Какво означава Proof-of-Stake (PoS) в криптовалутите?

При Proof-of-Stake можете да заключите криптовалутата си, за да печелите награди чрез валидиране на транзакции, подобно на залагане. В тази статия нашите експерти дават подробно обяснение на PoS и предоставят примери, предимства и недостатъци.

Какво е доказателство за залог в блокчейн?

Доказателство за залог (PoS) е механизъм за консенсус, използван в блокчейн мрежите за постигане на съгласие относно състоянието на блокчейна. За разлика от Proof-of-Work (PoW), който изисква от миньорите да решават сложни математически пъзели, за да потвърждават транзакции и да създават нови блокове, PoS избира валидатори за създаване и потвърждаване на нови блокове въз основа на количеството криптовалута, което притежават и са готови да “заложат” като обезпечение.

Ето някои ключови моменти за PoS:

• По-енергийно ефективен: Тъй като не разчита на груба изчислителна мощ, PoS консумира много по-малко енергия от PoW.
• По-бързи транзакции: Благодарение на опростения процес на валидиране, PoS блокчейн често може да обработва транзакции по-бързо от PoW веригите.
• Подобрена достъпност: Всеки, който разполага с достатъчно криптовалута, може да участва в залагането, за разлика от PoW, която изисква специализиран хардуер.
• Загриженост за сигурността: Някои твърдят, че PoS системите са по-малко сигурни от PoW, тъй като големите заинтересовани страни могат потенциално да манипулират мрежата.

Как работи доказателството за придобиване на собственост?

Ето каква е разбивката:

• Залагане: В системата PoS участниците, често наричани валидатори, трябва да “заложат” определена сума от родната криптовалута на блокчейна. Този залог служи като обезпечение и се държи в определен портфейл или интелигентен договор. Размерът на заложената криптовалута може да варира в зависимост от конкретния блокчейн протокол.
• Създаване и валидиране на блокове: Валидаторите се избират за създаване на нови блокове и валидиране на транзакции въз основа на алгоритъм за избор. Вероятността да бъдеш избран за валидатор често е пропорционална на размера на заложената криптовалута – тези, които залагат повече, имат по-голям шанс да бъдат избрани.
• Предлагане на блок: Валидаторите, избрани да създадат нов блок, предлагат нов блок с набор от транзакции. Този предложен блок включва криптографски хеш на предишния блок, образувайки верига от блокове – блокчейн.
• Гласуване: След това други валидатори в мрежата оценяват валидността на предложения блок. Те могат да гласуват дали смятат, че предложеният блок е валиден или не. Валидаторите могат да имат възможност да гласуват директно или техният дял може да гласува автоматично от тяхно име.
• Консенсус: Консенсус се постига, когато свръхмнозинство от валидатори (често мнозинство от две трети или повече) се съгласят с валидността на предложения блок. След като бъде постигнат консенсус, блокът се добавя в блокчейна и процесът започва отново за следващия блок.
• Разпределение на възнагражденията: Утвърждаващите, които участват в създаването и утвърждаването на блокове, се възнаграждават с такси за транзакции и понякога с новоизсечени монети. Възнагражденията се разпределят между валидаторите въз основа на техния дял и участие в мрежата.
• Наказания: Валидаторите, които действат злонамерено или се опитват да валидират измамни транзакции, могат да бъдат санкционирани, включително да им бъде намалена част от заложените монети или да загубят временно или постоянно правата си за залагане.
• Сигурност: Системите PoS често включват механизми за осигуряване на мрежова сигурност и предотвратяване на централизацията. Това може да включва случаен подбор на валидаторите, санкции за нечестно поведение и механизми, които не позволяват на едно лице да контролира значителна част от мрежата.

Общо, PoS предлага енергийно ефективна алтернатива на механизмите за консенсус PoW и стимулира валидаторите да действат честно при защитата на мрежата.

Как се различава Доказателството за приемане от Доказателството за работа?

