Що таке PoS у криптовалюті: Proof-of-Stake для початківців

На ринку цифрових активів є два основних алгоритми консенсусу в блокчейні - Proof-of-Work (PoW), на якому працює найкапіталізованіша криптовалюта - біткоїн (BTC), та Proof-of-Stake (PoS), що став аналогом PoW.

Команда сайту ITstatti докладно розповідає, що таке PoS, як з'явився альтернативний алгоритм, чим Proof-of-Stake відрізняється від Proof-of-Work і який з алгоритмів кращий.

Що таке PoS у криптовалюті

Proof-of-Stake (PoS) - це алгоритм консенсусу в блокчейні. Простіше кажучи, це набір правил, за якими може працювати цифрова мережа, наприклад, мережа криптовалюти.

Дослівний переклад Proof-of-Stake - доказ частки володіння. Йдеться про монети, які перебувають під контролем кожного з користувачів PoS-мережі. Інформація про баланси потрібна системі, щоб справедливо розподіляти нагороду серед юзерів.

Як з'явився Proof-of-Stake

Ідею Proof-of-Stake 11 липня 2011 року - через майже три роки після публікації white paper першої криптовалюти - біткоїна (BTC) - представив користувач під ніком QuantumMechanic на популярному криптофорумі bitcointalk.

Головною відмінністю PoS від PoW автор назвав принцип розподілу нагороди:

• Схема розподілу нагороди PoW: у кого більше обчислювальних потужностей, під'єднаних до розв'язання мережевих завдань, - той і претендує на більшу частину доходу.
• Схема розподілу нагороди в PoS: у кого більше монет мережі, до якої він підключений, той і претендує на більшу частину доходу.

Сенс створення PoS - у наданні альтернативи PoW.

Річ у тім, що за кілька років з моменту запуску біткоїна, учасники ринку звернули увагу на недоліки алгоритму. Механіка Proof-of-Work передбачає постійні перегони обладнання, які призводять до зростання негативного впливу роботи такої мережі на екологію. Принципи Proof-of-Stake передбачають менший тиск на навколишнє середовище, а також кращі швидкісні характеристики.

Як працює PoS: механіка Proof-of-Stake на пальцях

PoS-мережам, так само як і їхнім PoW-аналогам, потрібні учасники, які будуть обробляти завдання, зокрема, проводити транзакції. Мережеві вузли, які займаються такою роботою, називають нодами. Вимоги, щоб отримати такий статус, можуть відрізнятися. Як правило, щоб стати нодою в PoS-мережі криптовалюти, користувачеві потрібно заблокувати певну кількість монет. Наприклад, у випадку з Ethereum, йдеться про 32 ETH.

Заблоковані монети будуть служити певним гарантом ефективності роботи мережевого вузла. У разі помилок або підтвердження невірних транзакцій, система зможе, як компенсацію, забрати частину застави власника ноди.

Як плату за свою роботу, мережеві вузли отримують монети мережі криптовалюти, обслуговуванням якої вони і займаються. Частину доходу також складають комісії, які користувачі платять за проведення операцій.

Право обробляти завдання PoS-система розподіляє залежно від кількості заблокованих монет. Для роботи достатньо одного обчислювального пристрою, наприклад, комп'ютера, який буде постійно підключений до мережі.

До чого тут стейкінг?

Коротка відповідь: стейкінг - це PoS-альтернатива класичного майнінгу.

Видобуток криптовалют у PoW-мережах називають майнінгом. Процес передбачає підключення до мережі криптовалюти обчислювальних потужностей для розв'язання завдань, включно з обробкою транзакцій.

У PoS-мережах монети добувають по-іншому - через стейкінг. Термін передбачає блокування криптовалюти для забезпечення стабільності роботи її мережі. Стейкінг екологічніший за класичний майнінг, оскільки стейкери не змушені задіювати багато обчислювального обладнання.

Різновиди PoS

За час існування Proof-of-Stake на ринку з'явилося багато різновидів алгоритму. Розглянемо п'ять популярних модифікацій.

