01/08/2025

Розуміння Proof-of-Stake (PoS). Що це означає в криптовалюті?

У світі криптовалют, що постійно розвивається, механізми консенсусу відіграють вирішальну роль у захисті мереж блокчейну та перевірці транзакцій. Одним із таких механізмів, який набув значної популярності в останні роки, є Proof-of-Stake (PoS).

У цій статті ми дослідимо, що означає Proof-of-Stake, як він працює, його переваги та потенційні проблеми, які чекають попереду. Залишайтеся з нами, щоб дізнатися про те, як PoS може змінити правила гри в екосистемі криптовалют.

Розуміння Proof-of-Stake (PoS). Що це означає в криптовалюті?

Вступ до Proof-of-Stake (PoS). Криптовалюта змінює гру

Proof-of-Stake (PoS) — це консенсусний механізм, який використовується в блокчейн-мережах і відіграє вирішальну роль у перевірці транзакцій, захисті мережі та додаванні нових блоків до блокчейну. PoS було розроблено як альтернативу широко використовуваному механізму Proof-of-Work (PoW), який вимагає від майнерів вирішення складних математичних задач для перевірки транзакцій. PoS, з іншого боку, покладається на кількість криптовалюти, що зберігається учасниками (так звані «валідатори») для підтвердження транзакцій.

У мережах на основі PoS валідатори вибираються для створення нових блоків на основі кількості монет, які вони готові «поставити» як заставу. Цей підхід значно зменшує споживання енергії, пов’язане з майнінгом PoW, і забезпечує більш екологічний та ефективний спосіб досягнення консенсусу в децентралізованих мережах.

Одним із найважливіших прикладів впровадження PoS є Ethereum 2.0, оновлена версія Ethereum, яка перейшла від PoW до PoS для покращення масштабованості, зменшення споживання енергії та підвищення безпеки.

Як працює Proof-of-Stake (PoS). Механіка, що стоїть за стійкою системою блокчейн

У блокчейні Proof-of-Stake (PoS) замість того, щоб майнери використовували обчислювальну потужність для вирішення складних головоломок (як у PoW), валідатори вибираються для пропозиції та перевірки нових блоків на основі їх частки в криптовалюті. Це означає, що чим більше токенів зберігає валідатор і готовий заблокувати в мережі, тим більша ймовірність, що вони будуть обрані для перевірки транзакцій і створення нового блоку.

Ключові поняття PoS включають:

Валідатори: це користувачі або організації, які роблять ставку на певну суму криптовалюти для участі в процесі консенсусу в мережі. Вони відповідають за перевірку нових транзакцій і пропозицію блоків для додавання в блокчейн. Валідатори зазвичай вибираються випадковим чином, але їхні шанси на вибір зростають із розміром їхньої частки.
Ставки: це процес, за допомогою якого користувачі блокують свою криптовалюту в мережі для участі в процесі консенсусу. Сума криптовалюти, поставленої на ставку, відіграє ключову роль у визначенні ймовірності бути обраним валідатором. Чим вища ставка, тим більший вплив має валідатор на блокчейн.
Розсікання: один із найважливіших заходів безпеки в PoS, розрізання передбачає покарання валідаторів, які діють зловмисно, наприклад, намагаються перевірити недійсні транзакції або не перевіряють блоки взагалі. Коли відбувається скорочення, валідатор втрачає частину своєї ставки криптовалюти, що служить стримуючим фактором від нечесних дій.

Основною перевагою PoS над PoW є його енергоефективність. Оскільки PoS не вимагає великої обчислювальної роботи для майнінгу, він значно знижує споживання енергії, зберігаючи високий рівень безпеки. Забезпечуючи тим, хто бере участь у перевірці блоків, фінансовий стимул діяти чесно, PoS сприяє децентралізації та довгостроковій стабільності мережі, що робить його перспективним рішенням для багатьох блокчейн-проектів, включаючи Ethereum 2.0, який переходить на PoS для вирішення проблеми масштабованості.

