PoS представляет собой лучший механизм согласования блокчейнов по сравнению с PoW благодаря различным возможностям, которые они предлагают. Системы PoS энергоэффективны, безопасны и обеспечивают экономические выгоды. Среди известных блокчейнов с алгоритмом DPoS такие как EOS, Tezos и другие. Но несмотря на это, алгоритм Proof-of-Work до сих пор остаётся самым простым, надёжным и распространённым способом подтверждения достоверности криптовалютных транзакций. А имеющиеся на данный момент альтернативы, только начинают набирать популярность. Смогут ли они стать полноценной и удобной альтернативой – покажет время.

• При этом алгоритме крупные валидаторы могут арендовать достаточное количество криптовалюты для монополизации сети.
• Сетью владеют и управляют тысячи нод по всему миру, образуя децентрализованную и защищенную систему.
• Крупнейшими из них являются Foundry, AntPool и собственный пул биржи Binance.
• Вместо решения криптографической задачи транзакции валидируются путем «заморозки» некоторого количества монет майнеров в качестве обеспечения.
• Этот довод справедлив и для PoW, где майнеры точно так же вкладывают деньги в увеличение мощностей своего майнинг-пула и тем самым делают всю сеть более централизованной.

Следовательно, Биткоин безопасен до тех пор, пока более 50% работы, выполняемой майнерами, является честной. Алгоритм консенсуса Proof of Work предполагает решение сложной в вычислительном отношении головоломки для создания новых блоков в блокчейне Bitcoin. Этот процесс известен как «майнинг», а узлы сети (ноды), которые занимаются майнингом, известны как «майнеры».
Алгоритм консенсуса блокчейна – это совокупность принципов и правил, благодаря которым все участвующие в сети узлы (ноды) автоматически приходят к консенсусу о текущем состоянии сети. Таким образом гарантируется безопасность сети, то есть достоверность всех хранящихся в ней данные. В отличие от обычной базы данных, администрируемой централизованно, блокчейн представляет собой одноранговую децентрализованную сеть, с которой может взаимодействовать любой участник. Классический блокчейн построен на криптографии и представляет из себя последовательную цепочку блоков данных. Блоки записываются один за другим, и в зависимости от того, каким именно образом они записываются в цепочку, блокчейн обладает теми или иными определенными базовыми свойствами.
Также это однонаправленная функция, то есть, видя конечный результат нельзя сказать, какая информация была пропущена через эту функцию. Их транзакция помещается в блок, но атакующие не дают переводу состояться. Валидаторы занимаются только полезной работой (проверкой), а не перебором чисел, поэтому у них нет гонки за производительность, как у майнеров. В лотерее каждый игрок надеется, что он получит выигрышный номер раньше других. Аналогично, каждый майнер надеется, что он сможет создать `выигрышный` хэш раньше других майнеров.

Шардинг: Pow Против Pos

Привычная экономика опирается на бумажные деньги, их производство требует ресурсы и вносит большой вклад в загрязнение окружающей среды. В начале 2018 года основатель блокчейна Ethereum Виталик Бутерин рассказал о планах модернизации своей системы. По его словам, основные изменения должны коснуться снижения стоимости транзакций, увеличения их скорости, улучшения масштабируемости и снижения высоких затрат майнеров, связанных с алгоритмом PoW. Процесс проверки транзакций в добавляемом блоке, упорядочивание этих транзакций в хронологическом порядке в блоке и объявление нового добытого блока всей сети не требует много энергии и времени. В любой блокчейн-сети передаются два основных типа сообщений — транзакции и блоки.

Но у него есть свои недостатки, главные из которых — огромное потребление электроэнергии, уязвимость к Атаке-51% и низкий потенциал к масштабированию. По мнению экспертов, это станет причиной того, что вскоре все новые криптовалюты будут использовать другой протокол консенсуса. Когда в сети появляется готовый к обработке блок транзакций, протокол криптовалюты выбирает участника сети для валидации этого блока. Валидатор проверяет точность транзакций в блоке, и после этой проверки блок добавляется в блокчейн. Proof of Work — это фундаментальный алгоритм, который широко используется для защиты блокчейна, позволяя майнерам решать сложные математические задачи и зарабатывать вознаграждение в криптовалюте. Несмотря на преимущества, главным из которых является его проверенная годами надежность, у него есть и минусы, включая возможность атак 51% и концентрацию власти в руках крупных майнинговых ферм.