Доказателството за вземане (PoS) и доказателството за работа (PoW) са два основни механизма за консенсус, използвани в блокчейн за потвърждаване на транзакции и защита на мрежата. Въпреки че и двата постигат една и съща цел, подходите им се различават значително, което води до различни предимства и недостатъци.

Ето разбивка на основните разлики:

Функции	Доказателство за вземане (PoS)	Доказателство за работа (PoW)
Процес на валидиране	Залагане на криптовалута	Решаване на сложни пъзели с изчислителна мощ
Консумация на енергия	Много ниска	Много висока
Достъпност	Всеки, който има достатъчно криптовалута, може да направи залог	Изисква специализиран хардуер
Сигурност	Еволюира, потенциални опасения при големи заинтересовани страни	Установена, но уязвима към атаки на минни пулове
Скорост на транзакциите	Като цяло по-бърза	Като цяло по-бавни
Децентрализация	Може да бъде по-малко децентрализирана поради концентрацията на минни пулове	Може да бъде силно децентрализирана
Въздействие върху околната среда	Ниска	Високо
Разходи за навлизане	По-ниска	По-висока
Възнаграждения	Спечелени за валидиране на блокове	Спечелени за добив на блокове
Зрялост	По-нова технология	Установена технология

Процес на валидиране

• PoW: Добивът на полезни изкопаеми осигурява сигурността на блокчейн мрежите чрез решаване на сложни математически пъзели, валидиране на трансакции и създаване на нови блокове, като стимулира миньорите с възнаграждения за техните изчислителни усилия.
• PoS: Потребителите “залагат” своите съществуващи криптовалути, като по същество ги блокират за определен период от време. Заложената сума определя шанса им да бъдат избрани на случаен принцип като валидатор за следващия блок. Валидаторите проверяват транзакции и добавят нови блокове към веригата, като получават възнаграждения за работата си.

Потребление на енергия

• PoW: Поради конкурентния процес на добив, PoW блокчейн като Биткойн консумира огромни количества енергия, което поражда опасения за околната среда.
• PoS: Като премахват нуждата от мощен хардуер за добив, PoS блокчейн веригите са значително по-енергийно ефективни, което намалява въздействието им върху околната среда.

Достъпност

• PoW: Участието в PoW добив често изисква скъп специализиран хардуер, което го прави по-малко достъпно за лица с ограничени ресурси.
• PoS: Всеки, който разполага с достатъчно криптовалута, може да участва в залагането, което го прави по-достъпно и демократично.

Сигурност

• PoW: Разпределеният характер на добива с много участници прави PoW блокчейн като цяло устойчив на атаки. Възможността за придобиване на контрол от страна на големи минни пулове обаче поражда опасения за сигурността.
• PoS: Въпреки че PoS предлага прилична сигурност, някои твърдят, че големи заинтересовани страни със значителни количества заложени криптовалути могат потенциално да манипулират мрежата. Това е тема на продължаващи дебати и изследвания.

Скоростта на транзакциите

• PoW: Сложният процес на валидиране в PoW може да доведе до по-бавни времена на транзакциите, особено в периоди на висока мрежова активност.
• PoS: Опростеният процес на валидиране в PoS често води до по-висока скорост на транзакциите в сравнение с PoW.

Изборът между PoW и PoS зависи от конкретните приоритети на проекта за блокчейн. Докато PoW предлага доказана сигурност, консумацията на енергия е основен недостатък. PoS представлява по-екологична и по-всеобхватна алтернатива, но все още е в процес на разработване и дългосрочните ѝ последици за сигурността се оценяват.

