Уводзіны ў Proof-of-Work
Каб прадухіліць злоўжыванні камп'ютэрнымі рэсурсамі для такіх рэчаў, як спам або DoS-атакі, доказ працы (PoW) вызначае метад, які патрабуе нязначных, але практычных намаганняў. У 2004 годзе Хэл Фіні прымяніў гэтую ідэю да абароны лічбавай валюты, распрацаваўшы шматразовы доказ працы з выкарыстаннем алгарытму хэшавання SHA-256.
Біткойн, прадстаўлены ў 2009 годзе, стаў піянерам у шырокай рэалізацыі прапановы Finney's PoW. Нядзіўна, што Фіні таксама быў атрымальнікам першай транзакцыі з біткойнамі. Многія альткоины таксама заснаваны на доказе працы, паколькі ён забяспечвае бяспечны, дэцэнтралізаваны кансенсус.
Каб дасягнуць пагаднення дэцэнтралізаваным спосабам і спыніць зламыснікаў захапіць сетку, PoW патрабуе, каб вузлы ў сетцы давалі доказ таго, што яны выдаткавалі вылічальную магутнасць і працавалі над сеткай.
Падыход Proof-of-Stake
Доказ долі - гэта альтэрнатыўны спосаб доказу працы. Каб пацвердзіць транзакцыі і дадаць іх у ланцужок блокаў, у якасці кансенсуснага метаду выкарыстоўваецца доказ долі cryptocurrencies. Для забеспячэння цэласнасці размеркаванай базы дадзеных і сапраўднасці запісаў дадзеных выкарыстоўваецца метад кансенсусу. Блокчейны - гэта базы дадзеных, якія выкарыстоўваюцца крыптавалютамі, і яны абаронены механізмамі кансенсусу.
Скарачаючы вылічальную працу, неабходную для праверкі блокаў і транзакцый, Proof-of-stake дапамагае гарантаваць пастаянную бяспеку блокчейна і криптовалюты, якую ён падтрымлівае. Пратакол proof-of-stake змяняе праверку блока, абапіраючыся на персанальныя кампутары ўладальнікаў криптовалюты. У абмен на паўнамоцтвы правяраць блокі ўладальнікі ставяць свае валюты ў якасці закладу. Стаўка манет робіць іх уладальнікаў «валідатарамі».
Пасля гэтага выпадкова выбраныя валідатары «здабываюць» або правяраюць блок. Замест таго, каб выкарыстоўваць канкурэнтны метад, напрыклад, proof-of-work, каб вызначыць, хто атрымлівае «шахту», гэтая сістэма выпадковым чынам выбірае ўдзельнікаў. Каб стаць валідатарам на Ethereum, напрыклад, трэба спачатку ўнесці 32 ETH.
Вельмі неабходная маштабаванасць і эфектыўнасць
Маштабаванасць была першай тэмай дэбатаў, у выніку чаго стваральнікі Ethereum прапанавалі трохэтапнае абнаўленне. Beacon Chain пачаў працаваць 1 снежня 2020 г., што азначае пачатак фазы 0 трохэтапнага працэсу пераходу.
Гэты пераход на PoS быў ініцыяваны Beacon Chain, што дазволіла карыстальнікам рабіць стаўку на эфір (ETH) і, адпаведна, станавіцца валідатарамі. У той час як асноўны блокчейн Ethereum не быў закрануты Phase 0, Beacon Chain сапраўды суіснуе з ім. Аднак зліццё ў канчатковым рахунку злучыць ланцужок Beacon з асноўнай сеткай.
Распрацоўшчыкі назвалі незавершаную працу і аўдыт кода асноўнымі прычынамі затрымкі запуску Фазы 1. На этапе 2 Eth2 размяшчаў усю гісторыю транзакцый Ethereum і дазваляў разумныя кантракты ў сетцы PoS. Пасля разгортвання Eth2 майнинг стане немагчымым, і за гэта спатрэбяцца стейкеры і валідатары.
Калі Ethereum пераходзіць на PoS, замест цэнтралізаванай сеткі для адпраўкі транзакцый будуць выкарыстоўвацца шарды. Па меншай меры, 128 валідатараў неабходныя для пацверджання валідатарам шард-блока, перш чым яго можна будзе дадаць у блокчейн. Калі блок быў створаны пасля праверкі шардаў, ён не можа быць зачынены, пакуль дзве траціны валідатараў не пагодзяцца з тым, што ўсе транзакцыі ўнутры яго законныя.
