Что такое доказательство ставки?

блог 1НовостиДля разработчиковПредприятиеБлокчейн РазъяснениеМероприятия и конференцииПрессаИнформационные бюллетени

Подписывайтесь на нашу новостную рассылку.

Адрес электронной почты

Мы уважаем вашу конфиденциальность

ГлавнаяБлогБлокчейн объяснил

Что такое Proof of Stake?

Ethereum 2.0 приведет к переходу от Proof of Work к Proof of Stake. Proof of Stake предлагает держателям ETH уникальные возможности получения дохода. Эверетт Маззи, 15 мая 2020 г.Опубликовано 15 мая 2020 г.

что такое доказательство ставки герой 2

В 2020 году будет запущена первая фаза Ethereum 2.0, ознаменовав собой капитальный ремонт существующей цепочки блоков Ethereum 1.0 и заметные улучшения масштабируемости и доступности. Ядром архитектуры Ethereum 2.0 является механизм консенсуса Proof of Stake (PoS), который заменит существующий механизм консенсуса Proof of Work (PoW).. 

PoS имеет ряд улучшений, в том числе: энергоэффективность, более низкие барьеры для входа, более сильные криптоэкономические стимулы и более широкие возможности получения дохода для более широкого круга пользователей. Эта статья призвана прояснить, что такое Proof of Stake, как оно будет реализовано в Ethereum 2.0 и как держатели ETH могут ожидать взаимодействия с новой архитектурой..

Изучите нашу базу знаний Ethereum 2.0, чтобы найти ответы на часто задаваемые вопросы, ресурсы и многое другое по Eth2.

Понимание механизмов консенсуса

В распределенных системах механизм консенсуса – это метод, с помощью которого сеть соглашается с единым источником истины. В отличие от централизованных систем, где источник истины определяется одним контролирующим субъектом, распределенные системы полагаются на большое количество автономных органов власти для сотрудничества в обслуживании единой сети. Эти отдельные узлы должны иметь вычислительный механизм, с помощью которого можно прийти к соглашению о том, что является самой последней и точной записью данных. Чтобы добиться успеха, все эти распределенные сети должны использовать идентичный криптографический механизм для достижения консенсуса..

Механизм консенсуса Proof of Work

Механизм консенсуса Proof of Work (PoW) в настоящее время является наиболее широко используемым и, возможно, наиболее понятным. Впервые разработанная Сатоши Накамото с выпуском Биткойна в 2008 году, PoW до сих пор использовала большинство самых популярных блокчейнов, включая Ethereum..

Для новой технологии, такой как блокчейн, PoW оказался чрезвычайно безопасным и надежным механизмом консенсуса. Основные компоненты PoW – это майнеры и энергия. Майнеры – это физические или юридические лица, которые поддерживают сеть путем запуска и управления узлами (компьютерами). Майнеры предписывают узлам расходовать электроэнергию в виде вычислительной энергии для решения все более сложных математических задач. Майнер, который решает проблему первым, получает право добавлять блок транзакций в постоянно растущую цепочку последовательных блоков, создавая единую и поддающуюся проверке историю данных в цепочке блоков PoW.. 

Расходы на вычислительную мощность требуют денег в виде электричества – сверх начальных затрат на оборудование для настройки функционального узла. Однако стоимость работы майнером окупается за счет вознаграждений за блоки. Когда майнер успешно создает блок, он получает вознаграждение за блок в виде собственной монеты блокчейна (то есть BTC, ETH и т. Д.). 


По мере того, как все больше майнеров начинают запускать узлы в цепочке блоков, скорость хеширования (то есть вычислительная мощность сети) увеличивается, а это означает, что следующий блок может быть добыт немного быстрее, чем предыдущий. Сеть пытается поддерживать постоянное время блока (время между каждым блоком); Ethereum добывается каждые ~ 14 секунд, а биткойн – каждые ~ 10 минут. Если хешрейт увеличивается и блок добывается немного быстрее, чем раньше, то сложность автоматически увеличивается для следующего блока, что обеспечивает более сложную добычу блока и стабилизацию времени блока. Сложность регулярно корректируется после каждого блока, поэтому время блока остается относительно стабильным.. 

