В чем разница между доказательством выполнения работы и доказательством доли?

Доказательство работы и доказательство доли – это механизмы консенсуса для блокчейнов.

Оба механизма гарантируют, что все участники децентрализованной сети согласны с состоянием блокчейна, включая правильность и порядок транзакций. Они являются ключевыми для поддержания целостности и неизменяемости реестра без полаганиясь на центральный орган.

Доказательство работы и доказательство доли, возможно, являются наиболее популярными системами консенсуса блокчейна, и они отличаются ключевыми аспектами. Обзор механизмов консенсуса в криптовалютах

Механизмы консенсуса должны решать следующие проблемы:

• Децентрализация: Одним из основных принципов технологии блокчейна является децентрализация, что означает, что ни одна единственная сущность не должна иметь контроль над сетью. Механизмы консенсуса гарантируют, что решения о состоянии блокчейна принимаются коллективно участниками в децентрализованном порядке.
• Безопасность: Механизмы консенсуса защищают блокчейновую сеть от злонамеренных атак и гарантируют, что на блокчейне записываются только правильные транзакции. Они достигают этого, требуя от участников достижения согласия о правильности транзакций через заранее определенный набор правил или протоколов.
• Противодействие мошенничеству: Что мешает кому-то потратить один и тот же токен дважды? Проблема двойного расходования – это фундаментальная проблема в криптовалютных и блокчейн-системах, особенно в контексте механизмов консенсуса. Это относится к риску потратить одни и те же криптовалютные токены несколько раз, что может привести к мошенничеству и подрыву целостности системы. Механизмы консенсуса криптовалют стремятся решить проблему двойного расходования, гарантируя, что все участники сети согласны с правильностью и хронологическим порядком транзакций.
• Неизменяемость: Под неизменяемостью понимается свойство блокчейна, при котором, как только транзакция записана в блокчейн, ее нельзя изменить или отменить. Механизмы консенсуса обеспечивают неизменяемость, требуя значительного объема вычислительных мощностей или доли для изменения истории блокчейна, что делает экономически и технически невозможным вмешательство в прошлые транзакции.
• Масштабируемость: По мере роста размеров и использования блокчейновых сетей они должны быть способны обрабатывать большее количество транзакций в секунду, не жертвуя децентрализацией или безопасностью. Механизмы консенсуса играют ключевую роль в достижении масштабируемости, оптимизируя процесс достижения согласия между участниками сети при сохранении целостности блокчейна.
• Справедливость: Механизмы консенсуса стремятся обеспечить справедливость в блокчейн-сети, обеспечивая равные возможности для участников вносить свой вклад в сеть и получать вознаграждение за свои усилия. Это включает в себя механизмы выбора валидаторов или майнеров в децентрализованном и прозрачном порядке и справедливое распределение вознаграждений среди участников.

Существует много видов механизмов консенсуса. Например, доказательство пространства основано на выделении места для хранения вместо вычислительной мощности, а для разрешенных блокчейнов доказательство авторитета идентифицирует и авторизует валидаторов блоков с использованием центрального органа или консорциума.

Тем не менее, доказательство работы и доказательство доли выделяются как две наиболее распространенные системы, используемые для достижения консенсуса в публичных блокчейн-сетях.

Понимание механизма консенсуса доказательства работы

Механизм консенсуса доказательства работы требует, чтобы участники, известные как майнеры, затратили вычислительные мощности на решение криптографических задач. Этот процесс работает на конкурентной основе, где первому майнеру, решившему задачу, предоставляется право добавить блок в блокчейн, что является фундаментальным для создания новых блоков и проверки транзакций. Успешному майнеру затем начисляется определенное количество криптовалюты.

Доказательство работы базируется на принципе того, что сложность криптографических задач регулируется в зависимости от общей вычислительной мощности сети, обеспечивая постоянную скорость генерации блоков и распределение новых монет. Другими словами, чем сложнее криптографическая задача, тем больше энергии требуется для ее решения. В то время как доказательство работы успешно поддерживало целостность и доверительный характер сетей блокчейна, оно постоянно подвергается критике и стимулирует инновации в поиске более энергоэффективных альтернатив консенсуса.

Доказательство работы призвано быть неуязвимым к мошенничеству и кибератакам; однако оно требует значительного энергопотребления, вызывая экологические опасения и приводя к дискуссиям о устойчивости в секторе криптовалюты. Необходимость в специализированном оборудовании для эффективного майнинга также может привести к централизации, так как те, у кого больше ресурсов, могут доминировать в процессе майнинга.

Доказательство работы также обеспечивает надежную защиту от проблемы двойных расходов и гарантирует, что каждая транзакция подтверждается несколькими независимыми сторонами перед тем, как она окончательно записывается в блокчейн.

Понимание механизма консенсуса доказательства доли

Механизм консенсуса доказательства доли представляет собой сдвиг от энергоемких процессов майнинга, связанных с доказательством работы. Он разработан для решения проблем экологии и масштабируемости путем выбора валидаторов для создания новых блоков на основе количества монет, которыми они владеют и готовы “заложить” как залог.

Валидаторы в системе доказательства доли выбираются различными способами, которые могут включать случайный выбор или другие критерии, определенные протоколом блокчейна. Эти валидаторы затем отвечают за проверку транзакций и создание новых блоков, получая комиссии за транзакции в качестве вознаграждения за свой вклад в безопасность сети.

Одно из ключевых преимуществ доказательства доли заключается в снижении энергопотребления, поскольку оно устраняет необходимость в майнерах для решения сложных математических задач. Когда Ethereum перешел от механизма доказательства работы к механизму доказательства доли в сентябре 2022 года, его оцененное энергопотребление снизилось на 99,5%.

Тем не менее, доказательство доли вводит новые соображения относительно распределения власти в сети. Критики часто указывают на то, что доказательство доли может быть выгодно для более состоятельных участников, которые могут позволить себе заложить большее количество монет, что может привести к централизации.

Системы доказательства доли обычно нацелены на демократизацию процесса валидации, позволяя более широкому кругу участников заниматься созданием блоков, а также используются механизмы, такие как выбор монетного возраста и стратегии наказания, например, сокращение, чтобы обеспечить справедливость и отпугнуть злонамеренное поведение в сети.

Сравнение доказательства работы и доказательства доли

При оценке различий между доказательством работы и доказательством доли становится очевидно, что каждый механизм был разработан с разными приоритетами и последствиями для безопасности сети и энергопотребления.

Доказательство работы, как это видно в случае с Bitcoin, полагается на майнеров, которые затрачивают значительную вычислительную мощность на решение криптографических задач и проверку транзакций, что существенно обеспечивает защиту от мошенничества, но за высокую цену в виде энергопотребления.

В отличие от этого, доказательство доли выступает как энергоэффективная альтернатива, где валидаторы выбираются на основе их доли в сети, тем самым уменьшая необходимость в энергоемком майнинге без ущерба децентрализованной природе технологии блокчейна. В модели доказательства доли вероятность выбора для создания следующего блока часто пропорциональна размеру доли, что вызывает опасения о возможной централизации, если более состоятельные узлы доминируют в процессе валидации.