Резюме
Доказателството за залог е популярен, алтернативен консенсусен механизъм на доказателството за работа. Вместо да се нуждаят от изчислителна мощност за валидиране на трансакции, валидаторите трябва да залагат монети. Този факт драстично намалява необходимото потребление на енергия. Доказателството за залог също подобрява децентрализацията, сигурността и мащабируемостта.
Доказателството за залог обаче може да бъде по-малко достъпно за влизане без достъп до криптовалута. 51% атака също може да бъде лесно постижима с блокчейни с ниска пазарна капитализация. Тъй като доказателството за залог е много гъвкаво, то има широка гама от вариации за различни блокчейни и случаи на употреба.
Въведение
Доказателството за залог е най-популярният избор за блокчейн мрежи днес. Но с толкова много вариации може да е трудно да се разберат основните му концепции. В днешно време е малко вероятно да го видите в оригиналния му вид. Независимо от това, всички видове доказателство за залог споделят едни и същи основни концепции. Разбирането на тези прилики ще ви помогне да направите по-добър избор относно блокчейните, които използвате, и как работят.
Какво означава доказателство за залог?
Алгоритъмът за консенсус доказателство за залог беше представен през 2011 г. на форума Bitcointalk. Той беше предложен като решение на проблемите на доказателството за работа. Въпреки че и двете споделят една и съща цел за постигане на консенсус в блокчейн, процесът, който предприемат, е доста различен. Вместо да се налага да предоставят интензивно изчислително доказателство, участниците само доказват, че са заложили койни.
Как работи доказателството за залог?
Алгоритъмът на доказателството за залог използва псевдослучаен изборен процес, за да избере валидатори от група възли. Системата използва комбинация от фактори, включително възраст на стейкинг, елемент на рандомизация и богатство на възела.
В системите с доказателство за залог блоковете се „изковават“, а не се копаят. Въпреки това, все още може да чуете как екипът използва терминът „копаене“ от време на време. Повечето криптовалути с доказателство за залог стартират с предлагане на „предварително изковани“ монети, за да позволят на възлите да стартират незабавно.
Потребителите, участващи в процеса на коване, трябва да заключат определено количество монети в мрежата като свой залог. Размерът на залозите определя шансовете даден възел да бъде избран като следващ валидатор – колкото по-голям е залогът, толкова по-големи са шансовете. В процеса на подбор се добавят уникални методи, за да се предпочитат не само най-богатите възли в мрежата. Двата най-често използвани метода са избор на произволен блок и избор на възраст на монети.
Избор на произволен блок
При метода за избор на произволен блок валидаторите се избират чрез търсене на възли с комбинация от най-ниската хеш стойност и най-високия залог. Тъй като размерите на залозите са публични, следващият изковаващ обикновено може да бъде предвиден от други възли.
Избор на възраст на монети
Методът за избор на възраст на монети избира възли въз основа на това колко време са били заложени техните токени. Възрастта на монетите се изчислява, като броят на дните, през които монетите са заложени, се умножи по броя на заложените монети.
След като възел е изсякъл блок, възрастта на монетите му се нулира и той трябва да изчака определен период от време, за да може да изсече друг блок - това не позволява на възлите с голям залог да доминират в блокчейна.
Валидиране на трансакции
Всяка криптовалута, използваща алгоритъм за доказателство за залог, има свой собствен набор от правила и методи, комбинирани за това, което смята, че е най-добрата възможна комбинация за мрежата и нейните потребители.
Когато възел бъде избран да изкове следващия блок, той ще провери дали трансакциите в блока са валидни. След това подписва блока и го добавя към блокчейна. Като награда възелът получава таксите за трансакция от блока и, при някои блокчейни, награда в монети.
Ако възел иска да спре да бъде изсичащ, неговият залог и спечелените награди ще бъдат освободени след определен период, което дава време на мрежата да провери дали няма измамни блокове, добавени към блокчейна от възела.
Кои блокчейни използват доказателство за залог?
Повечето блокчейни след Ethereum използват механизми за консенсус за доказателство за залог. Обикновено всеки от тях се модифицира, за да отговаря на нуждите на мрежата. Ще разгледаме тези вариации по-късно в статията. Самият Ethereum в момента е в процес на преминаване към доказателство за залог с Ethereum 2.0.
Блокчейн мрежите, които използват доказателство за залог или негова форма, включват:
1. BNB Chain
2. BNB Smart Chain
3. Solana
4. Avalanche
5. Polkadot
Предимства на доказателството за залог
Доказателството за залог има много ясни предимства пред доказателството за работа. Поради тази причина новите блокчейни почти винаги използват доказателство за залог. Неговите предимства включват:
Адаптивност
Тъй като нуждите на потребителите и блокчейните се променят, може да се промени и доказателството за залог. Това може ясно да се види с огромния брой налични адаптации. Механизмът е гъвкав и може лесно да пасне на повечето случаи на използване на блокчейн.
Децентрализация
Повече потребители се насърчават да стартират възли, тъй като е по-достъпно. Този стимул и процесът на рандомизация също правят мрежата по-децентрализирана. Въпреки че съществуват пулове за стейкинг, има много по-голям шанс за дадено лице да изкове успешно блок под доказателство за залог. Като цяло това намалява нуждата от пулове за стейкинг.