Чым Proof-of-Stake адрозніваецца ад Proof-of-Work?
Абодва кансенсусных падыходу палягчаюць апрацоўку транзакцый, праверку даных і сінхранізацыю запісаў у блокчейнах. Кожны з гэтых падыходаў паказаў сваю эфектыўнасць у кіраванні блокчейном, аднак кожны з іх мае свае перавагі і недахопы. З іншага боку, абодва метады разглядаюць радыкальна розныя метадалогіі.
У PoS тыя, якія ствараюць блокі, вядомыя як валідатары. Валідатар - гэта той, хто правярае бухгалтарскую кнігу, правярае дзеянні, галасуе і адсочвае дадзеныя. У Proof-of-Work стваральнікі вядомыя як майнеры. Каб пацвердзіць фінансавыя аперацыі, Майнер павінны разгадваць складаныя матэматычныя галаваломкі.
Каб атрымаць ролю стваральніка блока ў блокчейне Proof-of-Stake (PoS), інвестарам патрэбна толькі мінімальная колькасць манет або токенаў, неабходных для гэтага. Каб здабываць з дапамогай PoW, майнеры павінны выдаткаваць шмат грошай на абсталяванне для апрацоўкі і плаціць за дарагую энергію для працы машын, якія спрабуюць рабіць разлікі.
Метады PoW павышаюць бяспеку блокчейна, робячы майнинг празмерна дарагім з-за высокага кошту абсталявання для майнинга і электраэнергіі. Блокчейны PoS, з іншага боку, больш энергаэфектыўныя, што забяспечвае большую маштабаванасць.
Перавагі Proof-of-Stake
Пратакол proof-of-stake (PoS) быў створаны як рашэнне праблем з маштабаванасцю і спажываннем рэсурсаў, якія турбуюць сістэму proof-of-work (PoW). Паколькі на карту пастаўлены грошы, цалкам лагічна, што ўдзельнікі сістэмы proof-of-work для праверкі транзакцый будуць шукаць метады, каб атрымаць перавагу над сваімі супернікамі.
Майнеры біткойнаў правяраюць блокі транзакцый і атрымліваюць біткойны ў якасці кампенсацыі. Аднак яны выкарыстоўваюць дзяржаўныя грошы для аплаты такіх рэчаў, як энергія і арэнда. Кошт і рэнтабельнасць здабычы крыптавалют з доказам працы ў значнай ступені залежаць ад колькасці энергіі, неабходнай для гэтага.
Каб вырашыць гэтыя праблемы, сістэма PoS выкарыстоўвае свайго роду дэцэнтралізаваную сеткавую рандомизацию для прызначэння магутнасці майнинга вузлам, а не асобным асобам. Паколькі майнеры больш не могуць залежаць ад велізарных ферм спецыялізаванага абсталявання, каб атрымаць перавагу, гэта павінна прывесці да значнага зніжэння спажывання энергіі.
Больш чым адзін валідатар правярае кожны блок на правільнасць перад яго закрыццём, і блок лічыцца правераным, калі дасягнуты пэўны парог.
Вельмі блізка да "зліцця"
Эфириума завяршыла трэцяе і апошняе аб'яднанне тэставай сеткі пад назвай Goerli, у рамках пераходу ад Proof-of-Work (PoW) да Proof-of-Stake (PoS). Testnet - гэта другасная сетка ў экасістэме крыптавалют, у якой можна апрабаваць новыя функцыі і абнаўленні блокчейна без уплыву на асноўную сетку.
Калі блокчейн Ethereum нарэшце пяройдзе на парадыгму PoS, ён будзе пазбаўлены энергаёмістага працэсу здабычы крыпты PoW, што забяспечвае значна лепшую маштабаванасць і меншы ўплыў на навакольнае асяроддзе. Іншымі словамі, PoS павялічыць тэмпы генерацыі новых манет і праверкі крыпта-транзакцый.
