Блокчейн от А до Я. Все о технологии десятилетия

Таким образом, в теоретической информатике проблема консенсуса требует наличия протокола, который отвечает следующим критериям:[103]

• окончание: любой процесс должен получить некую величину;

• целостность: все процессы принимают значение, которое было предложено одним из процессов;

• согласие: все процессы принимают одно и то же значение.

Протокол, который может гарантировать эти свойства в присутствии не менее t отключений, называется t-robust.

Мы не намерены здесь объяснять функцию консенсуса (математический алгоритм), а всего лишь хотим показать, что в блокчейнах (так называемых публичных) и в распределенных протоколах консенсуса (так называемых частных блокчейнах) существуют различные консенсусы.

Когда мы знакомили вас с функционированием блокчейнабиткойн, мы вводили понятие proof of work, или доказательство выполнения работы (майнинг). Но теперь мы знаем, что существуют распределенные алгоритмы консенсуса, более эффективные (в зависимости от варианта применения) и менее энергоемкие, чем proof of work.

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЗАИНТЕРЕСОВАННОСТИ ИЛИ УЧАСТИЯ

Мы знаем, что майнинг – это энергоемкий процесс и некоторые участники, в частности в эфириуме, предпочитают отбросить proof of work и перейти к proof of stake в связи со слишком большими энергозатратами на огромные вычислительные мощности.

При такой замене для проверки блоков не нужно использовать огромные вычислительные мощности и, следовательно, «сжигать» энергию, можно просто иметь определенное количество криптовалюты.

Обзор консенсуса

Чтобы обеспечивать защиту, упорядоченный и целостный вид реестра, существует ряд алгоритмов консенсуса (по дате появления).

1998 год | Подтверждение выполнения работы – proof of work (PoW)[104]: пользователи должны несколько раз выполнить алгоритм хеширования или просчитать математическую головоломку согласно определенному алгоритму для подтверждения электронных транзакций:

• биткойн (специфика: все узлы являются анонимными и потенциально вредоносными, поэтому необходим proof of work, «бесполезный» на первый взгляд, но необходимый для безопасности сети);

• эфириум (специфика: та же, что и для биткойна);

• Peercoin и Decred[105] используют гибридный метод PoW/PoS, чтобы воспользоваться преимуществами обеих систем и создать более устойчивый консенсус.

1998 год | Paxos

2013 год | Доказательство заинтересованности или участия – proof of stake (PoS)[106]: пользователь должен обладать некоторым количеством криптовалюты, если он хочет претендовать на подтверждение дополнительных блоковблокчейнейне, и получать за это вознаграждение, если таковое предусмотрено:

• проект Ethereum 2017 (Sharding[107]);

• Peercoin[108], подтверждение использования PoS;

• (i) подтверждение обладания – proof of hold (РоН): чем больше у вас денег, тем больше у вас прав на проведение проверки;

• (ii) подтверждение использования – proof of use (PoU): чем больше вы обмениваете валюту, тем больше у вас прав на проведение проверки;

• (iii) подтверждение ставки/время – proof of stake/time (PoST): математическая функция, которая учитывает время владения объектом, чтобы определить вероятность быть выбранным для проверки следующего блока в блокчейне (примеры: Peercoin, Vericoin);

• (iv) подтверждение минимальной ставки/время – proof of minimum aged stake (PoMAS): метод, объединенный со взвешиванием (s);

• (v) подтверждение значимости – proof of importance (Pol): пользователи, которые имеют наибольшее подтверждение ставки в криптовалюте, будут вознаграждены (пример: NEM).

PROOF OF WORK И PROOF OF STAKE

Proof of work (подтверждение работы) и proof of stake (подтверждение ставки или владения) – два наиболее известных способа проверки блоков. Они состоят из двух совершенно разных механизмов консенсуса.

Процесс, который заключается в решении вычислительных задач, подразумеваемый proof of work, называется майнингом: мы говорим о майнерах.

Процесс решения вычислительных задач, подразумеваемый proof of stake, называется минтинг: мы говорим о минтерах.

2013 год | Делегирование права на владение – delegated proof of stake (DPoS): здесь консенсус использует систему репутации, набираемой путем голосования, для подбора ограниченной группы людей, которым все доверяют. Только такие люди имеют право записывать блоки и делают это в случайном порядке. Все обладатели жетонов могут голосовать, голоса взвешиваются по количеству фишек, которыми владеет голосующий.

• Bitshares[109];

• Graphene [110];

• Steem[111].

2013 год I Raft[112] (производный от Paxos):