Proof Of Work (доказательство Работы)

Работоспособность PoS-блокчейна поддерживают валидаторы — владельцы криптовалюты. Они проверяют транзакции пользователей, и если не менее 2/3 валидаторов согласны, что транзакция верна — она включается https://www.xcritical.com/ в новый блок блокчейна. Алгоритм консенсуса PoW предполагает проверку транзакции через процесс майнинга. Этот раздел посвящен обсуждению процесса майнинга и потреблению ресурсов в процессе майнинга.
На фоне критики PoW сообщество предлагает множество альтернативных алгоритмов консенсуса, которые не требуют «работы». Самая популярная категория таких алгоритмов основана на доказательствах доли (Proof of Stake). Доказательство доли похоже на доказательство работы, только вместо совершения определённой работы автор нового блока показывает, что у него есть необходимая доля токенов сети. Для «майнинга» на PoS достаточно иметь некий запас криптовалюты и просто получать с неё «проценты». В PоS майнеры должны положить свои монеты в определенный кошелек, чтобы стать одним из валидаторов сети и иметь возможность проверять транзакции. При этом сеть заблокирует монеты, без возможности снятия на определённое время.
Очевидное преимущество Proof-of-Stake перед Proof-of-Work заключается в том, что его выполнение не требует от майнеров гигантского расхода электроэнергии, что делает его намного более эффективным. Он также позволяет реализовать системы управления нового поколения, например, предоставив участникам сети возможность принять участие в выборе между хард- и софт-форками. Для сложных расчетов требуется специализированное и дорогое компьютерное оборудование. Расходы неуправляемо растут, и майнинг становится возможен только для больших групп майнеров. Кроме того, специализированные компьютеры потребляют массу энергии, что увеличивает затраты. Следствием из этого становится постепенное повышение централизации системы, поскольку это выгодно.

Главная особенность применяемых вычислений заключается в асимметрии затрат времени — они значительны на нахождение решения и весьма малы для проверки. По мере развития технологии можно ожидать появления дальнейших инноваций и альтернатив PoW, которые обладают различными преимуществами и недостатками. В конечном итоге выбор алгоритма будет зависеть от множества факторов, включая конкретные потребности и цели сети и ее пользователей. Существуют и другие вариации алгоритма PoW, такие как X16R, который использует монета Ravencoin, или Autolykos у монеты Ergo. Они также созданы для устранения ограничений традиционного алгоритма PoW и повышение эффективности майнинга. Цель механизма консенсуса — привести все узлы к согласию в условиях, когда узлы не доверяют друг другу.
Участники сети, имеющие больше токенов (или средств на их покупку), получают все больший контроль над сетью с каждым новым полученным  токеном. Модель PoW требует значительных затрат на майнинг, что позволяет при ее использовании обеспечить более децентрализованную структуру. Сетью владеют и управляют тысячи нод по всему миру, образуя децентрализованную и защищенную систему. Хотя атака 51% при алгоритме PoW выглядит как нечто из области фантастики, объединение крупнейших пулов биткоин-майнеров могло бы дать им необходимое большинство. Если будет обнаружено, что он обманул сеть — его накажут и отберут часть залога.

Принцип Работы Proof-of-stake

И что блоки реально содержат информацию, связанную с предыдущими блоками цепи. Для успешного имитирования достоверности блока, требуется порядка 51 процента вычислительной мощности всей сети, что невероятно сложно обеспечить. Складывается следующая ситуация – больше половины вычислительных мощностей начинают выстраивать цепочку, исходя из ложного блока. А поскольку сама система организована так, что более короткие альтернативные цепочки автоматически убираются, в данной ситуации, будет убрано «достоверное» ответвление. Proof-of-Work или PoW (доказательство выполнения работы) — это алгоритм достижения консенсуса в блокчейне; он используется для подтверждения транзакций и создания новых блоков.