У рэшце рэшт Ethereum пяройдзе са свайго цяперашняга энергаёмістага пратаколу proof-of-work на больш экалагічна чысты пратакол proof-of-stake. У выпадку Ethereum чаканая дата аб'яднання - 19 верасня 2022 г. Чакаецца, што пераход сеткі павысіць яе маштабаванасць і зробіць яе на 99% больш экалагічнай. Такім чынам, трэйдарам не прыйдзецца доўга чакаць, пакуль іх здзелкі будуць пацверджаны, і яны не панясуць вялікую цану на газ.
Ethereum прайшоў апошняе сур'ёзнае выпрабаванне перад тым, як перайсці на механізм кансенсусу proof-of-stake падчас зліцця тэставай сеткі Goerli. Трывога сярод такіх ключавых распрацоўшчыкаў, як Віталік Бутерин, сціхла пасля паспяховай рэпетыцыі.
І Ropsten, і Sepolia, два зліцці, якія адбыліся да гэтага, мелі значны поспех. Абодва гэтыя падзеі адбыліся ў чэрвені і ліпені гэтага года.
PoW Pros
- Стаўка заахвочвае дэцэнтралізацыю, спрашчаючы ўклад у бяспеку сеткі.
- Стандартны ноўтбук можна выкарыстоўваць у якасці вузла валідатара.
- Мінімум 32 ETH не патрабуецца для стаўкі з пулам ставак.
- Стаўка працуе ў больш дэцэнтралізаванай форме. У адрозненне ад майнинга Proof-of-Work, майнинг PoS не атрымлівае выгады ад маштабу.
- У параўнанні з proof-of-work, proof-of-stake забяспечвае цудоўную крыптаэканамічную бяспеку.
- Для стымулявання членаў сеткі неабходна меншая колькасць нядаўна створанага эфіру.
Мінусы PoS
- У параўнанні з proof-of-work, proof-of-stake - гэта больш свежае новаўвядзенне з меншым вопытам працы.
- Рэалізацыя proof-of-stake больш складаная, чым proof-of-work.
- Каб прыняць удзел у proof-of-stake Ethereum, карыстальнікі павінны ўсталяваць і запусціць тры асобныя праграмы.
Распрацоўшчыкі Ethereum прызначылі 19 верасня канчатковай датай аб'яднання ланцужка PoW з ланцужком PoS. Аб'яднанне павінна запрацаваць у тэставай сетцы Goerli да сярэдзіны гэтага месяца. Нядаўна тэставая сетка Goerli была паспяхова інтэграваная. Гэтым крокам будзе выпуск абнаўлення Bellatrix у пачатку верасня, а праз два тыдні - Merge.
Бомба складанасці
Складанасць здабычы доказаў працы павялічыцца ў выніку бомбы складанасці, што зробіць немагчымым буйнамаштабную здабычу. Бомба складанасці - гэта код, убудаваны ў пратакол Ethereum з 2015 года. Ён настроены на запуск кожны раз, калі пэўная колькасць блокаў здабываецца і размяшчаецца ў сетцы. Гэта значна ўскладняе майнинг на бягучым блокчейне з доказам працы.
У выніку ланцужок доказаў працы Ethereum быў бы вымушаны спыніць генерацыю блокаў, паколькі бомбы складанасці ўскладнілі б здабычу блока. Асноўная мэта бомбы - падштурхнуць Майнер да поўнага зліцця, што паспрыяе распаўсюджванню ланцужка доказаў долі.
заключэнне
Экасістэма Ethereum, якая расце, стала прычынай шматлікіх выпадкаў перагрузкі сеткі і вельмі высокіх коштаў на газ, што выклікала неабходнасць пераходу на новую сетку PoS. Аднак за апошні год апавяданне таксама змянілася ў бок таго, што PoS стаў больш экалагічна чыстым, чым PoW. З тэхналагічнай і палітычнай пункту гледжання поўная змена кансенсусу для такой шырокай экасістэмы, як Ethereum, мела б значныя наступствы. Крыптасупольнасць цяпер верыць у пераход асноўнай сеткі пасля трох паспяховых зліццяў тэставых сетак. Пытанне, ці прывядзе беспраблемны пераход на PoS да канца крыптазімы, застаецца адкрытым.
Рэкамендуецца для вас
Крыніца: https://thenewscrypto.com/everything-you-need-to-know-about-the-transition-of-ethereum-to-proof-of-stake/