопасность сети, не могут использоваться в иных областях. В момент финализации блоков переписать их не получится. Таким образом, система заслужила доверие и подтвердила собственную эффективность.

Proof of Work | Binance Academy

Валидаторам требуется в среднем 40 и 60 минут, чтобы одобрить транзакции в блокчейн-сети в рамках механизма консенсуса Proof of Work. Hashcash функция используется https://xcritical.com/ в Bitcoin для создания блоков. Во время майнинга Proof-of-work , которое привязано к содержимому блока, необходимо для принятия блока системой.

Proof of Work — наиболее широко используемый механизм достижения консенсуса. Он отлично справляется с валидацией транзакций и поддержкой работоспособности сети, награждая майнеров за их работу. Но у него есть свои недостатки, главные из которых — огромное потребление электроэнергии, уязвимость к Атаке-51% и низкий потенциал к масштабированию. pow это По мнению экспертов, это станет причиной того, что вскоре все новые криптовалюты будут использовать другой протокол консенсуса. В 2021 году добывать криптовалюту можно совместно с другими узлами. В пулах вознаграждение честно разделяется между узлами в зависимости от количества поставляемой вычислительной мощности.

Следствием из этого становится постепенное повышение централизации системы, поскольку это выгодно. Если решения совпали – за выполненную работу майнер получает вознаграждение, при этом размер вознаграждения фиксированный (например, за разгадывание блока Bitcoin майнер получит 12,5 btc). По сути, PoW определяет, как блокчейн биткоина достигает распределенного консенсуса. Он используется для подтверждения одноранговых транзакций без доверия, т. Кроме этого, большим преимуществом метода является отсутствие зависимости майнинговой мощности юзера от доли принадлежащих токенов.

Отличия от PoS

Proof-of-Work – это алгоритм консенсуса, который защищает децентрализованную сеть блокчейна биткойн. Чтобы правило самой длинной цепочки работало надежно, добавление новых блоков в цепочку должно быть трудным, т. Участники сети соревнуются в решении сложных криптографических задач и становятся первыми в сети, кто успешно проверяет каждый новый блок. Точнее говоря, proof-of-work и proof-of-stake – это два типа механизма консенсуса, которые предназначены для решения проблемы доверия между участниками блокчейн сети. Напротив, если бы злоумышленник захотел бы атаковать блокчейн PoS, ему пришлось бы завладеть более 50% монет в сети.

Алгоритмы хеширования, работающих с PoW

Суть алгоритма PoW заключается в том, что подтверждение транзакции возможно только при согласии всех участников. Разработчики перевели криптовалюту на новый алгоритм консенсуса PoW CryptoNight. Это произошло по той причине, что 85 % общего хешрейта сети генерируется FPGA и ASIC устройствами. Хешрейт одного такого устройства составляет около 128 Kh/s, тогда как майнинг ферма из 6 видеокарт еле дотягивает до 6-12 Kh/s.

Прибыль выплачивается на ежедневной основе в полночь по пекинскому времени. Несмотря на это, сервис пользуется популярностью, поскольку имеет легкий в использовании интерфейс, который подойдет даже для новичков. Что же касается защиты, то некоторые пользователи критикуют сайт за то, что здесь отсутствует двухфакторная аутентификация. Сервис имеет высокий уровень защиты, обеспеченный за счет настройки рабочего IP-адреса, подключения AP, оповещения по email, двухфакторной аутентификации и блокировки кошелька. Команда AntPool также разработала свое приложение для смартфона.

Что такое Proof of Work

Споры о proof-of-work и proof-of-stake на первый взгляд могут показаться техническими, но они отражают фундаментальные различия в подходах к достижению целей криптовалютных сетей. Майнеры решают сложные математические задачи, используя вычислительные ресурсы. SINOVATE – это новая цифровая валюта и экосистема Peer-to-Peer , которая создает уникальные и современные продукты, услуги и решения Blockchain.

Майнинг и заработок в PoS

При его сравнении с алгоритмом PoW можно найти ряд отличий. D0 — постоянная, которая контролирует генерацию блоков каждые 10 минут. В отличие от PoW, ко всем валидаторам предъявляют общие минимальные требования к оборудованию. Большая мощность компьютера не влияет на получение вознаграждения. Нода, которая не хранит весь блокчейн, а лишь запрашивает proof у full-нод, хранящих всю историю, называется PoPoW – нодой.