1. Effective Proof-of-Stake (EPoS). Дослівний переклад - ефективний доказ частки.
   Суть EPoS: алгоритм забезпечує децентралізацію мережі за рахунок заохочення запуску дрібних валідаторів - вузлів блокчейна, які підтримують працездатність мережі і займаються підтвердженням транзакцій. Такий підхід, зокрема, застосовують у проєкті Harmony.
2. Leased Proof-of-Stake (LPoS). Дослівний переклад - орендований доказ частки.
   Суть LPoS: учасники мережі здають свою криптовалюту в оренду валідаторам. Такий механізм, наприклад, застосовують у блокчейні Waves.
3. Nominated Proof-of-Stake (NPoS). Дослівний переклад - номінований доказ частки.
   Суть NPoS: у системі є особливий клас учасників - номінатори. Їхнє завдання - забезпечувати сумлінність роботи валідаторів. Для цього номінатори вносять заставу за валідаторів. Такий принцип, наприклад, використовують у Polkadot.
4. Proof-of-Authority (PoA). Дослівний переклад - доказ повноважень.
   Суть PoA: схема об'єднує принципи доказу частки володіння і доказу репутації валідаторів. Кожен валідатор PoA проходить верифікаційні процедури, які забезпечують прозорість відносин учасника системи з проєктом. Такий підхід, наприклад, використовують у блокчейні найбільшої криптобіржі Binance.
5. Pure Proof-of-Stake (PPoS). Прямий переклад - чистий доказ частки.
   Суть PPoS: система автоматично і, при цьому, випадковим чином вибирає валідаторів. Підхід забезпечує демократизацію заробітку стейкерів. Такий підхід, наприклад, використовують в Algorand.

Які криптовалюти працюють на Proof-of-Stake?

З вересня 2022 року найбільш капіталізованою криптовалютою, яка працює на PoS, став Ethereum. Спочатку проєкт працював на PoW, але після багатьох років підготовки, розробники реалізували його "переїзд" на Proof-of-Stake.

Також на PoS і його аналогах працюють такі криптовалюти, як Cardano, Solana і Algorand.

Чому Ethereum перейшов на PoS?

Ethereum перейшов на Proof-of-Stake з низки причин, включно з такими: бажання прискорити роботу мережі та знизити її негативний вплив на екологію. До речі, у криптоспільноті PoS-версію монети заведено називати ETH 2.0.

Далі на графіку Ethereum вертикальною лінією позначено день міграції ETH на PoS.

Що краще: PoS чи PoW?

Proof-of-Stake (PoS) - головна альтернатива іншого алгоритму консенсусу - Proof-of-Work (PoW), на якому працює найкапіталізованіша криптовалюта - біткоїн (BTC). Концепція PoW з'явилася ще 1993 року, але справжня популярність прийшла до неї лише 2009 року - на тлі запуску біткоїна. Є й інші криптовалюти, які працюють на Proof-of-Stake, наприклад, улюблена монета Ілона Маска Dogecoin і перша версія Ethereum - Ethereum Classic. Але для більшої наочності, розглянемо алгоритм через призму флагмана - BTC. Ось, що потрібно знати про Proof-of-Work:

• PoW, на відміну від PoS, передбачає інший підхід до розподілу нагороди серед учасників мережі. У випадку з Proof-of-Work, що більше обчислювальних потужностей - то вищий шанс заробити. Річ у тім, що PoW-системи мають на увазі видобуток криптовалюти - майнінг - завдяки вирішенню мережевих завдань. Щоб вирішувати їх, майнерам потрібно підключати до мережі монети обчислювальне обладнання, наприклад, асіки або відеокарти.
• Мережа біткоїна може коригувати вимоги до учасників, залежно від їхньої активності. Наприклад, на тлі підключення нових пристроїв до майнінгу монет, складність видобутку BTC починає зростати. Як підсумок, щоб продовжити роботу, майнери змушені нарощувати обчислювальні потужності. Ось як виглядає графік, який відображає зміну складності майнінгу біткоїна за роками:
• На тлі зростання популярності криптовалют складність майнінгу біткоїна, як видно з графіка вище, постійно зростає. Отже, ми спостерігаємо регулярне зростання обчислювальних потужностей, підключених до мережі криптовалюти. Що більше майнери використовують техніки, то вищий негативний вплив видобутку BTC на навколишнє середовище. Річ у тім, що машини споживають велику кількість електроенергії, виробництво якої шкодить природі. Тому екологи регулярно обговорюють можливість заборони PoW-майнінгу.