Главни цели на доказателството за придобиване

• Сигурна и децентрализирана мрежа: Подобно на PoW, PoS има за цел преди всичко да осигури сигурността на блокчейн мрежата и да поддържа нейната децентрализация. Това означава да се гарантира точността и непроменяемостта на данните за транзакциите, като същевременно остават устойчиви на манипулиране или контрол от страна на всеки отделен субект.
• Подобрена ефикасност: PoS се стреми да постигне сигурност и децентрализация по-ефективно от PoW. Тя премахва необходимостта от енергоемко добиване, което води до по-бърза обработка на транзакциите и по-малко въздействие върху околната среда.
• Усъвършенствана достъпност: Целта на PoS е да направи участието в блокчейн по-достъпно, като премахне хардуерните бариери, свързани с добива на PoW. Всеки, който разполага с достатъчно криптовалута, може да участва в стейкването, насърчавайки по-широкото участие в мрежата.
• Устойчив растеж: PoS се стреми да осигури устойчив растеж на блокчейн екосистемата, като се справя с проблемите, свързани с високата консумация на енергия при PoW. Това дава възможност за по-широко приемане и потенциал за приложение в реалния свят.
• Динамични стимули: PoS насърчава участието чрез предлагане на динамични награди за валидиране на транзакциите и осигуряване на сигурността на мрежата. Това насърчава честното поведение и обезкуражава неправилните дейности.

Въпреки че сигурността остава основна цел, PoS има за цел да я постигне по по-ефективен, достъпен и устойчив начин, проправяйки пътя за по-широкото приемане и развитие на блокчейн технологията.

Сигурност на доказване

Секюритизацията на ПОСисигурността се върти около два основни принципа: икономически стимули и рандомизирано валидиране. Двата принципа работят заедно, за да създадат система, в която честното поведение се възнаграждава, а злонамерената дейност се наказва.

Икономически стимули

• Прилагане: Потребителите “залагат” собствената си криптовалута, като по същество я блокират за определен период. Това действа като обезпечение, подобно на депозит за сигурност.
• Прекратяване: Ако валидаторът се държи нечестно, той губи част от заложената криптовалута, което създава силно желание за измама.
• Награди: Честните валидатори, които помагат за сигурността на мрежата, получават награди, което допълнително ги мотивира да действат честно.

Рандомизирано валидиране

• Валидатори: Не всеки може да валидира транзакции. Вместо това валидаторите се избират на случаен принцип въз основа на размера на залога им и други фактори.
• Трудно за атакуване: Тази случайност затруднява един-единствен субект да контролира мрежата или да манипулира транзакциите, тъй като той не би знаел предварително кои са валидаторите.
• Византийска толерантност към грешки (BFT): Някои PoS системи използват BFT, което позволява на мрежата да функционира дори ако малък брой валидатори са злонамерени или недостъпни.

Предизвикателства и съображения

• Концентрация на залозите: Ако малка група контролира голяма част от заложените монети, тя може потенциално да манипулира мрежата. Това е сериозен проблем и активна област на изследване.
• Нова технология: PoS е по-нова от PoW и нейните дългосрочни последици за сигурността все още се проучват и обсъждат.
• Социално инженерство: Целенасочените атаки биха могли да подмамят валидаторите да действат лошо.
• Уязвимости в интелигентни договори: Уязвимостите в интелигентните договори, разгърнати в блокчейн, могат да бъдат експлоатирани, независимо от механизма на консенсус.

ПоС предлага обещаващ подход към сигурността на блокчейн, но той не е съвършен. Сигурността е непрекъснат процес, който изисква постоянно наблюдение, актуализации и изследвания за справяне с променящите се заплахи. Изборът между PoS и PoW зависи от конкретните нужди и приоритети за сигурност на блокчейн проекта.

Предимства на доказателството за приемане

• Енергийна ефективност: PoS елиминира необходимостта от енергоемък хардуер за добив, което значително намалява въздействието на блокчейн технологията върху околната среда. Това съответства на нарастващата загриженост за устойчивостта на PoW системите като Биткойн.
• По-бързи транзакции: PoS обикновено предлага по-бързо време за обработка на транзакциите в сравнение с PoW. Това се дължи на опростения процес на валидиране, при който валидаторите се избират на случаен принцип, вместо да се състезават чрез сложни изчисления.
• Подобрена достъпност: Всеки, който разполага с достатъчно криптовалута, може да участва в залагането, което прави PoS по-достъпен от PoW, който изисква специализиран хардуер. Това по-широко участие укрепва децентрализацията и сигурността на мрежата.
• Ниски такси за транзакции: Поради намалената консумация на енергия и опростения процес на валидиране, PoS блокчейн често има по-ниски такси за транзакции в сравнение с PoW блокчейн. Това може да бъде особено полезно за микротранзакции и случаи на ежедневна употреба.

