Алгоритм консенсуса Proof-of–Stake (PoS) в криптовалютах

Начать зарабатывать электронные деньги, можно даже не имея дорогостоящего asic-оборудования или больших ферм видеокарт. Для майнинга криптовалюты есть альтернативный способ – алгоритм Proof-of-Stake. Чтобы с его помощью зарабатывать, необходимо иметь некоторое количество токенов, на своем кошельке, которые используют PoS. Весь этот процесс чем-то похож на вклад в банковский депозит, больше токенов на счету, выше заработок.

Proof-of-stake (подтверждение доли) – это способ защиты в криптовалютах, при котором вероятность, что один из пользователей сформирует новый блок в блокчейне пропорциональна той доле, которую составляют принадлежащие ему токены от их общего числа.

Суть алгоритма

PoS – это механизм консенсуса, реализован еще в 2012 году на PPCoin. Суть работы состоит в том, что Stake (доля) применяется как ресурс определяющий ноду, которой будет дано право заполучить при pos-майнинге очередной блок. Используя Proof of Stake, ноды хэшируют информацию во время поиска результатов, которые имеют значение менее заданного. При том уровень сложности в каждом случае распределяется пропорционально и сопоставим балансу конкретного узла.

Если сказать просто, то POS учитывает количество коинов находящихся на электронном счету пользователя. Это значит, что последующий блок может сгенерироваться тем узлом, который имеет больше баланс. Proof of Stake привлекает майнеров минимальными системными требованиями и его применение не позволяет расходовать вычислительные мощности просто так.

Разновидности стейкинга

• Самостоятельный технический (классический). Деньги замораживаются на кошельке, остается только ждать вознаграждение. Проблема в минимальной сумме, которая может быть неподъемной для 90% пользователей. Так, в Ethereum это 32 ETH ($67 000), в Tezos – 10 000 XTZ ($28 600), в DASH – 1000 ($133 000). Причем необходимый срок блокировки монет может расходится от пары дней до нескольких лет. Если валидатор оказывается оффлайн, то будет оштрафован.
• Холодный. Деньги держаться на балансе аппаратного кошелька (например, Trezor, Ledger). Постоянное онлайн-подключение не требуется. Начисления прекращаются сразу после вывода средств. Подходит для крупных ходлеров, так как обеспечивается максимальная безопасность денег.
• Делегированный. Монеты переводятся на баланс посредника, который занимается их размещением совместно с деньгами других клиентов. Благодаря аккумуляции средств посредник получает крупную долю рынка и высокие шансы на доход. Основные представители делегированного стейкинга это криптовалютные биржи, SaaS-платформы (Staking-as-Service), стейкинг-пулы (в том числе DeFi). Главные плюсы для инвесторов — не нужно разбираться в сложных технических настройках, контролировать и поддерживать процесс.

Предпосылки появления

Некоторое время Proof-of-Work (доказательство выполнения работы) был единственным способом, позволяющим достичь консенсуса. Сегодня сложность майнинга в разы выросла, повысились требования к «железу» и его цена. Подорожание электроэнергии приводит к повышению затрат при «классическом» майнинге и пользователям, не имеющим большие возможности, этот процесс стал невыгодным. Несмотря на хорошую защищенность алгоритма POW, разработчики стали искать ему альтернативу и они нашли выход – это «доказательство доли владения» Proof of Stake.

Различия между Proof of Stake и Proof-of-Work

Между двумя алгоритмами Proof of Work и Proof of Stake есть существенные отличия, они используют различные концепции. Но все-таки они оба широко применяются сегодня. Чтобы понять, чем они отличаются, нужно детально их рассмотреть.

Что такое Proof of Work (PoW)

Что такое proof of work? Этот алгоритм был создан до появления криптовалюты. Еще в далеком 1993 году Мони Наор и Синтия Двор, известные исследователи, предложили идею доступа к ресурсам сети только после выполнения математической задачи. Спустя три года Адам Бэк, воплотил идею в проекте под названием Hashcash, который создавали для защиты электронных систем от спама.

Внимание! Название Proof of Work было внедрено через три года, этим термином давалось описание алгоритма, защищающего серверы от хакерских DDoS-атак.