Переваги Proof-of-Stake над Proof-of-Work. Порівняльний аналіз

Proof-of-Stake (PoS) пропонує кілька важливих переваг перед традиційним механізмом консенсусу Proof-of-Work (PoW), що робить його більш ефективним і безпечним вибором для багатьох блокчейн-мереж.

1. Енергоефективність

PoS є значно більш енергоефективним, ніж PoW. У той час як PoW вимагає величезної кількості електроенергії для майнерів, щоб змагатися у вирішенні складних криптографічних головоломок, PoS не покладається на цей ресурсомісткий процес. Валідатори в PoS просто ставлять свої токени для підтвердження транзакцій, різко зменшуючи вуглецевий слід мережі та роблячи її більш екологічно стійким варіантом.

2. Посилена безпека

У PoS виконати атаку 51% значно складніше. На відміну від PoW, де зловмиснику потрібно контролювати 51% обчислювальної потужності, щоб отримати контроль над мережею, у PoS йому потрібно буде придбати 51% токенів криптовалюти. Оскільки вартість токена зростає, це стає все дорожчим і менш здійсненним для зловмисників, забезпечуючи тим самим надійнішу безпеку для блокчейну.

3. Більша децентралізація

PoS сприяє децентралізації ефективніше, ніж PoW. У системі PoW майнерам потрібне дороге обладнання та спеціальне обладнання, щоб конкурувати в процесі перевірки. Проте в PoS будь-хто може брати участь, якщо він має необхідну частку, що знижує вхідний бар’єр і дозволяє ширшому колу учасників. Це призводить до більш демократичної мережі, де більше людей можуть зробити внесок у процес консенсусу.

4. Покращена масштабованість

PoS за своєю суттю є більш масштабованим, ніж PoW. Оскільки PoS не потребує трудомісткого процесу майнінгу, він може обробляти більше транзакцій на секунду та швидше підтверджувати блоки. У міру розвитку мереж PoS вони можуть збільшити пропускну здатність і підтримувати зростаючу кількість користувачів і транзакцій без шкоди для продуктивності.

Чудовим прикладом масштабованості та потенціалу енергозбереження PoS є Ethereum 2.0, який перейшов від PoW до PoS. Очікується, що це оновлення значно зменшить споживання енергії мережею, а також забезпечить швидшу обробку транзакцій і покращить масштабованість.

Доказ частки в Ethereum 2.0. Трансформація ландшафту блокчейну

Ethereum 2.0, значне оновлення блокчейну Ethereum, представило одну з найважливіших реалізацій Proof-of-Stake (PoS). Мережа Ethereum офіційно перейшла з Proof-of-Work (PoW) на PoS у 2022 році, ознаменувавши нову еру для мережі. Ця зміна була розроблена для вирішення багатьох проблем, з якими зіткнувся оригінальний блокчейн Ethereum, включаючи проблеми масштабованості, високе споживання енергії та нижчу швидкість транзакцій.

В Ethereum 2.0 валідатори повинні зробити ставку мінімум 32 ETH для участі в процесі консенсусу в мережі. Таким чином, валідатори мають фінансову частку в мережі, що спонукає їх поводитися чесно та в інтересах екосистеми Ethereum. Якщо валідатор діє зловмисно або не дотримується протоколу, він може втратити частину або весь свій ETH, що став на ставку, що гарантує покарання зловмисників.

Ця система ставок у поєднанні з PoS дозволяє Ethereum обробляти більше транзакцій за секунду (TPS), значно покращуючи масштабованість. У результаті Ethereum 2.0 здатний обробляти більшу кількість користувачів і транзакцій, прокладаючи шлях до більш широкого впровадження та більш ефективних децентралізованих програм (dApps).