Асимметричные головоломки в PoS намного проще, и майнерам остается только доказать, что они владеют определенным процентом всех монет, доступных в данной валюте. Proof of Stake (PoS) и Proof of Work (PoW) — это два общих типа механизма консенсуса, который является жизненно важным аспектом технологии блокчейн. Механизмы согласования имеют решающее значение для работы распределенных регистров – фундаментального элемента технологии блокчейна, позволяющей ему работать без центрального органа.

Распределение Вознаграждений И Равенство Участников

Это помогает за вознаграждение делиться неиспользованными ресурсами ПО. Система PoS не требует участия майнеров, использования специального оборудования или массового потребления электроэнергии — хватит обычного персонального компьютера. Надежность площадки в первую очередь определяется объемом торгов и количеством пользователей. По всем ключевым метрикам, крупнейшей криптовалютной биржей в мире является Binance. Если майнер сумел решить задачу, формируется новый блок — в нем размещается очередной комплект транзакций, и они считаются подтвержденными.
На сегодняшний день существует несколько различных механизмов консенсуса, PoS и PoW являются наиболее популярными механизмами консенсуса в блокчейне, различными по функциональности. Это разновидность pow что это алгоритма Proof-of-Space, которая учитывает ещё и время. Недостатки базового аглоритма PoW стимулировали сообщество к поиску поиску новых решений, так стали появляться новые алгоритмы консенсуса.

Такая ситуация возможна, поскольку в PoS не используется решение криптографических задач с помощью вычислительных мощностей, как в PoW. Сложность – это параметр, который используют биткоин и другие криптовалюты, чтобы поддерживать устойчивое среднее время между добавлением новых блоков в блокчейн, когда происходит изменение хэшрейта сети. Этот алгоритм основывается на “значимости” валидатора (“доказательство значимости”). При подтверждении транзакций алгоритм принимает во внимание не только объём “замороженных” средств в криптовалюте, но и активность валидатора. Оцениваются такие параметры, как количество проведённых транзакций, время в сети (доступность онлайн). Чем больше доля валидатора и его активность, тем значимее он для сети.
PoW — отличный алгоритм, честный, защищенный и обеспечивающий правильное для развития сети стимулирование. За последние несколько лет энергопотребление Bitcoin значительно снизилось, растет доля возобновляемой энергии и энергии, которая в противном случае была бы утеряна зря. В модели PoS участники стремятся получить вознаграждение, только чтобы увеличить свой баланс и в будущем иметь еще большие шансы на вознаграждение. Это ведет к централизации сети, когда участники с бо́льшим балансом получают больший контроль над блокчейном.
Такие источники становятся все более популярны, поскольку они чище и дешевле традиционных. Многие эксперты верят в перспективы возобновляемых источников энергии и в то, что они, в конце концов, сместят источники традиционные. Энергопотребление сети здесь — лишь небольшая цена за те экономические и социальные преимущества, которые дает система. Награды за майнинг биткоина высоки, что стимулирует майнеров искать альтернативные источники энергии.

Чтобы добавить блок в блокчейн с алгоритмом PoW, майнер должен первым найти достоверный хеш этого блока, применяя для этого вычислительные ресурсы своего устройства. Машины, созданные специально для выполнения этой функции (ASIC), способны вычислять триллионы уникальных хешей каждую секунду. По заявлению производителя устройств для добычи криптовалют Bitmain, компания намерена представить майнер, совместимый с готовящимся к запуску блокчейном Aleo. В настоящее время Aleo на PoW работает в режиме тестовой сети, и, соответственно, запущен не полностью. Главная проблема алгоритма Proof-of-Work – необходимость использования дорогостоящего оборудования (например – видеокарты последнего поколения) и большого количества электроэнергии.