Уже всем известный Сатоши Накамото (один человек или группа людей, никто не знает), технологию Hashcash в 2004 году воплотил в Bitcoin. Выходит, что Bitcoin не просто первая мировая криптовалюта, но и самая первая PoW-криптовалюта.

Принцип PoW-майнинга

У Proof of Work такой алгоритм работы:

1. Транзакции в блокчейне случайным образом группируются в блоки.
2. Пользователи должны подтверждать транзакции, решивши при этом сложнейшую задачу (Proof of Work Problem).
3. Майнер решивший первым, за закрытие блока получает награду.
4. Транзакции, получившие подтверждение добавляются в блокчейн.

Для поиска хэша, майнер должен найти с помощью специализированного и дорогостоящего оборудования (майнинг-программы, фермы, Asic-устройств) одно правильное решение среди огромного количества вариантов.

Важно! Майнеры, обладающие самым мощным оборудованием имеют все шансы первыми решить математическую задачу и получить прибыль.

Недостатки алгоритма PoW

У Proof of Work есть недостатки:

1. Слишком большие расходы на электроэнергию. Порой несовместимые с заработком.
2. Proof of Work подвержен серьезнейшей угрозе, она называется уязвимость 51%.
3. Зависимость от реальных денег. Владельцы ферм, даже имея тысячи монет, должны расплачиваться за электричество и покупать видеокарты за фиатные средства.

Недостатков на первый взгляд, мало, но они значительные, по этой причине появился новый алгоритм, который разработчики долго готовили.

Что такое Proof of Stake (PoS) и как он появился на свет

Что такое Proof of Stake? Впервые идея о принятии новейшего алгоритма консенсуса была озвучена на известном форуме bitcointalk.org – 2011 года. Его суть заключалась в том, что валидаторами теперь становились не пользователи, имеющие мощнейшее оборудование, а те из майнеров, кто обладает большей долей коинов в сети. При добыче с помощью Proof of Work пользователь, решивший первым математическую задачу, получает награду, а закрытый блок транзакций, добавляется при этом в блокчейн. Proof of Stake майнинг отличается тем, что участник, обладающий большей долей, с большей вероятностью, станет «создателем» нового блока.

Работая по алгоритму PoW пользователь получает вознаграждение за то, что подтвердил транзакции, а с технологией POS те пользователи у кого больше монет с большей вероятностью получат право на их подтверждение и за это получат награду.

Принцип POS-майнинга

У Proof of Stake такой принцип действия:

1. Пользователь подбирает такую электронную валюту, которая поддерживает алгоритм PoS, покупает коины и после кладет их на электронный кошелек.
2. После этого, в некоторых случаях необходимо также скачать дополнительную программу-майнер, которая запускается отдельно, после чего нужно произвести включение электронного кошелька на форжинг.
3. Дожидается пока кошелек активируется, скачает весь блокчейн и свяжется с близлежащими узлами, обычно это не занимает много времени, запускает скачанную программу на ПК.
4. Утилита производит необходимые вычисления, как при «классическом» майнинге и спустя некоторое время, средства поступают на электронный кошелек.

Программа для форжинга устанавливается на любой ПК, нужна только стабильная и неразрывная связь с сетью.

Важно! Главное условие в работе с Proof of Stake – это то, что денежные средства на счету нельзя никуда перемещать, они там находятся и участвуют в подтверждении проводимых транзакций. Спустя время, пользователь за это получает существенную прибыль.

Недостатки алгоритма POS

У Proof of Stake есть некоторые недостатки:

• Активность может быть ограничена. При перемещении средств с кошелька или разрыве связи.
• Нарастающая централизация. Доход тех инвесторов, кто богаче, постоянно будет большим.
• Угроза большого сговора. Если большая часть владельцев токенов объединится, они могут начать диктовать свои условия работы сети.

Несмотря на недостатки, большинство серьезных экспертов считают, что алгоритм консенсуса PoS практичней, экономней и безопасней чем PoW.

Особенности PoW

PoW консенсус (его еще называют консенсус Накомото) – был самым инновационным решением, предложенным в статье Сатоши «Электронная денежная наличность». PoW решает многие проблемы электронных денег, такие как, например, атаки Сибиллы. Кроме того, PoW обеспечивает честность в сети: успех майнера пропорционален мощности вычисленых способностей его оборудования (hashrate). Если хешрейт майнера составляет 1% всей сети, то наиболее вероятно, что он будет создавать 1% блоков и получать 1% награды. Именно поэтому биткоин появился на основе PoW.

Однако, при всей своей крутости, у PoW есть недостатки. Кто-то их считает существенными:

1. Отсутствие полезности: вычисления, осуществляемые для доказательства работы – не служат никакой полезной цели (разве что обеспечение безопасности). Решение криптографических задач происходит ради их решения. При этом для того, чтобы произвести расчеты, нужно потратить ресурсы, в первую очередь электричество. Получается, что ресурсы, которые затрачиваются на майнинг в PoW, тратятся впустую;
2. Проблема сохранения децентрализации. Около 80% хешрейта биткоина сейчас находится в Китае. Централизация, теоретически, может способствовать объединению майнеров и ведению ими злонамеренной деятельности. Если таких майнеров станет большинство (так называемая атака 51%), они смогут игнорировать блоки других майнеров, распределяя награду только между собой, или осуществлять двойную трату одних и тех же криптомонет.

Преимущества алгоритма PoS

У этого алгоритма есть ряд определенных преимуществ:

1. Электроэнергия не расходуется просто так, хотя ПК должен быть включенным, он не тратит много электричества, так как не проводит сложных вычислений.
2. Нет надобности наращивать, увеличивать вычислительные мощности.
3. Не нужно задумываться, где поместить оборудование и как его охлаждать.
4. То, что требуется иметь большое количество монет на счету, предохраняет от возможной атаки на сеть. Если вдруг мошенник решит скупать монеты в огромном количестве, их цена начнет активно и незамедлительно расти. Дальнейшая скупка коинов окажется абсолютно не выгодной для него.
5. Если даже удастся собрать целое состояние на балансе, тот, кто будет атаковать, пострадает первый, это связано с нарушением устойчивости системы.

Начать зарабатывать с алгоритмом PoS несложно, здесь низкий «порог входа», что нельзя сказать о PoW, где необходимо потратить сотни тысяч на оборудование.

Доходность майнинга Ethereum Classic (ETC)

Ethereum Classic (ETC) — это оригинальная сеть Эфириума, которая воспротивилась применению разработчиками Ethereum неоднозначного апдейта в далёком 2016 году, отколовшаяся от основной ветки ETH в результате хардфорка.

Майнер Ethereum Classic

После ряда весьма мощных атак 51% на сеть ETC разработчики этой валюты поняли, что оставаться в тени эфира и использовать тот же алгоритм майнинга небезопасно и незначительно изменили алгоритм валюты. Дополнительно они снизили в два раза размер DAG-файла, размещаемого в памяти видеокарты и позволили майнить даже картам с 3 ГБ на борту. DAG-файл ETC, разумеется, снова растет, и в 2022 году 3 ГБ карты уже не смогут добывать эту валюту даже на Linux системах.

Сейчас данная валюта оптимальна для огромного количества старых видеокарт с 4 Гб памяти на борту. Кроме того, она присутствует на большом числе криптовалютных бирж, что обеспечивает быстрый обмен на другие криптовалюты или фиатные деньги с минимальными потерями.

График курса Ethereum Classic за год

• Алгоритм майнинга: Etchash (Холодный ❄️)
• Минимальный размер памяти видеокарты: 3 ГБ
• Вознаграждение за блок: 3.2 ETC
• Среднее время нахождения блока: 13 секунд
• Торгуется на биржах: Binance, Huobi, Gate, Bittrex, KuCoin, Coinbase и других
• Место в рейтинге криптовалют: .

По приблизительным оценкам, эфир-классик майнят 90 тысяч майнеров во всём мире или примерно 900 тысяч видеокарт со средней скоростью 30 Мх.

