Proof of work или proof of stake: как криптосети приходят к согласию — сравнение

Каждому блокчейну нужен способ, которым тысячи независимых компьютеров приходят к согласию об одной общей истории, не доверяя друг другу. Этот способ называют механизмом консенсуса, и два самых распространённых — доказательство работы (proof of work, PoW) и доказательство доли (proof of stake, PoS).

Биткоин работает на proof of work. Ethereum перешёл с proof of work на proof of stake во время The Merge в сентябре 2022 года. В этом гайде объясняем, как работает каждый механизм и чем они отличаются. Материал образовательный, а не инвестиционный совет. Более широкое сравнение двух крупнейших сетей — в статье Биткоин или Ethereum.

Как работает proof of work

В proof of work майнеры соревнуются за право добавить следующий блок. Они собирают ожидающие транзакции и раз за разом вычисляют хеш-функцию, пока не получат результат ниже заданной сетью цели. Кто справился первым, рассылает блок и получает награду за блок плюс комиссии.

• Поиск подходящего хеша требует огромного числа попыток, поэтому создание блока стоит реальной электроэнергии и оборудования.
• Проверить корректность блока всем остальным — дёшево.
• Сеть подстраивает сложность, чтобы блоки появлялись равномерно: в биткоине примерно раз в 10 минут.

Чтобы переписать историю, атакующему нужно больше вычислительной мощности, чем у всех честных майнеров вместе («атака 51%»), а в крупной сети это значит купить и запитать огромное количество специализированного оборудования.

Как работает proof of stake

В proof of stake валидаторы блокируют (стейкают) собственную монету сети в качестве залога. Протокол выбирает валидаторов, которые предлагают и подтверждают блоки, и они получают награду за добросовестную работу.

• Для собственного валидатора в Ethereum нужно 32 ETH; мелкие держатели обычно присоединяются через стейкинг-пулы или сервисы.
• Валидаторов, нарушающих правила (например, подписывающих два противоречащих блока), могут «слэшить» — они теряют часть залога.
• В Ethereum новый слот для блока наступает каждые 12 секунд.

Безопасность держится на экономике: чтобы атаковать сеть, нужно приобрести и поставить под риск огромное количество самой монеты, которую протокол может уничтожить при злоупотреблении.

Сравнение бок о бок

Плюсы и минусы

Proof of work

Proof of stake

Что «лучше»?

Ни один механизм не лучше безоговорочно. Сторонники proof of work ценят простоту и то, что безопасность привязана к реальным затратам. Сторонники proof of stake указывают на гораздо меньшее энергопотребление и более быстрый, гибкий дизайн. Большинство новых сетей для смарт-контрактов, запущенных в последние годы, используют ту или иную форму proof of stake, тогда как сообщество биткоина не проявляет намерения отказываться от proof of work.

Для вас как пользователя механизм в основном влияет на то, как выпускаются новые монеты, можно ли получать награды за стейкинг и каков экологический след сети, — а не на то, как покупать или хранить монету. Об этом — в гайде как безопасно хранить криптовалюту.