Proof of Stake является одним из двух самых распространенных алгоритмов консенсуса в криптовалютных системах. Он базируется на особом механизме доказательства выполненной работы.

Суть алгоритма Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) – это разновидность альтернативного механизма консенсуса, который впервые был реализован в платформе PPCoin в 2012-ом году. На сегодня этот проект известен пользователям как PeerCoin. Принцип работы Proof of Stake заключается в том, что «доля», или Stake, используется в качестве ресурса, определяющего ноду, которая получит право на получение очередного блока при майнинге.

При использовании в работе PoS нодами производится хэширование информации при поиске результатов, которые меньше заданного значения. При этом степень сложности в каждом случае пропорционально распределена и соответствует балансу конкретного узла. Другими словами, алгоритм Proof of Stake учитывает количество коинов на вашем счету. Это говорит о возможности генерации последующих блоков тем узлом, у которого больший баланс. Определение PoS как схемы работы для майнинга привлекает пользователей небольшим количеством системных требований, а также исключает вероятность пустой траты ресурсов вычислительных мощностей.

Чем примечателен алгоритм Proof of Stake

Термин Proof of Stake , в переводе с английского языка «подтверждение доли», означает особый механизм, по которому происходит согласование различных цифровых валют. Определение PoS представляет собой альтернативу алгоритму Proof of Work, который используется в Bitcoin-платформе. При рассмотрении темы, что такое Proof of Stake , нужно сказать, что основными козырями в игре для этого алгоритма являются отсутствие больших трат для осуществления вычислений, а также низкая пропускная способность для возможности получения вознаграждения за добычу блоков при майнинге.

Как работает Proof of Stake?

В основе алгоритма Proof of Stake заложено хранение всех совершенных операций в Bitcoin и других альткоинах при распределенной базе данных на блокчейне. Название самой цепочки блокчейн появилось благодаря способности системы собирать операции в особые блоки, каждый из которых ссылается на предыдущий, связываясь подобно цепи. При этом у каждого узла, принимающего участие в сети, существует собственная копия blockchain.

Синхронизация узлов системы, работающей на PoS , осуществляется посредством пиринговой сети Р2Р. Благодаря Proof of Stake обеспечивается реализация криптовалюты в условиях высокой безопасности и конфиденциальности во избежание хакерских атак и действий мошенников.

Система, использующая Proof of Stake метод, как правило, основана на принципах децентрализованного управления при отсутствии единого центра, что не позволяет мошенникам точно знать, какая из версий блокчейна является истинной. Это возможно только при привлечении очень больших вычислительных мощностей, что не оправдывает потенциальную выгоду в случае удачи.

Работа сети Биткоин организована так, что для обеспечения эффективной безопасности требуются физически редкие ресурсы, представленные специализированным оборудованием и значительными энергоресурсами. Такие требования делают Bitcoin менее эффективным. PoS майнинг предоставляет реальные возможности пользователям получать вознаграждения от добычи блоков при задействовании доступных мощностей и других ресурсов. Особенности Proof of Stake заключаются в том, что вместо использования больших вычислительных мощностей для успешной добычи крипты пользователю достаточно иметь большую долю в самой системе, что гарантирует получение справедливого вознаграждения при вычислениях при вероятности, прямо пропорциональной размеру доли.

Если объяснять, что такое Proof of Stake , простыми словами, то определение принципа работы алгоритма можно дать следующим образом: чем большая у вас доля в системе, тем с большей вероятностью ваш майнинг будет успешен, что и влияет на доходность мероприятия. Это же касается и безопасности, поскольку Proof of Stake – это не только майнинг, но еще и сохранность активов. Если у вас в системе хранится приличное количество токенов, то вы первым будете заинтересованы в отсутствии вероятности вторжения хакеров с целью хищения ваших кровных. К тому же для возможности атаки мошенник должен стать владельцем внушительной доли, что влечет за собой очень большие расходы при популярности сети.

Чем PoS отличается от PoW?

Углубляясь в рассмотрение темы, что такое Proof of Stake (PoS) , нелишним будет провести его сравнительный анализ с конкурентом и еще одним лидером – алгоритмом Proof of Work . Криптовалюты, функционирующие на базе PoW, характеризуются двойным расходованием. При этом это расходование снижается при росте объемов совершенных операций в сети и находится в зависимости от вычислительных мощностей, которые имеются в распоряжении хакеров. Для максимального снижения рисков двойного расходования пользователи ожидают конкретного количества подтверждений операций, а также используют дополнительные механизмы защиты для снижения рисков.

Общими типами атак для двух алгоритмов представлены такие как отказ в обслуживании, или DoS, атака Сибиллы, или Sybil attack. Первая характеризуется прерыванием нормальной работы сети посредством перегрузки узлов. Для этого часто используются многочисленные транзакции очень низкой стоимости. Вторая из перечисленных атак нарушает работу системы посредством создания многочисленных узлов, которые функционируют некорректно.

Степень риска при этих атаках зависит как от типа согласования сети, так и от детализации протокола. На данный момент свойства, которые могли бы снизить чувствительность PoS алгоритма к атакам сравнительно с PoW, не существуют.

