PoW, PoS, DPoS: ознайомлення з логікою роботи трьох основних механізмів консенсусу блокчейну

Для початківців у сфері блокчейну часто заплутують різноманітні англійські скорочення. Насправді, механізм консенсусу — ключ до розуміння роботи блокчейну. Сьогодні розглянемо основні принципи трьох популярних механізмів: PoW, PoS, DPoS.

PoW (Proof-of-Work): доведі свою внесок за допомогою обчислювальної потужності

Що таке PoW?

Механізм доведення роботи дуже простий — чим більше обчислювальної потужності ви вкладете, тим більші ваші права. У системі PoW всі учасники мають розв’язати однакову математичну задачу, і той, хто першим знайде рішення, отримує право вести реєстр і нагороду за блок.

Біткойн є класичним прикладом системи з PoW. Майнери змагаються у розв’язанні складних криптографічних задач, щоб отримати право додати блок і отримати нові біткойни як нагороду.

Як проявляє себе PoW?

З точки зору безпеки, PoW досить простий у дизайні — щоб зламати систему, потрібно контролювати понад 50% обчислювальної потужності, що дуже дорого. Тому він має певний рівень безпеки. Але це має і недоліки: гонка за обчислювальною потужністю призводить до значних витрат ресурсів, особливо електроенергії. За статистикою, щорічні витрати на електроенергію для біткойна сягають мільярдів доларів, що критикується екологами. Крім того, підтвердження транзакцій займає тривалий час, що ускладнює обробку високої кількості одночасних операцій.

PoS (Proof-of-Stake): визначає вплив за часткою активів

Як працює PoS?

Механізм доведення частки змінює підхід: чим більше активів у вас на ланцюгу і чим довше ви їх тримаєте, тим легше отримати право вести реєстр. Простими словами — «чим більше маєш, тим більше заробляєш».

Переваги PoS:

По-перше, він повністю відмовляється від витрат на обчислювальну потужність — не потрібна велика кількість електроенергії, що більш екологічно. По-друге, ціна атаки стає дуже високою — щоб здійснити 51% атаку, потрібно накопичити 51% монет у мережі, що вимагає значних фінансових ресурсів і тривалого утримання активів, що зменшує мотивацію для зловживань. Також PoS значно скорочує час створення блоку і період підтвердження, підвищуючи пропускну здатність системи.

Недоліки PoS:

Однак, PoS має і виклики. По-перше, спостерігається тенденція до концентрації капіталу — великі власники монет накопичують ще більше, що призводить до нерівномірного розподілу багатства. По-друге, коли володіння монетами приносить стабільний дохід, власники можуть не мати мотивації їх продавати, що зменшує ліквідність токенів.

DPoS (Delegated Proof-of-Stake): демократичний спосіб ведення реєстру

Ідея DPoS

Механізм делегованого доведення частки можна порівняти з обранням ради директорів у публічних компаніях. Звичайні власники монет не беруть участі безпосередньо у валідації та веденні реєстру, а голосують за делегатів — вузли, які виконують ці функції. Якщо делегат не справляється (наприклад, не створює блок учасно), мережа автоматично обирає нового. З певної точки зору, DPoS — це система з частковою централізацією, слабко децентралізована.

Як проявляє себе DPoS?

Зменшення кількості реєструючих вузлів дозволяє системі працювати ефективніше і швидше створювати блоки. Ефективність вища, ніж у перших двох механізмах. Але за це доводиться платити — ступінь децентралізації зменшується, оскільки влада фактично зосереджена у кількох делегатів, що створює ризик концентрації влади.

Як обрати між цими механізмами?

На сучасному ринку основні механізми консенсусу мають свої особливості і переваги. Немає абсолютного лідера — PoW найнадійніший, але енергомісткий; PoS більш екологічний, але може сприяти концентрації; DPoS — високоефективний, але менш децентралізований. З розвитком технологій блокчейну механізми будуть удосконалюватися і з’являться більш збалансовані рішення.