Когда майнеры покидают сеть (что может происходить по разным причинам, включая уменьшение стоимости собственной монеты в долларах США), сложность уменьшается, а это означает, что майнерам становится легче добывать блоки и получать вознаграждения. Это снижение сложности служит стимулом для большего числа майнеров вернуться в сеть, обеспечивая ее надежность и достаточную децентрализацию.. 

Блокчейны PoW оказались чрезвычайно устойчивыми и безопасными. Стимулом против злоумышленника, пытающегося скомпрометировать блокчейн PoW, является стоимость электроэнергии, необходимой для генерации достаточного количества вычислительной энергии, чтобы взять на себя большую часть скорости хеширования. Суммарная вычислительная мощность, необходимая человеку для взлома устоявшейся цепочки блоков PoW, такой как Биткойн или Эфириум, будет стоить огромных денег, и может даже не существовать.

Несмотря на простоту и безопасность, цепочки PoW сталкиваются с тремя основными проблемами: доступностью, централизацией и масштабируемостью..

Доступность: Барьеры на пути к тому, чтобы стать майнером PoW, высоки. Цепи Proof of Work требуют значительного количества энергии для поддержания. Майнер должен покупать, настраивать и обслуживать все необходимое оборудование для работы майнинг-фермы PoW. Кроме того, майнинг PoW чрезвычайно энергоемок. Мало того, что лежащий в основе механизм неэффективен с энергетической точки зрения, он еще больше увеличивает барьер для входа. Чтобы заработать значительные вознаграждения за блок, майнеру лучше жить в регионе с более низкими затратами на электроэнергию. Кроме того, юрисдикции часто предлагают корпорациям более низкие затраты на электроэнергию, а это означает, что майнер, который хочет максимизировать свою прибыль, должен будет создать компанию и приобрести достаточное количество оборудования для майнинга, чтобы компенсировать усилия и связанные с этим расходы. В целом неэффективность использования энергии, переменные затраты на электроэнергию, затраты на оборудование и корпоративные перебои в электроснабжении представляют собой значительные препятствия для выхода на рынок большинства потенциальных майнеров..

Централизация: Барьеры для входа в майнинг могут иметь побочный негативный эффект в виде большей централизации майнеров. Поскольку становление майнером становится все более дорогостоящим и менее прибыльным, сеть, естественно, видит концентрацию майнинга в двух категориях. Во-первых, это крупные горнодобывающие конгломераты, которые работают в регионах с низкими затратами на электроэнергию и холодную погоду (чтобы снизить стоимость ручного охлаждения оборудования для майнинга), таких как Монголия и Сибирь. Во-вторых, мощность майнинга централизована в руках майнинговых пулов. Поскольку для большинства людей становится менее прибыльным майнить индивидуально, они покупают хэш-мощность у майнинг-пула, который работает как единая майнинговая организация. К концу 2019 года более 50% блоков Ethereum были добыты всего двумя пулами для майнинга..

изображение 26Рисунок: К концу 2019 года 52,8% блоков были произведены двумя майнинг-пулами [22,5% Ethermine, 30,3% SparkPool]

Масштабируемость: В текущей цепочке Ethereum Proof of Work каждый блок добывается последовательно. Каждый блок может содержать только определенный объем данных, известный как размер блока. Это означает, что если ожидающих транзакций больше, чем может поместиться в блок, транзакции, которые не попадают в следующий блок для майнинга, должны «ждать» следующего блока, чтобы включить еще один шанс. В Ethereum блок добывается каждые ~ 14 секунд, но во время особенно высоких транзакционных событий некоторые пользователи могут часами ждать обработки своих транзакций..

значок сплетения консенсуса круглый Скачать отчет об экосистеме стекинга Ethereum 2.0 Скачать

Поиск решений с подтверждением ставки

Proof of Stake – это другой вид механизма консенсуса, который блокчейн может использовать для согласования единой истинной записи истории данных. В то время как в PoW майнеры расходуют энергию (электричество) на создание блоков, в PoS валидаторы берут на себя долю для подтверждения (или «проверки») существования блоков..