Существует еще один вид атаки под названием Selfish mining , или эгоистичный майнинг. Для ее применения мошенником публикуются блоки выборочно, что провоцирует бесполезную трату мощностей других пользователей сети. Поскольку при PoS согласовании дорогие ресурсы не участвуют в процессе создания блоков, данная техника не показывает эффективности для алгоритма. Также нет официальных подтверждений эффективности Selfish mining для PoW.

Степень риска при согласовании с PoW может быть спрогнозирована, поскольку можно учитывать общую хэширующую мощность системы. Для PoS не характерно наличие «состояния здоровья», что проявляется в следующем:

  • при равномерном распределении криптовалюты между участниками возможны атаки, базирующиеся на разветвлении сети;
  • при наличии пользователей больших долей существует вероятность сбоя работы сети посредством применения цензуры к операциям.

«За» и «против» Proof of Stake

Применение алгоритма Proof of Stake предоставляет пользователю как преимущества, так и недостатки работы. Среди достоинств PoS необходимо отметить:

  • необходимость больших объемов активов для организации эффективной атаки, что делает ее экономически невыгодной;
  • при наличии у хакера значительного количества коинов в системе его средства также подвергаются риску, поскольку это нарушает устойчивость крипты.

Недостатки Proof of Stake проявляются в следующем:

  • алгоритм способствует концентрации больших объемов активов в руках одного участника, что противоречит принципам децентрализованного управления;
  • при формировании пользовательской группы с внушительным количеством активов существует вероятность того, что она будет диктовать свои правила игры.

Из списка проблем также стоит выделить Nothing-at-Stake, или пустой стэйк, – она снижает видимую стабильность Proof of Stake и способствует падению рейтинга алгоритма среди пользователей сети. Хакер может создать ложный форк благодаря расходованию мнимых ресурсов. При поддержке этого мероприятия другими участниками это может привести к двойной трате активов и отклонению конкретных транзакций.

Любой, кто достаточно близко знаком с биткоином, наверняка понимает, что это революционное достижение, созданное легендарной, смотревшей далеко в будущее личностью или группой лиц. На первый взгляд, это революционная технология, позволяющая отправлять деньги без участия какого-либо центрального органа власти. Вам не нужен кто-то, кто будет эмитировать ваши деньги, они просто существуют - что-то наподобие золота.

Однако любой, кто имел время, чтобы ознакомиться немного глубже с устройством биткоина, мог заметить, что технология уходит далеко за пределы денег. В сухом остатке, биткоин - это первая децентрализованная база данных в истории, и трансфер ценности - это одно из многих естественных применений для биткоина.

Но ведь в блокчейне может храниться гораздо более широкий спектр данных. Проекты наподобие Counterparty, Tether и Mastercoin используют децентрализованную природу блокчейна биткоина для широкого диапазона финансовых операций, включая трейдинг и краудфандинг.

Криптоплатформы второго поколения, такие как NXT, Ethereum, Bitshares, предлагают функционал, далеко уходящий за пределы финансовых транзакций. Этот функционал интегрирован ядро системы, а не надстроен поверх него. Второе поколение криптоплатформ подчеркивает главное в природе распределенной базы данных блокчейна. Основная идея в основе блокчейна - создать децентрализованную базу данных, работа которой не может быть нарушена каким-либо индивидуальным игроком рынка, и которая используется для хранения произвольных данных.

В этой статье предлагается короткое вводное описание существующих методов создания и обеспечения безопасности таких баз данных, без углубления в технические детали и фокусируясь на основной картине.

Децентрализованная база данных блокчейн

Давайте будем использовать конструктивный подход. Итак, нам нужна децентрализованная база данных, которая может быть доступна и модифицируема всеми участвующими в сети узлами. База данных должна быть согласованной (все узлы видят абсолютно одинаковую версию базы), доступной (узлы могут записывать данные в базу и читать их из нее в любой момент времени), и устойчивые к разделению (если один узел становится неработоспособным, это никак не отражает на базе данных). Однако, согласно теореме CAP, такая база данных не может существовать. Вы можете достичь двух из трех свойств, но не всех сразу. Мы не можем сочетать доступность или устойчивость к разделению, поэтому нам придется смириться с тем фактом, что разные узлы время от времени могут видеть разные версии блокчейна, обычно называемые форками.

Но мы все-таки должны найти некий рецепт для восстановления согласованности всей системы, так, чтобы все системные узлы имели единую версию блокчейна. Именно здесь и начинается вся красота блокчейна. Децентрализованный блокчейн - не просто произвольная база данных, все записи сформированы в блоки и организованы в линейном порядке. Каждый последующий блок, как известно, ссылается на своего предшественника. Узлы должны обладать некоторым влиянием, чтобы иметь возможность добавлять записи в базу данных, в то время как процесс записи самой базы данных должен использовать определенные ресурсы для обеспечения работы узлов. Заставляя узлы «платить» что-либо за возможность записывать в базу данных, мы достигаем сразу двух целей: защита от спам-узлов, которые загрязняют сеть, и – одновременно – решение проблемы выбора «правильной» базы данных, на случай сомнений. Как известно, предпочтение отдается базе данных с набольшим количеством блоков. В теории, на построение такой базы данных было затрачено больше ресурсов, соответственно, она будет считаться корректной.

Кроме всего вышеперечисленного, нам необходимо защитить сеть от централизации, которая может возникнуть, если отдельный узел будет располагать ресурсами, значительно превышающими ресурсы остальной сети. Ведь если такой максимально эффективный узел появится, он фактически может определять, что может храниться в базе данных, а что нет.

Суммируя, процесс построения базы данных выглядит следующим образом:
— узлы отправляют свои данные в децентрализованную сеть для последующей обработки;
— узлы формируют данные для добавления в блоки и пытаются добавить уже сформированные блоки в базу данных;
— база данных с наибольшим количеством блоков считается «правильной», все узлы ссылаются на нее при добавлении новых блоков.

А теперь давайте разберемся, какие именно «ресурсы» могут быть использованы для того, чтобы сделать процесс записи в блокчейн «сложным», настолько, чтобы один узел не имел возможности контролировать сеть, если его ресурсы не превышают совокупные ресурсы остальной сети.

Защита блокчейна

Поскольку мы имеем дело с компьютерными сетями, наш выбор «ресурса» относительно очевиден - компьютерная мощность в чистом виде. Чтобы добавить блок в блокчейн, узел должен решать определенные вычислительные задания, которые значительно усложняют контроль над сетью со стороны одного узла. Это краткое описание концепта Proof-of-Work (доказательство работы) - в основном предполагающего способность узла проверить, что майнер (в роли которого выступает узел, добавляющий новый блок в блокчейн) фактически выполнил расчеты.

В биткоине ноды производят итерации в порядке, называемом «одноразовый». Это включает в себя попытку найти хэш заголовка блока (часть блокчейна, которая содержит ссылку на предыдущий блок, и содержит суммированное значение транзакций, включенных в блок), который будет по своему значению соответствовать текущему уровню сложности.

Эти вычисления могут производиться только в интерактивном режиме, и сложность устанавливается на таком уровне, что она действительно является сложной. В тоже время проверка результатов вычислений остается простой. Узлы всегда могут удостовериться, что майнер нашел корректное значение.

Proof-of-work биткоина породил целую новую индустрию майнинга и стал импульсом к разработке специализированного оборудования. Как известно, ресурсы, расходуемые на хеширование блоков биткоина, огромны и намного превышают мощности крупнейших суперкомпьютеров.

При этом результаты вычислений майнеров не имеют никакой ценности за пределами экосистемы биткоина, что заставляет многих задуматься над тем, что все эти ресурсы можно было бы использовать в более полезном направлении. Это конечно повод для отдельной дискуссии, хотя обеспечение безопасности сети биткоин - уже достаточно благородная цель. В любом случае, некоторые другие возможности должны быть рассмотрены.

Proof-of-stake

Биткоин, в первую очередь, — децентрализованная система финансовых транзакций. Блокчейн биткоина может быть использован для других вещей, но очевидно, что он был разработан, чтобы стать «более хорошими деньгами».

Узлы отправляют друг другу блокчейн-токены (определенное значение, связанное с транзакционными входами и выходами), которое эффективно создает биткоин-баланс узла получателя (в действительности, база данных биткоина не содержит никаких балансов, вместо них содержатся транзакционные входы и выходы). Это дало человеку под ником Sunnyking, создателю криптовалюты Peercoin, идею использовать «стейк» (“stake”) — некоторое значение, заблокированное на транзакционных выходах, в качестве ресурса, который определяет, какой узел получает право на майнинг следующего блока. В подходе proof-of-stake узлы также пытаются хэшировать данные в поисках результата меньше определенного значения, но сложность в данном случае распределяется пропорционально и в соответствии с балансом данного узла. Иными словами - в соответствии с количеством монет (токенов) на вашем счету. Таким образом, узел с большим балансом имеет больше шансов сгенерировать следующий блок. И поскольку маловероятно, что конкретному узлу не так интересно иметь больший баланс, чем у остальной сети, эта схема выглядит достаточно привлекательной, прежде всего из-за небольших требований к вычислительным ресурсам, а также потому, что не возникает ситуации «выброшенных» компьютерных мощностей.

На первый взгляд PoS выглядит более удачным решением, чем PoW, но в действительности не все так просто. PoW, помимо потребления огромного количества энергии, также имеет существенные недостатки. Биткоин-майнеры организовываются в майнинг-пулы, и оператор пула, теоретически может контролировать большую часть вычислительных мощностей сети. С этой точки зрения децентрализация теряется, и один крупный игрок может контролировать всю сеть.

Однако у PoW есть и свои преимущества. PoW-майнеры расходуют много электричества, ресурса, который является внешним с точки зрения сети. PoS-майнеры используют внутренний ресурс – балансы своих аккаунтов. Это помогает им тратить гораздо меньше внешних ресурсов на вычисления.