Енергийна ефективност
Доказателството за залог е невероятно енергийно ефективно в сравнение с доказателството за работа. Цената на участие разчита на икономическата цена на залагането на монети, а не на изчислителните разходи за решаване на пъзели. Този механизъм води до значително намаляване на енергията, необходима за работа на консенсусния механизъм.
Мащабируемост
Тъй като доказателството за залог не разчита на физически машини за генериране на консенсус, то е по-мащабируемо. Няма нужда от огромни ферми за копаене или набавяне на големи енергийни доставки. Добавянето на повече валидатори към мрежата е по-евтино, по-лесно и по-достъпно.
Сигурност
Стейкингът работи като финансов мотиватор за валидатора да не обработва измамни трансакции. Ако мрежата открие измамна трансакция, валидаторът ще загуби част от своя залог и правото си да участва в бъдеще. Така че докато залогът е по-висок от наградата, валидаторът ще загуби повече монети, отколкото би спечелил с измамна дейност.
За да контролира ефективно мрежата и да одобрява измамни трансакции, даден възел би трябвало да притежава мажоритарен дял в мрежата, известен също като 51% атака. В зависимост от стойността на дадена криптовалута може да бъде почти невъзможно да получите контрол върху мрежата, тъй като ще трябва да придобиете 51% от предлагането в обращение.
Това обаче може да бъде и недостатък, който ще обясним по-долу.
Недостатъци на доказателството за залог
Въпреки че доказателството за залог има много предимства в сравнение с доказателството за работа, то все още има някои слабости:
Разклоняване
Със стандартен механизъм доказателство за залог няма пречка за копаене и от двете страни на разклонение. При доказателството за работа, копаенето и от двете страни ще доведе до загуба на енергия. С доказателството за залог цената е много по-ниска, което означава, че хората могат да „залагат“ от двете страни на разклонението.
Достъпност
За да започнете да залагате, ще ви трябва предлагане на нативни токени на даден блокчейн. Това изисква да закупите токена чрез борса или друг метод. В зависимост от необходимата сума може да се нуждаете от значителна инвестиция, за да започнете ефективно да залагате.
С доказателството за работа можете да закупите евтино оборудване за копаене или дори да го наемете. С това можете да се присъедините към пул и да започнете да валидирате и да печелите бързо.
51% атака
Въпреки че доказателството за работа също е предразположено към 51% атаки, те могат да бъдат значително по-лесни при доказателството за залог. Ако цената на токена се срине или блокчейнът има ниска пазарна капитализация, теоретично може да бъде евтино да закупите повече от 50% от токените и да контролирате мрежата.
Доказателство за работа срещу доказателство за залог
Когато сравним двата механизма на консенсус, има няколко основни разлики.
Въпреки това, има голямо разнообразие от механизми за доказателство за залог в блокчейните. Много разлики ще зависят от точния използван механизъм.
Други механизми за консенсус, които се основават на доказателство за залог
Доказателството за залог е много адаптивно. Разработчиците могат да променят точния механизъм, за да отговарят на конкретните случаи на използване на блокчейн. По-долу са някои от най-често срещаните
Делегирано доказателство за залог (DPoS)
Делегираното доказателство за залог позволява на потребителите да залагат монети, без да стават валидатори. В този случай те ги залагат зад валидатор, за да споделят блок наградите. Колкото повече делегатори залагат зад евентуален валидатор, толкова по-голям е шансът му за избор. Валидаторите обикновено могат да променят сумата, споделена с делегаторите като стимул. Репутацията на валидатора също е важен фактор за делегаторите.
Номинирано доказателство за залог (NPoS)
Номинираното доказателство за залог е консенсусен модел, разработен от Polkadot. Има много прилики с делегираното доказателство за залог, но и една ключова разлика. Ако номинатор (делегатор) залага зад злонамерен валидатор, той също може да загуби своя залог.
Номинаторите могат да изберат до 16 валидатора, зад които да заложат. След това мрежата ще разпредели поравно своя дял зад избраните валидатори. Polkadot използва и няколко подхода в теорията на игрите и теорията на изборите, за да определи кой ще създаде нов блок.
Доказателство за заложен авторитет (PoSA)
BNB Smart Chain използва доказателство за заложен авторитет за генериране на мрежов консенсус. Този консенсусен механизъм съчетава Доказателство за авторитет и Доказателство за залог, позволявайки на валидаторите да се редуват да изковават блокове. Право на участие има група от 21 активни валидатора, избрани според размера на BNB, който залагат или са делегирали зад тях. Този набор се определя ежедневно, а BNB Chain съхранява избора.
Заключение
Начинът, по който добавяме блокове от трансакции към мрежата, се промени значително след Bitcoin. Вече не е необходимо да разчитаме на изчислителна мощност, за да генерираме крипто консенсус. Системата на доказателство за залог има много предимства и историята показва, че доказателството за залог работи. С течение на времето изглежда, че Bitcoin ще бъде само една от шепата останали мрежи с доказателство за работа. Засега изглежда, че доказателството за залог ще бъде актуално дълго време.