Доходность майнинга Ethereum Classic на Nvidia RTX 3080 Ti

Готовый bat-файл для майнинга всегда можно найти на странице “Как начать” пула Ethereum Classic. Пример для майнера lolMiner (видеокарты AMD).

lolMiner.exe —algo ETCHASH —pool etc.2miners.com:1010 —user YOUR_WALLET_ADDRESS.RIG_ID pause

Вот данные для Gminer, его можно использовать для AMD и Nvidia.

miner.exe —algo etchash —server etc.2miners.com:1010 —user YOUR_WALLET_ADDRESS.RIG_ID pause

И для T-Rex (только Nvidia).

t-rex.exe -a etchash -o stratum+tcp://etc.2miners.com:1010 -u YOUR_WALLET_ADDRESS -w RIG_ID -p x pause

Описание майнинга Ethereum Classic есть здесь.

Список популярных PoS монет

Монет довольно много, но самыми популярными из них являются:

1. LEOcoin. Если пользователь владеет более 50 тысячами монет, они обеспечат доходность 20% годовых. Торгуются на 5 крупных биржах, капитализация системы более 24 млн $.
2. ReddCoin. Имеет низкую степень доходности 5%, но интересна эта монета, как вклад с перспективой большого роста. Капитализация системы превысила 41 млн $. Торговля ведется на Bittrex и на 7 биржах.
3. ClubCoin. Доходность составляет 20% годовых, но торги ведутся только на 2 биржах, включая всем известную Bittrex. Капитализация превышает 43 млн $.
4. NovaCoin. Создатели этой монеты обещают, что ее доходность будет 100% годовых. Капитализация более 8,5 млн $ Торгуют монетой на 8 биржах.
5. OKCash (OK). Доходность составляет 20% в год, торги ведутся на Bittrex в небольших объемах.

При выборе pos криптовалюты нужно ориентироваться на процентную ставку, желательно чтобы она начиналась от 5% в год, с другой стороны если процентная ставка слишком большая, это должно послужить сигналом к тому что с такой криптовалютой надо быть особенно осторожным.

Возможный уровень дохода

Напрямую зависит от статуса криптовалюты, объема и метода инвестиций. Известные и стабильные монеты дадут от 5% до 10% годовых, при этом здесь наименьший риск обрушения цены самого актива. Новые же проекты могут обещать 150% или даже 1000%, но в итоге это делается лишь для пампа на никому не известной бирже с последующей смертью коина.

• DASH – 9%,
• Tezos — 8%,
• Quantum – 6%,
• Waves – 5%,
• ADA — 5%,
• Tron – 5%,
• EOS – 4%.

Криптовалютная биржа Binance предлагает следующие виды.

• Фиксированный стейкинг. Средства депонируются на 15-90 дней со ставкой от 2.5% до 46% годовых. Если досрочно закрыть вклад, то вернется только изначальная сумма, без начисленных процентов.
• DeFi стейкинг. Средства пользователей вкладываются в стекинг-пулы проектов из сферы децентрализованных финансов. Binance не несет ответственности за возможные риски взлома внешних платформ хакерами. Применяется плавающая ставка (корректируется ежедневно), гибкая блокировка (деньги можно забрать в любой момент без сгорания процентов). Доходность от 1.7% до 10.25% годовых.

На DeFi-биржах средний разброс предложений за стейкинг различных токенов от 2% до 400% по некоторым направлениям. Как правило, большие иксы обещают за удержание узкоспециализированных или новых не раскрученных активов. Главная опасность в таком случае — повышенная волатильность, из-за чего цена заблокированного токена может рухнуть в любой момент.

Различия pos-like консенсусов

На блокчейн рынке есть большое количество алгоритмов консенсуса, часть известна, а о некоторых пользователи только начинают узнавать. Рассмотрим несколько вариаций методик «доказательства доли»:

• Leased PoS (LPoS). Этот алгоритм позволяет сдавать свои коины в арендное пользование другим узлам. Монеты, находящиеся в аренде, повышают «вес» ноды, что дает ей намного больше шансов на открытие блока и получения награды. Узел, который их арендовал, отдает часть прибыли своему арендодателю.
• DPoS – Delegated Proof of Stake. Принцип делегированного доказательства обладания долей подразумевает, что стейкхолдеры выбирают узлы, создающие новые блоки в сети и добавляют их в цепочку.
• Proof-of-Importance (PoI). Учитывает как количество токенов, так и активность участника в сети блокчейн. Он завлекает активно использовать средства, а не держать их на кошельке.
• Proof-of-Burn (PoB). Используя этот алгоритм, майнер совершает отправку токенов на случайный адрес сгенерированного хеша. Криптовалюту с такого адреса нельзя потратить, так как ключ подобрать невозможно. Майнер за это получает возможность найти PoB блок и естественно получить вознаграждение.
• Proof-of-Capacity. Для того, чтобы стать майнером в данной сети, необходимо предоставить общий доступ к своему жесткому диску, то есть к его части.
• Proof of Activity. Доказательство активности. Здесь с большим успехом соседствуют и PoS и PoW.

Большая часть всех платформ не использует PoS в чистом виде, а использует алгоритмы Proof-of-Work и Proof-of-Stake вместе, а также их вариации и всевозможные комбинации.

Важно! В любых проектах, использующих PoS-алгоритм, майнинг получится начать только после того, как будет приобретено не менее 1000 токенов. Нода с нулем на балансе неспособна подтверждать транзакции.

Этапы и стратегии ПОС добычи

Как начать майнить PoS валюту:

1. Выбрать PoS валюту (ниже описание некоторых валют), которую вы будете майнить.
2. Завести криптокошелек.
3. Приобрести валюту.
4. Подождать, пока в ленте появятся блоки (процесс займет около 24 часов).
5. Установить на компьютер программный клиент.
6. Активировать кошелек.

Есть несколько стратегий ПОС майнинга.

Самая простая – приобретение какой-нибудь PoS валюты (подходят и гибридные PoW- PoS валюты, например, PutinCoin), которая котируется хотя бы на одной из крупных бирж. Вы начинаете ее майнить, добывать новые блоки и получать за них награду, ваш заработок будет состоять из двух составляющих:

• изменение цены валюты по результатам торгов на бирже.
• награда за блоки в виде криптовалюты, которую вы также можете продать на бирже.

Чуть более сложная стратегия с точки зрения затрат времени – покупка новой криптовалюты, которая еще не котируется на бирже. Цель – приобрести максимальное количество валюты по минимальной цене, чтобы продать, когда она появится на бирже. У этого способа есть существенный недостаток – валюта может никогда не начать нигде торговаться. Однако, вы почти ничем не рискуете, поэтому можно попробовать испытать свое везение. В сети то и дело появляются крипты новых поколений, подающих надежду своей технологичностью.

Некоторые умельцы майнят PoS валюту, собранную с кранов. Такой способ тоже имеет право на существование, однако, доходность такого майнинга сравнительно невысокая.

Перспективы Proof of Stake

Большинство специалистов, занимающихся криптовалютами, давно заметили, что алгоритм Proof of Work стал очень сложным, дорогостоящим и для обычного пользователя не несет выгоды.

По этой причине алгоритм Proof of Stake, а также его различные вариации в новейших криптовалютных проектах ожидает светлое будущее. Конечно, у алгоритма и проектов имеются определенные недостатки, но разработчики активно трудятся над их устранением и смогут их исправить.

Скорее всего, в ближайшем будущем количество PoS-проектов в мире криптовалют начнет сильно и стремительно увеличиваться, а алгоритм Proof-of-Work устареет и перейдет на второй план. Возможно это случится ни завтра, ни через год, но если рассматривать на долгосрочную перспективу, то это обязательно произойдет, благодаря таким преимуществам:

• высокая энергоэффективность;
• низкая стоимость «входа»;
• высокая степень безопасности;
• децентрализация, которая не зависит от вычислительных мощностей.

Эти и ряд других преимуществ позволяют алгоритму Proof of Stake рассчитывать на большое будущее в мире криптовалютных проектов. Но сегодня сказать какой из них лучше POW или PoS еще сложно. У каждого из алгоритмов есть свои противники, а также сторонники и каждый из них будет отстаивать именно свою точку зрения. Сейчас наиболее популярны гибридные варианты систем, где совмещены алгоритмы Proof of Stake и Proof-of-Work.

Вам также может быть интересно .

Блокчейн 0