Это корень знаменитой проблемы Nothing-at-Stake (пустой стэк), которая делает PoS системы по своей природе нестабильными в глазах многих криптовалютных энтузиастов. Атакующий может попытаться сделать форк блокчейна, т. е. создать более длинную альтернативную цепочку посредством расходования «несуществующих» ресурсов. Более того, его могут поддержать другие майнеры, поскольку также не расходуют «подлинные» ресурсы. Посредством форка атакующий может отклонять определенные транзакции и осуществлять атаки «двойного расхода» (платить мерчантам, получать товары, делать форк блокчейна и замещать платеж продавцу платежом на собственный аккаунт в альтернативном блокчейне).

Проблема Nothing-at-Stake проявляет себя во всех векторах атак на PoS системы. Условно, атака может делиться две категории: ближние и дальние. В случае с ближними атаками происходит замена большинства последних блоков, при дальней атаке атакующий идет глубже, пытаясь заменить всю историю сети. Дойти он может вплоть до генезис-блока.

Ближние атаки

Давайте для начала рассмотрим ближние атаки. Атакующий пытается сделать форк большинства последних блоков, начиная с блока, который им предшествует. Цель этих действий - построить цепочку блоков, которая будет длиннее существующей на данный момент. Другие майнинг-узлы, видя активность атакующего, могут иметь стимулы помочь ему, поскольку им это ничего не будет стоить: стоимость вычислений минимальна, а майнинг в двух разных блокчейнах увеличивает их шансы оказаться в правильном блокчейне.

Стоит отметить, что на практике все не так просто, как выглядит в теории, поскольку большая часть сети будет продолжать майнить в основной цепочке и нуждается в хорошей координации и согласованности действий со стороны атакующих. Теоретически, однако, такая атака вполне возможна.

Классическая стратегия предотвращения ближних атак состоит в исключении вредоносных узлов. Преимущество PoS-системы перед PoW-системой – в её большей детерминированности. Как правило, шанс узла сгенерировать следующий блок в PoS-системе зависит от адреса узла, его баланса, текущей сложности и временной метки. Пространство поиска ограничено количеством секунд между смежными блоками (поскольку это единственный параметр, который изменяется). Таким образом, становится возможным предугадать следующий узел майнинга (или, как это принято называть в PoS – форжинга) и наложить на него санкции посредством отклонения его версии блокчейна. Именно так разработана NXT, одна из первых криптовалют второго поколения.

Другой подход заключается в том, чтобы обязать майнеров делать взнос в виде определенного количества сетевых токенов до начала работы. Когда узел видит, что майнер подписал своим общедоступным ключом два соревнующихся блока на двух соревнующихся блокчейнах, он сообщает об этом, и залог у майнера конфискуется. Именно такой подход будет использован в протоколе Ethereum, и пока что он не реализован ни в одной из криптовалют.

В большинстве существующих криптовалют по-прежнему используются централизованные контрольные точки, и разработчикам периодически приходится подтверждать правильную версию блокчейна. Это выглядит не совсем правильно с точки зрения децентрализованной природы криптовалют, но не будем забывать о вопросах, которые возникают у биткоина к централизованным пулам. Gigahash, крупнейший майнинг-пул биткоина, добровольно согласился контролировать не более 50% сети, хотя способен и на большее.

Дальние атаки

Теперь давайте посмотрим на дальние атаки. Именно здесь дело для PoS принимает серьезный оборот, по крайне мере, в теории. Погружаясь в глубину блокчейна, атакующий пытается заменить всю историю транзакций. Поскольку вычислительные усилия для PoS-систем намного скромнее, в теории он может начать со старого блока и расположить транзакции таким образом, что будет в состоянии создать более длинный, чем существующий, блокчейн. Он даже может попытаться купить персональные ключи от старых аккаунтов, на которых какое-то время назад имелся баланс, и использовать их для подделки форка.

Помешать этому можно, ограничив глубину, начиная с которой сетевые узлы могу принимать новый форк. К примеру, в случае с NXT, если форк стартовал более 720 блоков назад, сетевые узлы его не примут. Однако, чтобы отклонить форк, узел должен иметь копию нынешнего блокчейна, чем не располагает новый, только что присоединившийся форк.

Сейчас нет «теоретического» способа помешать атакующему «скормить» свой форк новому узлу. Атакующий может успешно навязать новым узлам свой субъективный взгляд на историю сети. Поэтому определенная централизация на данный момент представляется неизбежной, поскольку доверяемые узлы должны предоставить текущий блокчейн новому участнику. Это называется «слабой субъективностью» и представляется практически неизбежной мерой для существующий теорий PoS.

На что нам хотелось бы обратить внимание, это определенное сходство между система PoS- и PoW-системами в вопросах обеспечения безопасности. Оба подхода полагаются на добрую волю и порядочность разработчиков.

Многие POS-системы были форкнуты разработчиками, чтобы “отмотать” историю назад после успешных атак на блокчейн или даже просто обмен большого количества криптовалюты, происхождение которой вызывало вопросы.

Споры между сторонниками обеих системы длятся уже много лет, но природа этих споров больше теоретическая. Практика показывает, что роль разработчика в вопросах обеспечения безопасности по-прежнему очень высока.