Доказателство за недостатъците на залозите

• Концентрация на залозите: Ако малка група физически или юридически лица притежават значителна част от заложените монети, те биха могли потенциално да манипулират мрежата или да влияят върху вземането на решения. 
• Делегиране и създаване на пулове: Валидаторите могат да делегират правомощията си за залагане на монети на трети страни, създавайки пулове за залагане. Макар че това увеличава достъпността, то може да доведе и до централизация, ако големите пулове придобият твърде голямо влияние.
• Нова технология: В сравнение с PoW, PoS е сравнително нова технология и нейните дългосрочни последици за сигурността все още се изследват и обсъждат активно.
• Атаки на социалното инженерство: Целена атака на социалното инженерство може потенциално да подведе валидаторите да действат лошо.
• Уязвимости в интелигентните договори: Уязвимостите в интелигентните договори, разгърнати в блокчейн, могат да бъдат експлоатирани, независимо от механизма на консенсус.
• Разпределение на първоначалната монета: В зависимост от начина на разпределение на първоначалната криптовалута, може да има опасения за справедливост и потенциална централизация, ако голям дял се концентрира в ръцете на няколко души.
• Атаки от типа “нищо при завладяване”: Някои реализации на PoS могат да бъдат уязвими на атаки “нищо при залог”, при които валидаторите могат да валидират както валидни, така и невалидни блокове без наказание.
• Регулаторна несигурност: Регулациите, свързани с криптовалутите и PoS системите, все още се развиват, което създава несигурност за потребителите.

Кои криптовалути използват доказателство за залог?

Няколко известни криптовалути използват механизми за консенсус Proof-of-Stake (PoS), включително Ethereum (ETH), Cardano (ADA), Binance Coin (BNB), Polkadot (DOT), Solana (SOL), Tezos (XTZ), Cosmos (ATOM) и Algorand (ALGO).

• Ethereum (ETH): Понастоящем преминава от PoW към PoS чрез надстройката си Ethereum 2.0, като се стреми към по-голяма мащабируемост и ефективност.
• Cardano (ADA): Една от първите широко приети PoS блокчейн системи, известна с изследователския си подход и фокуса върху интелигентните договори.
• Binance Coin (BNB): Роден токен на борсата Binance, внедрил хибридна PoS и Proof-of-Authority (PoA) система за по-бързи транзакции.
• Polkadot (DOT): Многоверижна мрежа с уникална sharding архитектура, използваща PoS за основната си верига и позволяваща гъвкавост за различни механизми за консенсус на отделните паравериги.
• Солана (SOL): Високопроизводителен блокчейн, известен с високата скорост на транзакциите и ниските си такси, използва уникален хибриден PoS механизъм с валидиращи възли и доказателство за история.
• Tezos (XTZ): Платформа за управление на веригата, известна с формалния си процес на проверка и изменения, работи с делегирана PoS система.
• Космос (ATOM): Хъб блокчейн, свързващ независими блокчейн вериги, използва базирана на византийската толерантност към грешки (BFT) PoS система за основната си верига.
• Алгорант (ALGO): Чиста PoS блокверига, известна с ефективния си и сигурен механизъм за консенсус, проектиран да бъде бърз и мащабируем.

Заключителни думи за Proof-of-Stake (PoS)

PoS предлага обещаваща алтернатива на PoW, като се справя с основните му ограничения. Въпреки това е важно да сме наясно с нейните предизвикателства и текущите усилия за развитие, за да осигурим сигурно и децентрализирано бъдеще.

Запитване за доказателство за залог (PoS)