Павел Иевлев

Текст

Традиционный майнинг на видеокартах постепенно становится из бустера криптовалют их тормозом. Рассмотрим одну из предлагаемых альтернатив – механизм Proof of Stake

Криптовалюта – самый новый из финансовых механизмов, и все еще находится в поиске своего места в мире. На наших глазах меняется ее идеология, отношения с регуляторами, механизмы взаимодействия между пользователями и так далее. Уже сейчас крипта очень далеко ушла от первоначальных идей, как в социальном, так и в техническом плане. В последнее время эксперты много говорят о том, что и существующие программные механизмы себя исчерпали и требуют обновления. И в первую очередь дискуссия идет вокруг «алгоритмов консенуса» – PoW и PoS.

Алгоритм консенсуса PoW

Основой всех криптовалют является блокчейн. Не вдаваясь в сложную программную математику его реализации, выделим главное – он является гарантией того, что денежная единица (токен) действительно есть, и она действительно уникальна. Существование крипты возможно, пока у всех участников есть так называемый «консенсус» – согласие о том, что она работает в рамках установленных правил. Технически это означает достижение узлами, работающими с блокчейном, согласия по состоянию и событиям распределенного журнала транзакций. Для этого каждое такое событие должно быть подтверждено.

Сейчас преобладающим механизмом этого подтверждения является Proof-of-Work (PoW) – «доказательство выполнения работы». Его предложил в 2008 году Сатоши Накамото как решение «проблемы двойной траты» для цифровой наличности. Ведь данные можно бесконечно копировать, и даже цифровая подпись не гарантирует того, что она не будет использована повторно. Суть этого механизма в сжигании электричества доказуемым способом. Если майнинг требует затрат энергии, то факт затрат энергии подтверждает майнинг. Это звучит странно, но работает – много лет «доказательство выполнения работы» оставалось единственным методом достижения консенсуса, на нем построен самый известный криптоактив Bitcoin.

Метод сомнителен с точки зрения философии – ведь в данном случае базовый общественный принцип «вознаграждается полезная работа» потерял слово «полезная». Proof-of-Work является вознаграждением за принципиально бесполезную работу, что по мнению ряда социологов негативно сказывается на общественной морали. Но главное – он технически ограничен. Сложность майнинга (объем необходимых для открытия блока и подтверждения транзакций вычислений) растет, увеличиваются требования к оборудованию и затраты электроэнергии. В конце концов процесс перестает окупаться.


Недостатки PoW

1. Высокий расход энергии.

В феврале 2021 года исследователи пришли к выводу, что одна только сеть Bitcoin потребляет больше электричества, чем Аргентина. Учитывая, что в среднем мировая экономика энергодефицитна, большая часть генерации использует невозобновляемые ресурсы и углеродный след растет, PoW выглядит сомнительной практикой.

2. Уязвимость к «атаке 51%».

Если вычислительная мощность какого-то согласованного пула майнеров достигнет 51% от мощности сети, он сможет переписать консенсус в свою пользу, потому что опровергнуть его будет невозможно. То есть упрощая, «нарисовать себе денег, сколько хочет». Сценарий пока теоретический, но тренд на централизацию «большой крипты» и падение числа майнеров делает его вполне реальным уже в обозримом будущем. Чем меньше майнеров, тем больше сеть уязвима для этой атаки.

3. «Гонка вооружений».

PoW требует постоянного увеличения вычислительных мощностей, потому что старое оборудование с низким хешрейтом со временем перестает получать новые блоки. Это не только вынуждает майнеров выводить часть капитала из системы для инвестиций в оборудование, но и создает нагрузку на мировое производство микроэлектронных компонентов. Это, в свою очередь, ведет к росту цен, создавая положительную обратную связь.

Читать на Бизнес.ЦО.РФ

Что такое майнинг И почему добыча криптовалют никогда не станет экологичной

Золото относится к благородным металлам, которые почти не образуют соединений с другими элементами и не подвержены коррозии. Экономисты заслуженно называют биткойн новым золотом, однако экологи вряд ли назовут его благородным. Несмотря на бестелесную форму, криптовалюты загрязняют планету тревожными темпами


Алгоритм консенсуса PoS

Протокол Proof-of-Stake появился в 2012 году и впервые был реализован в платформе PPCoin (более известной как Peercoin). Proof-of-Stake – «доказательство доли владения». Предполагается, что право человека проверять блоки с транзакциями определяется числом монет, которыми он владеет. То есть чем больше токенов, тем выше условная «мощность майнинга».

На самом деле, впрочем, «майнинга» в понятиях PoW тут вообще нет. Процесс называется «стекинг», а те, кто подтверждают транзакции и создают блоки, называются «валидаторами». Вознаграждается не генерация блоков, все выплаты идут за счет комиссий стейкхолдерам (держателям токенов). Валидатором становится тот, у кого больше доля, он подписывает блок и получает комиссию за все транзакции в этом блоке.