Лично я считаю, что самым безопасным решением для будущих криптовалют будет своего рода смесь PoS- и PoW-систем. Более того, это уже является самым распространенным подходом. У многих криптовалют существует этап PoW, когда валюта выпускается через выплату майнерам новыми монетами, и этап PoS, наступающий после того, как вся валюта была выпущена.

Вероятно, большинство серьезных криптовалют не станут отказываться от PoW – менталитет Nothing-at-Stake крепко сидит в головах экспертов по криптовалютам. Однако PoS-системы всегда будут более легкими для имплементации и такими же надежными с точки зрения безопасности, как и PoW-системы.

Саша Иванов специально для ForkLog

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите CTRL+ENTER

Подписаться на новости Forklog

Дешевыми, быстрыми и даже экологически чистыми.

В последнее время все больше криптоэнтузиастов начинают поддерживать его.

Но вместе с небывалыми перспективами он несет значительные угрозы.

Cодержание:

Для обычного пользователя купить или продать криптовалюту не составляет труда.

Все что необходимо – зарегистрироваться на бирже, или воспользоваться обменником.

Но за этим, с первого взгляда простым, процессом кроется огромное общество, которое работает днем и ночью не покладая сил для поддержки платежной инфраструктуры.

Делают это они, конечно, не бесплатно и зарабатывают на комиссиях.

Далеко не каждый может добраться до «куска пирога» и, чтобы, создать более справедливые условия отбора, криптосообщество разработало несколько подходов.

Один из них – Proof o Stake (доказательство доли владения).

В чем сыр бор

Мир криптовалют, как и любая другая платежная система, имеет свою инфраструктуру, способы защиты и верификации транзакций.

Например, при транзакции в сети биткоин, криптовалюта далеко не сразу приходит на . Прежде всего ее необходимо записать в блок цепи.

Блоки создаются постоянно, и вмещают информацию о .

Пока генерация блока не завершена, что называется «блок не закрыт», перевод не будет подтвержден.

Для это и нужны майнеры, которые добывают блоки.

Майнеры – не благотворительная организация и делают свое дело за плату. Комиссии майнеров различаются от конкретного вида криптовалюты и приоритетности транзакции. Чем выше приоритетность, тем большую плату они затребуют.

Все в той же сети биткоин, чтобы добыть блок, у майнера должны быть крупные вычислительные мощности.

Ведь комиссию и вознаграждение, получает только первый майнер, закрывший блок и, соответственно, подтвердивший транзакции.

Этот алгоритм называется Proof of Work (PoW ) – подтверждение выполненной работы.

Также PoW , защищает всю цепь от DDoS -атак и спам рассылок. Он требует огромных вычислительных мощностей. Более того, майнеры конкурируют друг с другом, что усугубляет ситуацию и приводит к удорожанию транзакций для конечного потребителя.

При чем тут Proof of Stake

Все чаще в криптомире звучит идея отхода от Proof of Work и перехода к Proof of Stake .

По этому принципу, майнеру не нужно тратить огромные мощности, чтобы первым и получить вознаграждение.

Здесь, система автоматически выбирает создателя на основании доли его баланса в общем количестве той или иной монетки.

Чем больше баланс, тем выше вероятность того, что именно он сгенерирует блок.

При этом он будет расходовать ресурсы, которых по сути, не существует, что угрожает всей цепи.

Вовсе не обязательно покупать дорогостоящие видеокарты или ASIC, способные быстро выполнять вычисления хешей с минимальными затратами электроэнергии. Существует PoS-майнинг - другой вариант добычи монет, для которого вовсе не требуется дорогостоящего «железа». Для заработка нужно лишь иметь у себя в кошельке криптовалюту системы, поддерживающей PoS (Proof-of-Stake или «Подтверждение доли»). Заработок похож на инвестиции в банковский депозит - чем больше криптомонет хранится на счету, тем выше доход от майнинга.

Что такое PoS-майнинг

Первоначально «пос-майнинг» появился как сетей от взлома. Первая криптовалюта - bitcoin - поддерживает PoW-майнинг, или Proof-of-Work. Фраза переводится как «доказательство выполнения работ». Участники системы получают биткоины за то, что их компьютеры рассчитывают хеши - пароли, которыми подписываются новые блоки транзакций в реестре криптовалюты (блокчейне).

Чем больше скорость вычисления (хешрейт), тем больше вознаграждение и больше вероятность того, что вычисление очередного хеша система «поручит» держателю больших мощностей. Однако в этом алгоритме довольно скоро была обнаружена так называемая «уязвимость 51%». Заключается она в том, что если один из участников сети сможет завладеть вычислительной мощностью, превышающей половину хешрейта всех майнеров, система поручит расчеты именно ему. Проблема тут не только в том, что остальные майнеры лишатся заработка. Во время генерации очередного ключа владелец 51% может использовать свои средства дважды. Это подрывает доверие к системе.