Щоб наочно продемонструвати відмінності PoS і PoW, складемо таблицю:

До рівня децентралізації обох алгоритмів є питання. У випадку з PoW, купівля дорогого обладнання доступна далеко не всім. Як підсумок, левову частку Proof-of-Work майнінгу захопили великі компанії.

У випадку з PoS, рівень прибутку залежить від обсягу монет на рахунку. Ситуація складається приблизно така сама: на найбільший прибуток можуть розраховувати найбільші стейкери - найбільш заможні учасники криптоспільноти.

Раніше команда ITstatti намагалася з'ясувати, чи зможуть Proof-of-Stake монети, з часом, витіснити Proof-of-Work крипту. Опитані нами експерти дійшли висновку про те, що обидва алгоритми продовжать співіснувати, оскільки вони заповнюють різні ніші. Наприклад, PoW-біткоїн, на думку наших співрозмовників, менш маніпулятивний, ніж його PoS-конкуренти в рейтингу капіталізації. При цьому експерти, з якими вдалося поговорити редакції ITstatti, визнають, що Proof-of-Stake монети виглядають технічно більш досконалими і краще підходять, наприклад, для організації платіжних систем.

Чи можна перевести біткоїн на PoS?

Коротка відповідь: можна, але тоді біткоїн втратить свою цінність. При цьому технічно домогтися переїзду буде вкрай важко, оскільки для цього потрібна одностайна згода майнерів.

Proof-of-Work - перевірений роками алгоритм із доведеною надійністю. Proof-of-Stake - молодший, і у нього менше прихильників. Переведення біткоїна на Proof-of-Stake, як вважають опитані редакцією ITstatti експерти, вб'є унікальність першої криптовалюти і вона втратить свою цінність.

FAQ

Що таке Proof-of-Stake (PoS)?

Це алгоритм консенсусу в блокчейні. PoS став відповіддю на вкрай енерговитратний Proof-of-Work (PoW), на базі якого працює найкапіталізованіша криптовалюта - біткоїн. Негативний вплив PoW на екологію підтримав поширення PoS. Небажання шкодити навколишньому середовищу стало одним із приводів "переїзду" другої за капіталізацією криптовалюти Ethereum з Proof-of-Work на Proof-of-Stake у вересні 2022 року.

Які криптовалюти працюють на Proof-of-Stake (PoS)?

Найбільш капіталізована криптовалюта на Proof-of-Stake (PoS) - Ethereum. Також на PoS і його модифікаціях працюють такі монети, як Cardano, Solana і Algorand.

Що краще: Proof-of-Stake (PoS) чи Proof-of-Work (PoW)?

PoS - швидший за PoW і краще підходить для створення платіжних систем. При цьому Proof-of-Work вважають більш надійним. Тому PoW монети - такі, як біткоїн, залишаться на ринку, незважаючи на поширення більш технологічного PoS.

Хто придумав Proof-of-Stake (PoS)?

Ідею Proof-of-Stake (PoS) 11 липня 2011 року запропонував користувач QuantumMechanic на популярному криптофорумі bitcointalk.

Чи можна перевести біткоїн на Proof-of-Stake (PoS)?

Теоретично, можна, але в цьому разі BTC втратить цінність, закладену в неї алгоритмом Proof-of-Work.

Читайте також - Що таке смарт-контракти і навіщо вони потрібні.

Вітаю всіх на нашому інтернет-журналі. Я - Вольдемар Воронцовський. Цей матеріал написаний і опублікований одним з наших авторів (експертом у своїй справі). За кожною статтею стоїть досвідчений співробітник нашої команди, який перевірив матеріал на помилки і актуальність. Познайомитися з нами можна в розділі - «Редакція сайту».

Підписуйтесь на наш канал в Telegram 👉 там все про крипту та інвестиції

• Що таке майнінг (mining) простими словами
• Що таке Proof-of-Work (PoW) простими словами