Что такое proof-of-stake? Proof-of-stake — это механизм достижения консенсуса в блокчейне. Блокчейн — это технология записи транзакций, которые невозможно удалить или изменить. Это децентрализованная база данных, или бухгалтерская книга, которая не контролируется ни одним человеком или организацией. Поскольку никто не контролирует базу данных, для координации работы систем на основе блокчейна необходимы механизмы консенсуса, такие как доказательство доли.
Хотя Биткойн популяризировал эту технологию, блокчейн теперь является частью многих различных систем, позволяя создавать такие интересные приложения, как децентрализованные финансовые платформы и неиграбельные токены, или НФТ.
Первым широко коммерциализированным механизмом консенсуса блокчейна был proof-of-work, который позволяет пользователям достигать консенсуса путем решения сложных математических задач. Для решения этих задач пользователям обычно предоставляются доли в системе. Этот процесс, называемый майнингом, требует больших вычислительных мощностей. Доказательство доли — это альтернатива, которая потребляет гораздо меньше энергии.
В своей основе технология блокчейн обладает тремя важными свойствами:
Децентрализованное управление и эксплуатация — люди, использующие систему, могут коллективно решать, как управлять и эксплуатировать систему.
Проверяемое состояние — любой пользователь системы может подтвердить правильность ее работы, при этом каждый пользователь может убедиться, что система в настоящее время работает так, как ожидалось, и так было с момента ее создания.
Устойчивость к потере данных — даже если некоторые пользователи потеряют свою копию данных системы, будь то в результате небрежности или кибератаки, эти данные могут быть восстановлены другими пользователями проверяемым способом.
Первое свойство, децентрализованное управление и функционирование, является тем свойством, которое контролирует, сколько энергии необходимо для работы системы блокчейн.
Голосование в системах блокчейн
Блокчейн-системы используют голосование для децентрализации управления и работы. Хотя точные механизмы достижения консенсуса и голосования отличаются в каждой блокчейн-системе, на высоком уровне блокчейн-системы позволяют каждому пользователю голосовать о том, как должна работать система и должна ли быть одобрена любая операция — например, принятие нового блока в цепь.
Традиционно голосование требует, чтобы личность людей, принимающих участие в голосовании, была известна и проверена, чтобы гарантировать, что голосуют только люди, имеющие право голоса, и делают это только один раз. Некоторые системы блокчейн позволяют пользователям предъявлять цифровой идентификатор для подтверждения своей личности, что позволяет проводить голосование с незначительными затратами энергии.
Однако в большинстве систем блокчейн пользователи анонимны и не имеют цифрового идентификатора, который мог бы подтвердить их личность. Что же мешает человеку выдавать себя за многих людей и отдавать много голосов? Существует несколько различных подходов, но наиболее используемым является метод доказательства работы.
При доказательстве работы пользователи получают голоса в зависимости от количества вычислительной мощности, которой они обладают в соотношении с другими пользователями. Они демонстрируют свое владение этой вычислительной мощностью путем решения сложных математических задач. Если один пользователь может решить вдвое больше задач, чем другой, то он обладает вдвое большей вычислительной мощностью, чем другие пользователи, и получает вдвое больше голосов.
Однако решение этих математических задач требует больших затрат энергии, что приводит к жалобам на то, что система proof-of-work не является устойчивой.
Proof-of-stake
Чтобы решить проблему энергопотребления proof-of-work, необходим другой способ проверки пользователей. Одним из таких способов является proof-of-stake. При доказательстве доли пользователи подтверждают свою личность, демонстрируя право собственности на какой-либо актив в блокчейне. Например, в Bitcoin это право собственности на биткоины, а в Ethereum — на Ether.
Хотя это требует от пользователей временной блокировки своих активов в блокчейне на определенный период времени, это гораздо эффективнее, поскольку требует незначительных затрат энергии. По оценкам компании, переход от proof-of-work к proof-of-stake снизит потребление энергии Ethereum на 99,95%.
Слияние в Ethereum
Именно поэтому многие блокчейн-системы намерены перейти от доказательств выполнения работы к доказательству доли. Ethereum осуществил это изменение в течение недели 15 сентября 2022 года. Это событие известно как слияние. Во время этого слияния операции перешли от голосования с использованием proof-of-work к голосованию с использованием proof-of-stake. Теперь для голосования по операциям будет использоваться только proof-of-stake.
Предполагается, что это позволит Ethereum быть устойчивым в обозримом будущем.