Популярность биткоина сама по себе отлично защищает его от «уязвимости 51%». Слишком много мощностей участвует в майнинге, чтобы кто-то мог предоставить мощности больше, чем все участники вместе взятые. Однако менее известные криптовалюты с алгоритмом «PoW» достаточно уязвимы. Поэтому и был предложен другой алгоритм, который первоначально планировалось использовать для увеличения безопасности.

В этом случае вознаграждение при эмиссии начисляется держателям монет пропорционально их доле в общем количестве. Если владелец кошелька обладает 2% всей криптовалюты системы, то при выпуске новых монет он получит 2% из них.
Чтобы майнить PoS-криптовалюту достаточно быть участникам системы и хранить монеты без движения в своем кошельке. Можно не покупать биткоин, криптовалюты на «ПОС» позволяют зарабатывать с минимальными вложениями.

Недостаток этого способа заработка в том, что нельзя совершать транзакции и электронный кошелек должен быть онлайн постоянно. Если с первой проблемой можно справиться, выделив отдельный кошелек для PoS-майнинга, то второе условие в алгоритме PoS вызывает серьезные проблемы у обычных пользователей. Если возникнут перебои с электроснабжением или доступом к интернету, кошелек «уйдет офлайн» и заработок прекратится. Чтобы избежать этого, используется облачный PoS-майнинг, при котором пользователи могут объединять свои средства и зарабатывать с использованием криптокошельков, постоянно находящихся онлайн.

Как начать PoS майнинг

Чтобы начать зарабатывать криптовалюту ст PoS-алгоритмом, необходимо совсем немного.

  • Выбрать криптовалюту с поддержкой PoS (сюда входят некоторые системы на алгоритмах SHA256 и SCRYPT).
  • Создать кошелек, зарегистрировавшись на сайте системы.
  • Купить электронную валюту через биржу или сайт-обменник.
  • Установить программу-клиент на ПК или удаленный сервер.
  • Выждать сутки, пока система не будет сгенерировано достаточное количество блоков в системе.
  • Активировать кошелек.

После активации кошелька монеты, содержащиеся в нем, начнут приносить прибыль пропорционально их общему количеству. Для этого необходимо удерживать их на счете в течение 30 дней. Эти дни включаются в расчет вознаграждения.

В целом прибыль зависит от нескольких факторов: времени нахождения монет на счету, их количества, удельного веса и объема эмиссии за период.


Стоит отметить, что при удачном выборе криптовалюты заработать получится не только за счет майнинга, а и благодаря росту стоимости монет на бирже.

Лучше завести несколько кошельков, чтобы диверсифицировать риски и уменьшить шанс пропустить криптовалюту, которая вырвется в «топы».

Отличие от PoW

Системы с PoW-майнингом имеют существенные недостатки, которых лишен алгоритм PoS:

  • Бесполезные вычисления. Огромные вычислительные мощности, задействованные в решении криптографических задач, работают лишь ради самого «доказательства работы». В результате большое количество ресурсов (как энергии, так и видеокарт с АСИКами), расходуются впустую;
  • Постепенная централизация. Более 80% хешрейта приходится на китайских пользователей. Это теоретически способствует объединению майнеров для реализации атаки 51% с целью захвата всей эмиссии и проведения двойных платежей.

PoS-майнинг не требует постоянного вычисления хешей с пустым расходованием электроэнергии, а система защищена от атаки 51% за счет двух факторов:

  • сосредоточить 51% валюты в одних руках обойдется слишком дорого;
  • держатель большей части валюты в первую очередь пострадает при проведении атаки.

Преимущества этого способа заработка состоят в следующем:

  • нет необходимости приобретать дорогое специфическое оборудование;
  • затраты на электроэнергию минимальны;
  • комиссия транзакций не зависит от суммы перевода.

Пос-майнинг позволяет оптимизировать расходование ресурсов и получить максимальную прибыль с минимумом вложений.

Монеты для POS майнинга

Самыми популярными на текущий момент являются следующие монеты: LEOcoin, ReddCoin, ClubCoin и NovaCoin. Если вы не хотите рисковать, вкладываясь в развивающиеся проекты, то стоит попробовать PoS-майнинг этих криптовалют.

  • Создатели NovaCoin обещают доходность 100% годовых. Система имеет капитализацию более 8,5 миллиона долларов и торгуется на 8 биржах.
  • ClubCoin при доходности 20% торгуется всего на 2 биржах, зато в их число входит знаменитый Bittrex. Капитализация системы - свыше 43 миллиона долларов.
  • ReddCoin с низкой доходностью 5% годовых более интересна как вложение с перспективой роста. При капитализации более 41 миллиона долларов она продолжает расти. Торговля ею проводится на Bittrex и еще 7 биржах.
  • LEOcoin обеспечивает доходность 20% при владении более чем 50 тысячами монет. Торговля монетами идет на 5 биржах, а капитализация системы превышает 24 миллиона долларов.

Облачный PoS

Проблема PoS-майнинга в том, что владелец кошелька должен поддерживать постоянное соединение с сервером, а доходность зависит от величины удерживаемой на счету суммы. Для повышения доходности и решения проблемы удержания кошелька онлайн, созданы облачные сервисы, объединяющие желающих заработать криптовалюту.