Переваги для користувачів Ethereum 2.0 включають:

Нижчі комісії за транзакції
Зі збільшенням пропускної здатності транзакцій і зменшенням перевантаження мережі Ethereum 2.0 значно знижує комісію за транзакції. Вища масштабованість означає менше вузьких місць, що може допомогти зробити Ethereum доступнішим для користувачів і розробників, особливо під час пікового використання.
Стійкість
Перехід від PoW до PoS зробив Ethereum набагато більш екологічною мережею. Очікується, що енергоспоживання Ethereum 2.0 впаде більш ніж на 99%, позиціонуючи його як одну з найбільш стійких блокчейн-платформ. Це головна перевага у світі, який дедалі більше стурбований впливом цифрових технологій на навколишнє середовище.
Покращена безпека
PoS також посилює безпеку Ethereum, роблячи зловмисникам дорожчим маніпулювання мережею. У системі PoS зловмиснику потрібно буде отримати значну частину пропозиції Ethereum, щоб зламати мережу, що робить такі атаки набагато складнішими та дорожчими. Це забезпечує більш безпечний і стійкий блокчейн в цілому.

Виклики Proof-of-Stake. Подолання перешкод

Хоча PoS пропонує численні переваги, з системою також виникають проблеми:

Ризик централізації. Хоча PoS зменшує потребу в дорогому обладнанні для майнінгу, існує ризик того, що процес стейкінгу може призвести до централізації. Великі організації зі значним капіталом можуть контролювати більшість поставлених токенів, що призведе до концентрації влади.
Початковий розподіл. Для ефективної роботи PoS важливий справедливий початковий розподіл токенів. Якщо початковий розподіл криптовалюти надто зосереджено в руках небагатьох, це може створити несправедливі переваги для певних валідаторів.
Продуктивність валідатора. Валідатори повинні постійно підтримувати свої системи та гарантувати, що вони правильно виконують свої обов’язки. Погана продуктивність може призвести до штрафів, зменшуючи стимули до участі.
Можливість виникнення проблеми "Нічого не поставлено на карту". У PoS валідатори теоретично можуть перевіряти кілька ланцюжків одночасно, що може створити конфлікт інтересів. Цю проблему пом’якшують такі механізми, як розрізання, але вона залишається теоретичною проблемою для деяких реалізацій PoS.

Типи систем Proof-of-Stake. Вивчення різних систем

Делегований доказ частки (DPoS)

Делеговане підтвердження частки є еволюцією традиційного PoS і представляє концепцію делегування права голосу обраним представникам. Ця система пропонує швидшу обробку транзакцій, але може дещо порушити децентралізацію.

Скріплений доказ частки

У Bonded PoS валідатори повинні «з’єднати» або заблокувати свої ставки на певний період. Це підвищує безпеку мережі, оскільки валідатори заохочуються діяти добросовісно протягом періоду зв’язування.

Гібридний доказ ставки

Деякі блокчейни використовують гібридні механізми, поєднуючи PoS з PoW, щоб використовувати сильні сторони обох систем. Це забезпечує підвищену безпеку при збереженні ефективності.

Proof-of-Stake (PoS) представляє значну зміну в тому, як криптовалюти захищають і перевіряють свої мережі. Покладаючись на валідатори та механізми стейкінгу, а не на енергоємні процеси майнінгу, PoS зменшує вплив блокчейн-операцій на навколишнє середовище та забезпечує більш масштабовану та ефективну альтернативу Proof-of-Work. Ethereum 2.0 є одним із найвидатніших прикладів PoS у дії, і очікується, що його впровадження принесе більшу стабільність і безпеку мережі.

Оскільки все більше криптовалют і блокчейн-проектів використовують PoS, ми можемо побачити ще більше інновацій у масштабованості, децентралізації та енергоефективності. Незважаючи на труднощі, PoS пропонує багатообіцяюче майбутнє для екосистеми криптовалют, допомагаючи їй рухатися до більш екологічного та доступнішого простору для всіх учасників.

Останні статті