Доказательство ставки

Протоколы Proof of Stake ( PoS ) - это класс механизмов консенсуса для блокчейнов, которые работают путем выбора валидаторов пропорционально их доле в соответствующей криптовалюте.

Описание

Чтобы транзакция блокчейна была распознана, она должна быть добавлена в цепочку блоков. Это добавление выполняют валидаторы; в большинстве протоколов они получают за это вознаграждение. ^[1] Чтобы блокчейн оставался безопасным, он должен иметь механизм, предотвращающий от злоумышленника или группы возможность взять на себя большую часть проверки. PoS выполняет это, требуя, чтобы у валидаторов было некоторое количество токенов блокчейна, что требует от потенциальных злоумышленников получить большую часть токенов в блокчейне для проведения атаки. ^[2]

Сравнение с другими механизмами консенсуса

Доказательство работы (PoW), еще один широко используемый механизм консенсуса, использует вычислительную мощность в качестве своего ограниченного ресурса, требуя от потенциального злоумышленника получить большую часть вычислительной мощности сети валидатора. ^[2] Это стимулирует потребление огромного количества энергии. PoS сравнительно более энергоэффективен. ^[3]

Атаки

Протоколы PoS могут страдать от проблемы « ничего не поставлено на карту» , когда узлы валидатора проверяют несколько конфликтующих копий блокчейна, потому что это требует минимальных затрат и меньше шансов потерять вознаграждение из-за проверки блока в неправильной цепочке. Если это будет продолжаться, это может привести к двойным расходам . ^[4] Это можно смягчить путем наказания валидаторов, которые проверяют конфликтующие цепочки ^[4], или путем структурирования вознаграждений таким образом, чтобы не было экономического стимула для создания конфликтов. ^[1]

Варианты

Точное определение «доли» варьируется от реализации к реализации. Например, в некоторых криптовалютах для определения доли валидатора используется понятие «возраст монеты», произведение количества токенов на количество времени, в течение которого их держал один пользователь, а не просто количество токенов. ^[2]

Делегированное подтверждение ставки

Системы делегированного подтверждения доли (DPoS) разделяют роли заинтересованных сторон и валидаторов, позволяя заинтересованным сторонам делегировать фактическую роль валидации. ^[4]

Реализации

По состоянию на 2017 год ^[update]криптовалюты PoS не использовались так широко, как криптовалюты с подтверждением работы. ^[5] Первой работающей реализацией криптовалюты с подтверждением доли владения была Peercoin . ^[1] За ними последовали и другие криптовалюты, такие как Blackcoin, Nxt , Cardano и Algorand . ^[1] Кроме того, хотя в настоящее время на основе доказательства работы, Ethereum в настоящее время разрабатывает механизм PoS с 2021 года. ^[6]

Рекомендации

^ ^a ^b ^c ^d Салех, Фахад (2021-03-01). «Блокчейн без отходов: Proof-of-Stake». Обзор финансовых исследований . 34 (3): 1156–1190. DOI : 10.1093 / RFS / hhaa075 . ISSN 0893-9454 .
^ ^a ^b ^c Таска, Паоло; Тессоне, Клаудио Дж. (15 февраля 2019 г.). «Таксономия технологий блокчейн: принципы идентификации и классификации» . Ledger . 4 . DOI : 10.5195 / ledger.2019.140 . ISSN 2379-5980 .
^ Чжан, Ронг; Чан, Вай Кин (Виктор) (2020). «Оценка энергопотребления в блокчейнах с подтверждением работы и подтверждением доли» . Журнал физики: Серия конференций . 1584 : 012023. дои : 10,1088 / 1742-6596 / 1584/1/ 012023 . ISSN 1742-6596 .
^ a b c Xiao, Y .; Zhang, N .; Lou, W .; Хоу, Ю.Т. (2020). «Обзор распределенных протоколов консенсуса для сетей Blockchain». Обзоры и учебные пособия по коммуникациям IEEE . 22 (2): 1432–1465. arXiv : 1904.04098 . DOI : 10,1109 / COMST.2020.2969706 . ISSN 1553-877X .
^ Ли, Вэнтинг; Андрейна, Себастьян; Бохли, Йенс-Маттиас; Караме, Гассан (2017). «Обеспечение безопасности протоколов блокчейна Proof-of-Stake». В Гарсиа-Альфаро, Хоакин; Наварро-Аррибас, Гильермо; Хартенштейн, Ханнес; Эррера-Хоанкомарти, Хорди (ред.). Управление конфиденциальностью данных, криптовалюты и технология блокчейн . Конспект лекций по информатике . Чам: Издательство Springer International. С. 297–315. DOI : 10.1007 / 978-3-319-67816-0_17 . ISBN 978-3-319-67816-0.
^ Спаркс, Мэтью (2021-03-30). «Разработчики NFT говорят, что криптовалюты должны бороться с выбросами углерода» . Новый ученый . DOI : 10.1016 / S0262-4079 (21) 00548-0 . Проверено 7 апреля 2021 .

[Saleh-1] Салех, Фахад (2021-03-01). «Блокчейн без отходов: Proof-of-Stake». Обзор финансовых исследований . 34 (3): 1156–1190. DOI : 10.1093 / RFS / hhaa075 . ISSN 0893-9454 .

[Ledger-2] Таска, Паоло; Тессоне, Клаудио Дж. (15 февраля 2019 г.). «Таксономия технологий блокчейн: принципы идентификации и классификации» . Ledger . 4 . DOI : 10.5195 / ledger.2019.140 . ISSN 2379-5980 .

[Physics-3] Чжан, Ронг; Чан, Вай Кин (Виктор) (2020). «Оценка энергопотребления в блокчейнах с подтверждением работы и подтверждением доли» . Журнал физики: Серия конференций . 1584 : 012023. дои : 10,1088 / 1742-6596 / 1584/1/ 012023 . ISSN 1742-6596 .

[Survey-4] Xiao, Y .; Zhang, N .; Lou, W .; Хоу, Ю.Т. (2020). «Обзор распределенных протоколов консенсуса для сетей Blockchain». Обзоры и учебные пособия по коммуникациям IEEE . 22 (2): 1432–1465. arXiv : 1904.04098 . DOI : 10,1109 / COMST.2020.2969706 . ISSN 1553-877X .

[LNCS-Securing-5] Ли, Вэнтинг; Андрейна, Себастьян; Бохли, Йенс-Маттиас; Караме, Гассан (2017). «Обеспечение безопасности протоколов блокчейна Proof-of-Stake». В Гарсиа-Альфаро, Хоакин; Наварро-Аррибас, Гильермо; Хартенштейн, Ханнес; Эррера-Хоанкомарти, Хорди (ред.). Управление конфиденциальностью данных, криптовалюты и технология блокчейн . Конспект лекций по информатике . Чам: Издательство Springer International. С. 297–315. DOI : 10.1007 / 978-3-319-67816-0_17 . ISBN 978-3-319-67816-0.

[NewScientist-6] Спаркс, Мэтью (2021-03-30). «Разработчики NFT говорят, что криптовалюты должны бороться с выбросами углерода» . Новый ученый . DOI : 10.1016 / S0262-4079 (21) 00548-0 . Проверено 7 апреля 2021 .

[1]