Майнинг-сервер имеет зарегистрированные кошельки криптовалют с поддержкой пос-майнинга и надежное подключение к интернету. Владельцы монет переводят их на счет облачного сервиса, где они аккумулируются для обеспечения максимальной доходности. Полученная прибыль распределяется между вкладчиками пропорционально размерам вкладов.

Комиссия за услуги позволяет владельцам сервера оплачивать содержание оборудования и получать прибыль от своей деятельности.

Вкладчики также не остаются внакладе благодаря преимуществам, которые предоставляет сервис:

  • прибыльность вложений увеличивается за счет аккумуляции в одном кошельке большого количества криптомонет;
  • отсутствует риск лишиться прибыли из-за отключения интернета или электроснабжения.

Облачные сервисы для PoS-майнинга минимизируют порог вхождения, позволяя приобщиться к добыче криптовалюты даже тех, кто не имеет компьютера со стабильным доступом к интернету.

Хотите быть в курсе свежайших новостей и получать бесплатные инсайды? Подписывайтесь на наш ,

Это протокол, главная цель которого - защита от кибератак, таких как DDoS-атака, при которой злоумышленники перегружают вычислительные ресурсы системы, посылая многочисленные ложные запросы.

Концепция Proof-of-Work (PoW) существовала задолго до биткоина (Bitcoin), но когда Сатоси Накамото применил (или применила - мы до сих пор ничего не знаем о личности создателя криптовалюты) эту технику к своему изобретению, это положило начало революции в области цифровых транзакций.

Строго говоря, идея PoW была предложена Синтией Дворк и Мони Наор еще в 1993 году, но сам термин появился гораздо позже, в 1999-м, в статье Маркуса Джейкобсона и Ари Джуэлса.

Но вернемся в настоящее. Не будет преувеличением сказать, что Proof-of-Work - главная идея, лежащая в основе биткоина: именно она служит базой для распределенного реестра.

Что такое распределенный реестр?

Это система, с помощью которой вы можете совершать денежные переводы напрямую, не прибегая к услугам посредников.

При традиционных методах проведения финансовых операций вы фактически доверяете свои средства третьей стороне (например, Visa, Mastercard, PayPal или банку), которая и осуществляет транзакцию. Третья сторона ведет собственный закрытый реестр транзакций, включающий записи об истории сделок и данные о балансе каждого аккаунта.

Однако в случае биткоина и некоторых других криптовалют копия такого реестра фактически есть у каждого участника системы - именно такой распределенный реестр и называется блокчейном . Каждая сторона в транзакции может проверить всю информацию самостоятельно, поэтому необходимость в посредниках отпадает.

Proof-of-Work и майнинг

На более глубоком уровне Proof-of-Work представляет собой набор требований к сложным компьютерным вычислениям, которые необходимо провести, чтобы создать новую группу заверенных транзакций ( блок ) и добавить ее к распределенному реестру (блокчейну). Этот процесс называется майнингом. Майнинг преследует две главные цели:

  1. Верификация сделки, которая позволяет избежать так называемого двойного расходования ;
  2. Создание новых единиц криптовалюты (фактически, майнеры получают их в награду за выполнение предыдущей задачи).

При транзакции с криптовалютой происходит следующее:

  • Транзакции случайным образом группируются в блоки;
  • Майнеры подтверждают легитимность транзакций в каждом блоке;
  • Для этого им приходится решить сложную математическую задачу, известную как proof-of-work problem;
  • Первый майнер, решивший задачу, связанную с конкретным блоком, получает вознаграждение в виде криптовалюты;
  • Заверенные транзакции добавляются к блокчейну, который доступен каждому участнику системы.

Ключевая особенность этой математической задачи - асимметрия: она должна быть умеренно сложной для майнера, но достаточно простой для сети в целом. Это достигается с помощью криптографии. Каждый майнер в сети пытается найти решение задачи первым; при этом найти его фактически можно лишь методом прямого перебора, поэтому для успешного решения требуется множество попыток.

Когда кто-то из майнеров находит решение, система оповещает об этом всех участников сети, одновременно начисляя майнеру вознаграждение согласно существующему протоколу.

Сложность майнинга позволяет поддерживать его соревновательную природу: чем выше распределенная вычислительная мощность сети, тем выше становится этот параметр, - иными словами, возрастает число вычислений, которые нужно провести, чтобы создать новый блок.

Метод также повышает стоимость создания блока, побуждая майнеров наращивать эффективность своих систем, чтобы сохранить положительный экономический баланс. Повышение порога должно происходить в среднем каждые 14 дней, а новый блок формируется каждые 10 минут.

Proof-of-Work используется не только в системе биткоина, но и в Ethereum и многих других системах, основанных на блокчейне.

В каждом случае конкретные особенности системы Proof-of-Work могут немного отличаться, поскольку создаются индивидуально для каждого блокчейна.

Разработчики Ethereum хотят изменить систему целиком, перейдя к новой системе под названием Proof-of-Stake.

Что такое Proof-of-Stake?