Валидаторы – это участники сети, которые запускают узлы (называемые узлами валидатора), чтобы предлагать и подтверждать блоки в цепочке блоков PoS. Они делают это, размещая криптовалюту (в случае Ethereum 2.0, ETH) в сети и делая себя доступными для случайного выбора, чтобы предложить блок. Затем другие валидаторы «подтверждают», что видели блок. Когда собрано достаточное количество подтверждений для блока, блок добавляется в цепочку блоков. Валидаторы получают вознаграждение как за успешное предложение блоков (как и в PoW), так и за подтверждение блоков, которые они видели..

Криптоэкономические стимулы для PoS предназначены для создания более убедительных вознаграждений за правильное поведение и более суровых наказаний за злонамеренное поведение. Основной криптоэкономический стимул сводится к требованию, чтобы валидаторы делали ставку на свою собственную криптовалюту, т. Е. деньги –– в сети. Вместо того, чтобы учитывать вторичную стоимость электроэнергии для запуска узла PoW, валидаторы в цепочках PoS вынуждены напрямую вносить значительную денежную сумму в сеть.. 

Валидаторы получают вознаграждение за создание блоков и аттестацию, когда наступает их очередь сделать это. Они наказываются за невыполнение своих обязанностей, когда наступает их очередь, то есть если они не в сети. Штрафы за нахождение в офлайне относительно мягкие и примерно такие же, как и ожидаемые вознаграждения с течением времени. Таким образом, если валидатор правильно участвует более чем в половине случаев, его награды будут положительными.. 

Однако, если валидатор попытается атаковать или скомпрометировать блокчейн, пытаясь предложить новый набор истории данных, срабатывает другой механизм штрафов: значительная часть их суммы ставки будет сокращена (возможно, до всей суммы ставки) и они будут выброшены из сети. В результате возникает огромный финансовый риск неудачной атаки валидатора. Если провести аналогию с PoW, это будет выглядеть так, как если бы майнер, который провалил атаку на цепочку PoW, был вынужден сжечь всю свою майнинг-установку вместо того, чтобы просто съесть стоимость электроэнергии, которую она потратила на неудачную атаку. Кроме того, эта архитектура передает безопасность сети непосредственно в руки тех, кто обслуживает сеть и хранит ее собственные криптоактивы в самом протоколе…

Proof of Stake решает три проблемы цепочек PoW, которые обсуждались ранее – доступность, централизация и особенно масштабируемость:

Доступность: Блокчейны Proof of Stake не требуют, чтобы валидаторы беспокоились о начальных затратах на оборудование или обращали внимание на тарифы на электроэнергию, как это должны делать майнеры в цепочках PoW. Следовательно, запуск узла валидатора в цепочке PoS является значительно более низким барьером для входа, чем запуск узла майнинга в цепочке PoW. Однако существует заметный барьер для доступа к PoS. Валидаторы должны поставить минимальную сумму криптовалюты для запуска полноценного узла валидатора. Например, для Ethereum 2.0 эта сумма составляет 32 ETH (6500 долларов на момент написания). Для многих это значительная сумма денег и сдерживающий фактор для активного участия. Точно так же, как в цепочках PoW есть пулы для майнинга, будут пулы для стейкинга, которые объединяют средства участников, которые не могут или не хотят поставить 32 ETH. Пул будет делать ставки от их имени, и они будут получать вознаграждение в виде процента от своей ставки.. 

Централизация: Благодаря уменьшению барьеров для входа и устранению опасений по поводу минимизации затрат на электроэнергию сети PoS значительно более децентрализованы на уровне узлов, чем сети PoW. Для участия в цепочке PoS требуется только ненулевое количество криптовалюты, подключение к Интернету и компьютер (или телефон / планшет). Это открывает двери для участия и получения дохода для гораздо большей группы людей. Кроме того, эффект масштаба в экономике PoS намного ниже, чем в экономике PoW. В системах PoW, чем больше хэш-мощности контролируется майнером, тем больший процент вознаграждения он сможет получить. В PoS% возврата валидатора остается постоянным, независимо от того, управляет ли он 1 узлом или 1000. 

