Основы практичного блокчейна: Полное руководство по механизмам консенсуса PoW, PoS, DPoS

Тем, кто только что вступил в мир практичного блокчейн-технологий, может быть сложно разобраться во множестве специализированных терминов и аббревиатур. Возможно, у вас возникнут воспоминания о трудностях с английскими словами во время учебы.

Однако не стоит беспокоиться. Поскольку блокчейн — это глобальная технология, избежать понимания специализированной терминологии невозможно. На этот раз мы подробно рассмотрим три механизма консенсуса, лежащие в основе технологии блокчейн: «PoW», «PoS» и «DPoS».🤔

PoW (Доказательство выполнения работы): механизм доказательства работы

Доказательство работы (PoW) — это система, при которой вознаграждение получаемое в зависимости от затраченного объема работы. Проще говоря, участники, вложившие больше ресурсов, получают больше вознаграждений, и их вклад подтверждается объемом вычислительных работ, на основе которого определяются права на запись в реестр и вознаграждение.

Этот процесс подтверждения зависит от математических расчетов, проводимых компьютерами. Чтобы было понятнее, представьте себе: все участники сети пытаются решить одну и ту же математическую задачу, и тот, кто первым найдет правильный ответ, получает право записывать транзакции и получает вновь созданные криптоактивы в качестве вознаграждения.

В сети Биткойн майнер, первым решивший задачу вычисления хеш-значения, получает Блок вознаграждения в виде биткойнов.

Преимущества PoW:

• Алгоритм простой и легок в реализации
• Для атаки на систему потребуется значительная стоимость, и в плане безопасности есть определенные гарантии.

Недостатки PoW:

• Конкуренция за вычислительные мощности приводит к потреблению большого количества энергетических ресурсов
• Долгое время подтверждения транзакций, что затрудняет обработку высокочастотных сделок

В методе PoW для вычислительных процессов требуется электричество, поэтому при одновременной работе множества компьютеров потребляется огромное количество электрических ресурсов. Например, годовое потребление электроэнергии в сети биткойн достигает нескольких миллиардов долларов, и она постоянно подвергается критике как экологическая проблема.

PoS (Доказательство доли): механизм подтверждения доли

Доказательство доли (PoS) — это механизм, который распределяет права на ведение реестра на основе количества и срока хранения ваших монет. То есть, чем больше монет вы держите в кошельке и чем дольше вы их храните, тем выше вероятность получения прав на проверку транзакций (больше имеете — больше получаете).

Преимущества PoS:

1. Поскольку расчетные соревнования не требуются, потребление электроэнергии может быть значительно сокращено.

2. Стоимость атаки очень высока (для сетевой атаки требуется 51% общего возраста монет, необходимо длительное время держать большое количество монет)

3. Время генерации блока и время подтверждения сокращаются, что повышает общую эффективность системы

Недостатки PoS:

1. Хранение монет склонно к централизованности (чем больше монет в хранении и чем дольше срок хранения, тем больше вознаграждение, что приводит к концентрации богатства)

2. Снижение ликвидности (желание продавать уменьшается из-за получения вознаграждений за удержание монет, что способствует режиму «спать и зарабатывать» и снижает ликвидность монет)

DPoS (Делегированное подтверждение доли): механизм делегированного доказательства доли

Делегированное подтверждение доли (DPoS) - это система, схожая с выбором совета директоров компаний. Держатели монет голосуют за определенное количество узлов, и эти узлы выполняют функции представителей для проверки и записи транзакций. Если избранные узлы не выполняют свои обязанности (то есть не генерируют блоки), сеть выбирает новые узлы для замены. DPoS также можно понимать как систему с несколькими центрами или «слабую централизацию».

Преимущества DPoS:

• Поскольку количество узлов для проверки ограничено, сотрудничество эффективно, а скорость обработки записей высокая.

Недостатки DPoS:

• Степень децентрализации ослабляется, и записи ведутся избранными представителями, поэтому существует определенный уровень централизованного контроля.

Итоги 🚩

以上がПрактичный блокчейнの三大コンセンサスメカニズム（PoW、PoS、DPoS）の解説です。

В текущих основных механизмах консенсуса есть свои достоинства и недостатки, и нет абсолютного превосходства. С развитием технологий блокчейн эти механизмы консенсуса также будут продолжать оптимизироваться. Ожидается высокий интерес к будущему развитию.