Proof-of-Stake - другой способ верифицировать транзакции и обеспечивать distributed consensus.

Это алгоритм, который служит ровно тем же целям, что и Proof-of-Work, но способ достижения этих целей совершенно отличается.

Идея Proof-of-Stake была впервые предложена на форуме bitcointalk еще в 2011 году; год спустя появились первые криптовалюты, использующие этот метод, - Peercoin, ShadowCash, Nxt, BlackCoin, NuShares/NuBits, Qora и Nav Coin.

В отличие от Proof-of-Work, где алгоритм вознаграждает майнеров, которые проводят вычисления для валидации транзакций и создания новых блоков, в Proof-of-Stake создатель нового блока выбирается системой заранее на основании его состояния, то есть доли в общем количестве криптовалюты.

Никакого вознаграждения за блок

Кроме того, это означает, что весь объем криптовалюты в системе создан изначально и никогда не меняется. Поэтому в системе PoS вознаграждение за блок отсутствует в принципе. Доход майнеров составляют исключительно комиссии с транзакций. Поэтому для майнинга в системе PoS существует отдельный термин: форджинг.

Сообщество Ethereum и создатель криптовалюты Виталик Бутерин планируют провести хардфорк , чтобы перейти с системы Proof-of-Work на Proof-of-Stake.

Но почему? Распределенный реестр, основанный на Proof-of-Work требует от майнеров больших затрат энергии. Одна транзакция с биткоином требует столько же электроэнергии, сколько полторы семьи потребляют за целый день.

А за электричество майнерам приходится платить обычными, фиатными деньгами, и это постоянно сдерживает рост ценности криптовалюты.

Недавнее исследование показало, что к 2020 году транзакции в сети биткоина будут потреблять столько же электричества, сколько все население Дании.

Это сильно беспокоит разработчиков криптовалют, и сообщество Ethereum хочет использовать Proof-of-Stake как более экологичную и дешевую форму поддержания распределенного реестра.

Кроме того, изменится механизм вознаграждения: в системе Proof-of-Work у майнера может вообще не быть криптовалюты, для которой он проводит вычисления. В случае Proof-of-Stake, форджеры всегда владеют какой-то частью криптовалюты.

Как стать форджером?

Если новый протокол Proof-of-Stake под названием Casper будет применен, в системе появится некий пул валидаторов. Пользователи смогут присоединяться к пулу, чтобы получить возможность войти в число форджеров. Сам Бутерин утверждает:

«У системы не будет каких-то предпочтений по поводу того, кто сможет войти в пул валидаторов. Кто угодно сможет присоединиться на каком угодно этапе, независимо от количества других участников».

Вознаграждение для валидаторов составит «от 2% до 15% от суммы транзакции», говорит Бутерин, - впрочем, по этому пункту у него пока нет уверенности.

Кроме того, Бутерин заявил, что, хотя число валидаторов (форджеров) не будет ограничиваться программно, его можно будет регулировать экономически, сокращая размер комиссии, если желающих станет слишком много, или увеличивая, если их будет не хватать.

Более надежная система?

Любая компьютерная система нуждается защите от хакерских атак, особенно если она как-то связана с деньгами. Поэтому главный вопрос сводится к следующему: будет ли Proof-of-Stake безопаснее, чем Proof-of-Work?

Он беспокоит не только экспертов - скептики находятся и в самом сообществе. В случае Proof-of-Work злоумышленникам трудно получить доступ к системе из-за высокого технологического и экономического порога вхождения.

Атаки в системе PoW обходятся очень дорого - чаще всего для этого вам понадобится больше денег, чем вы в итоге сможете украсть.

Системе PoS, напротив, понадобятся дополнительные средства защиты - без этого атаковать ее будет гораздо проще.

Чтобы разрешить этот вопрос, Бутерин создал протокол Casper, -алгоритм, способный определять обстоятельства, при которых неблагонадежный валидатор может потерять свой депозит. Он поясняет: «Casper требует, чтобы валидаторы вносили вклад для участия. Участник теряет депозит, если протокол определяет, что он нарушил некоторый набор правил».

Вывод

Благодаря PoS валидаторам не нужно использовать свою вычислительную мощность, - единственными факторами, влияющими на успех, является общее количество их собственных монет и текущая сложность системы.

Таким образом, переход от PoW к PoS может обеспечить следующие преимущества:

  1. Экономия энергии;
  2. Более безопасная сеть, поскольку атаки станут более дорогими: если хакер захочет купить 51% от общего количества монет, рынок отреагирует быстрым повышением цен.

Узлы сети, (или валидаторы), должны заплатить залог, чтобы стать частью распределенного реестра. Casper определит конкретную сумму вознаграждений, причитающихся валидаторам, исходя из внесенных ими сумм.

Если некий валидатор создаст «недопустимый» блок, его залог будет удален, а сам он лишится возможности участия в системе.

Другими словами, система безопасности Casper основана на чем-то вроде ставок. В системе PoS валидатор как бы делает ставку на транзакцию и получает денежный приз, пропорциональный своему вкладу.

Подготовила Тая Арянова