Масштабируемость: Само по себе Proof of Stake не улучшает масштабируемость. Однако архитектуры PoS позволяют реализовать решение масштабируемости, известное как сегментирование, без снижения безопасности. Шардинг – это механизм масштабирования базы данных, в котором цепочка блоков разделена на несколько цепочек сегментов, каждая из которых способна обрабатывать блоки. Это избавляет блокчейн от необходимости обрабатывать каждый блок одновременно и вместо этого позволяет обрабатывать сразу несколько блоков (и, другими словами, больше наборов данных). В Ethereum 2.0, например, сегментирование разделит блокчейн на 64 отдельных цепочки сегментов, что означает, что сеть будет обрабатывать транзакции как минимум в 64 раза быстрее, чем исходная цепочка PoW..

В PoW-сетях сегментирование поможет масштабируемости, но, как следствие, повлияет на безопасность сети. Разделение сети PoW на цепочки сегментов означает, что для каждой цепочки потребуется меньше хэш-мощности для компрометации. Однако цепочки PoS «знают», кто такие валидаторы в сети (точнее, есть адрес, прикрепленный к каждому депозиту и, следовательно, к каждому узлу валидатора). Таким образом, с помощью доказуемо случайного алгоритма цепочки PoS могут гарантировать, что валидаторы, выбранные для проверки блоков в разных цепочках, являются случайными, эффективно статистически исключая вероятность того, что один валидатор контролирует достаточную ставку для компрометации данных в блоке. В то время как PoW требует компромисса между безопасностью для достижения масштабируемости, сети PoS могут достичь и того, и другого посредством сегментирования..

Доказательство ставки на Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 – это цепочка Proof of Stake, которая будет работать поэтапно, начиная с фазы 0 в 2020 году. Этап 0 Ethereum 2.0 запустит так называемую цепочку маяков, которая установит и будет поддерживать механизм консенсуса Proof of Stake..

значок сплетения консенсуса круглый Прочтите «Что такое Ethereum 2.0?» Прочитайте больше

В Ethereum 2.0 механизм консенсуса PoS потребует от валидаторов поставить 32 ETH для запуска узла валидатора в сети. Каждый раз, когда устанавливается блок для предложения, от 4 до 64 случайных комитетов из 128 узлов валидатора будут выбираться из всего пула валидаторов для подтверждения блока. (Это доказуемо безопасно, и есть шанс меньше 1 из триллиона что злоумышленник, контролирующий 1/3 валидаторов в сети, будет контролировать ⅔ валидаторов в комитете для успешного выполнения атаки).

Чтобы стать валидатором на Ethereum 2.0, валидаторы внесут 32 ETH на официальный счет. Депозитный договор Ethereum 2.0, который был разработан и выпущен Ethereum Foundation. Валидаторам необходимо будет поставить 32 ETH для каждого узла валидатора, который они хотят запустить..

На этапе 0 Ethereum 2.0 вознаграждения за предложение и подтверждение не будут распределяться между валидаторами до тех пор, пока не будет достигнут минимальный порог количества ETH и подтвержденных валидаторов для запуска сети. Для размещения в сети потребуется не менее 524 288 ETH, разделенных между не менее 16 384 узлами валидатора. Как только порог будет установлен и будет создан генезисный блок, вознаграждения начнут распределяться между валидаторами..

Прочтите отчет о стекинге Ethereum 2.0

Загрузите наш последний отчет об экосистеме, чтобы узнать о будущем ставок на Ethereum 2.0. Скачать

С благодарностью Малли Андерсон, Бен Эджингтон и Джеймс Бек..

Ethereum 2.0 Доказательство стейкингаСтейкингНовостная рассылкаПодпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать последние новости Ethereum, корпоративные решения, ресурсы для разработчиков и многое другое.Адрес электронной почтыЭксклюзивный контентОтчет DeFi по Ethereum за 3 квартал 2020 г.Отчет

Отчет DeFi по Ethereum за 3 квартал 2020 г.

Отчет DeFi по Ethereum за 2 квартал 2020 г.Отчет

Отчет DeFi по Ethereum за 2 квартал 2020 г.

Полное руководство по бизнес-сетям на основе блокчейнаГид

Полное руководство по бизнес-сетям с блокчейном

Как создать успешный блокчейн-продуктВебинар

Как создать успешный блокчейн-продукт

Введение в токенизациюВебинар

Введение в токенизацию

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map