Майнинг на алгоритме Proof of Stake

В системе, работающей на алгоритме Proof of Stake (PoS), шансы майнера на создание следующего блока зависят от объема средств, которым он располагает. В отличие от Proof of Work, который изначально возник в системе биткоина, такой подход более энергоэффективен, так как нет необходимости тратить большие объемы электричества на решение математических задач, влияющих на вероятность создания блоков.

Биткоин смог решить, казалось бы, неразрешимую проблему. Раз информацию так легко копировать, как же тогда можно передавать деньги онлайн напрямую от человека к человеку без опасений, что отправитель использует одни и те же средства дважды? Этот нюанс называют проблемой двойной траты, именно поэтому в традиционных платежных системах есть промежуточное звено, которому доверяют, например, в виде банка.

Proof of Work

Сатоши Накамото, анонимный создатель биткоина, понял, что избавиться от промежуточного звена можно только одним способом — через предоставление общего доступа к аккаунтам всем участниками системы. Такой подход подразумевает, что пользователи отправляют транзакции в сеть, а узлы (или майнеры), которые производят записи действий на блокчейне, соревнуются между собой за право добавить очередную транзакцию в блок. Борьба за это право требует больших вычислительных мощностей, поэтому система Биткоина поддерживается коллективной выработкой огромного объема вычислительной энергии, что также подразумевает большие затраты на оборудование и электроэнергию.

Соперничество между майнерами идет так, что на решение одной вычислительной задачи уходит приблизительно 10 минут. Как только майнер находит ответ на задачу, создается новый блок транзакций. В связке с предыдущими блоками они формируют цепочку непрерывных записей. Майнер-победитель получает транш биткоинов и все комиссии от транзакций в блоке в качестве вознаграждения за обработку транзакций и вклад в поддержку безопасности сети. Параллельно с этим сеть анализирует блокчейн на предмет корректного распределения транзакций в блоках и проверки дальнейшего их прироста. Как только транзакция добавилась в блокчейн и от трех до шести блоков возникло после этого действия, операция считается завершенной.

Для подделки транзакций нужны невероятные объемы электроэнергии и вычислительные мощности, потому что мошеннику пришлось бы действовать против всей системы для того, чтобы добавить фальшивый блок. Более того, для того, чтобы транзакция считалась подтвержденной, нужно создать несколько таких фальшивых блоков. В итоге выгоднее майнить по правилам, чем тратить огромные силы на мошеннические схемы.

Proof of stake

Благодаря консенсусному протоколу Proof of Work, созданному Сатоши Накамото, впервые в истории стало возможным осуществление пиринговых транзакций. Тем не менее PoW не является пределом совершенства. Дело в том, что майнинг биткоинов и подобных валют крайне энергозатратен, провоцируя ко всему прочему рост инфляции, так как возникает необходимость в создании все новых блоков для покрытия огромных трат майнеров. Хотя теоретически любой может стать майнером в системе Биткоина, в реальности шансы заработать на майнинге биткоинов крайне непросто.

Достойная альтернатива PoW — консенсусный алгоритм Proof of Stake (PoS), где «майнер» выбирается не на основе результатов проделанной работы при поиске решения математической задачи, а исходя из объема средств на счету пользователя и степени загруженности узлов. Фигурально выражаясь, если PoW — это раскопки зарытого клада, то PoS — это лотерея: чем больше у вас лотерейных билетов (средств на счету), тем выше ваши шансы получить право на создание блока. Помимо того, что PoS — намного энергоэффективнее, данный алгоритм подразумевает корреляцию между накоплением монет и поддержкой безопасности сети. В Биткоине и похожих системах подобное невозможно — майнерам нет смысла увеличивать баланс средств на счету, так как это не влияет на выбор пользователя для создания следующего блока.

На платформе Waves используется самая передовая разновидность PoS-алгоритма — Waves-NG, на котором возможно осуществление сотен транзакций в секунду. Всего существует 100 миллионов токенов WAVES, что подразумевает 100 миллионов шансов на создание следующего блока. У майнера, на счету которого находится 1 миллион WAVES, будет в 100 раз больше шансов на создание блока, чем у майнера с 10 000 WAVES на счету. Для майнинга на платформе Waves нужен самый обычный сервер с хостингом, поэтому необходимости поощрять майнеров за создание блоков и постоянно выпускать новые монеты.

Таким образом, превосходство PoS-алгоритма над PoW очевидно. В мире существуют и другие виды протоколов, но из-за малой изученности польза их практического применения до сих пор не очевидна.