Чем больше монет депонировано на счету, тем выше шанс на раскрытие блока и получение вознаграждения, то есть «начать с нуля и намайнить» невозможно. Вместо того, чтобы покупать оборудование для майнинга, участники должны депонировать криптовалюту, так что процесс этот все равно затратный. Но у него есть некоторые преимущества.

1. Для стекинга не требуется дорогое оборудование. Да, стейкхолдер все равно должен инвестировать, но это инвестиции в ту же крипту, материальные ресурсы не расходуются, только финансовые. Видеокарты можно вернуть геймерам.

2. Более низкий порог входа. Некоторые валидаторы PoS выступают в качестве пула и предлагают участвовать в стекинге с любой суммой.

3. Не требуются электроэнергия в значительных масштабах. Никаких мегаферм. Никакого углеродного следа.

4. Стимул для сообщества хранить, а не выводить криптовалюту – чем больше на счету, тем больше вероятность заработать еще. Вы просто замораживаете средства на определенный период и получаете проценты – почти как в банк положить.

5. Сеть теоретически более устойчива к «атаке 51%». Ввести фейковый консенсус технически возможно, но экономически бессмысленно – владелец большей доли и пострадает больше всех.

6. Высокая скорость транзакций.

Разумеется, есть у Proof-of-Stake и недостатки.

Недостатки POS

1. Проблема Nothing at Stake.

В PoW добросовестность участников гарантируется законами физики. Если их уличают, то они не могут «размайнить» блок и получить свою электроэнергию обратно. Это материальное наказание – они потратили электроэнергию и не получили прибыли. В POS наказание существует только внутри системы: недобросовестный игрок лишается заблокированных депозитов. Как только пользователи забирают свои депозиты, они неуязвимы. Это и есть Nothing at Stake («ничего на кону») – угроза создания злоумышленником форка монеты с выводом туда своих средств.

2. Возможность инфляции.

Некоторые PoS криптовалюты имеют неограниченную эмиссию. В качестве решения разработчики предлагают «сжигание монет», такой своеобразный аналог «деноминации» фиатных валют.

3. Централизация.

Архитектура PoS требует накопления средств, что неизбежно приводит появлению небольшого числа крупных держателей монет, которые становятся единственными бенефициарами сети.

Как заняться POS?

В отличие от майнинга, подключиться к Proof-of-Stake может каждый. Нужно всего лишь установить клиентское ПО выбранной криптовалюты, пополнить баланс (купить монеты), обеспечить присутствие ноды в онлайне – или подключиться к пулу, что еще проще.

Собственно, на этом все. Теперь шансы пользователя открыть новый блок зависят только от объема имеющейся у него доли токенов. Средства на кошельке для майнинга должны находиться без движения, их нельзя тратить. Чтобы проводить собственные операции в системе, следует завести отдельный кошелек.

Какую выбрать криптовалюту? Это каждый решает сам. Крипта – рисковый актив и немного азартная игра.

Крупнейшие POS-проекты

Ethereum 2.0 – несмотря на то, что полноценный переход Ethereum на PoS-алгоритм снова отложен, ETH остается одной из самых популярных монет для стейкинга, и вторая по капитализации криптовалюта после биткойна. Сейчас стейкинг ЕТН приносит до 7.15% новых монет в год.

UMI – лидер по размеру вознаграждения за стейкинг. Ее преимущество – юзабилити для новичка: достаточно завести UMI-кошелек и вступить в один из стейкинг-пулов.

Cardano – децентрализованная экосистема, которую считают главным претендентом на место Ethereum.

Binance Coin (BNB) – нативная монета крупнейшей криптобиржи Binance, а также блокчейн-сетей Binance Chain (BC) и Binance Smart Chain (BSC).

Solana – платформа для запуска децентрализованных приложений (dApps) и смарт-контрактов. Стейкинг SOL доступен любому пользователю сети через нативный или сторонний криптокошелек.

Эксперты рекомендуют не вкладываться во что-то одно, а диверсифицировать портфель.

Перспективы

В 2018 году был запланирован переход сети Ethereum на протокол PoS. Первое крупное обновление по переходу произошло 1 декабря 2020 года. У пользователей появилась возможность стать валидатором – для этого нужно заморозить 32 ETH. Однако 2 июня 2021 г. создатель сети Бутерин рассказал о многочисленных проблемах на пути перехода к PoS. Разработчики рассчитывали перейти на PoS в течение одного года, но бьются над задачей уже около 6 лет. Даже гибридный вариант PoW/PoS заработает в лучшем случае во второй половине 2022 года. Причина – «человеческий фактор». Главным цифровым активом по-прежнему остается биткоин, а его команда не собирается менять алгоритм консенсуса.

Proof-of-Stake дал криптосообществу второе дыхание. Стать его частью стало проще, при этом неважно, насколько большую долю имеет пользователь, если ему повезло найти перспективную монету для стекинга. Однако для наступления эры PoS необходимо более обширное внедрение криптовалюты в мировую финансовую систему – то есть расширение крипторынка вообще.

На сегодня позиции регуляторов на этот счет остаются неоднозначными, так что история крипты творится на наших глазах.

Использованные источники: