Что такое proof of stake (доказательство доли владения)

What is proof of stake? Буквально - "Что такое доказательство доли?".
 https://www.mckinsey.com/featured-insights/mckinsey-explainers/what-is-proof-of-stake

Примечание. "Proof of stake" переводится как "алгоритм консенсуса". В Википедии - доказательство доли владения.

Доказательство доли (PoS) — это протокол консенсуса в блокчейнах, позволяющий решить, какие пользователи получают вознаграждение за правильное выполнение проверки новых блоков транзакций.

Механизм консенсуса представляет собой способ, которым пользователи блокчейна договариваются об истории транзакций, настоящем и будущем.

Что такое блокчейн?

Блокчейн — это тип распределенной базы данных или реестра. Обновление данных распределяется между узлами общедоступной или частной компьютерной сети. Это называется -  технология распределенного реестра или DLT. Сеть предоставляет узлам сети (нодам) вознаграждение (стимулы) за обновление блокчейнов в виде цифровых токенов или валюты.

Что такое протокол консенсуса?

Криптовалюты не имеют физических банкнот или монет. Они представляют собой децентрализованные системы, что означает, что нет банка или другого центрального органа, который бы отслеживал, сколько денег находится на каждом счете и являются ли транзакции действительными или мошенническими. Каждому участнику сети или каждому узлу нужен работоспособный и надежный способ следить за реестрами и транзакциями.

Чтобы блокчейн работал, каждому узлу необходим доступ к одной и той же постоянно обновляемой базе данных. Вот почему важно, чтобы все узлы в блокчейне пришли к консенсусу относительно любых изменений в записи.

Когда в сеть добавляются новые данные, большинство узлов должны проверять и подтверждать легитимность новых данных на основе разрешений или экономических стимулов; они также называются механизмами консенсуса . При достижении консенсуса создается новый блок, который присоединяется к цепочке. Затем все узлы обновляются, чтобы отразить реестр блокчейна.

Существует много видов консенсусных протоколов. Доказательство работы — это механизм консенсуса, который до сих пор использовался в большинстве криптовалют; в сентябре 2022 года криптовалюты на основе Ethereum перешли на протоколы Proof-of-Stake в ходе получившего широкую огласку события, известного как «The Merge».

Как работает доказательство доли владения?

Протокол блокчейна предоставляет трейдерам стимулы для проверки транзакций, вознаграждая их криптовалютой за каждую правильную проверку. В качестве защиты от мошенничества протоколы подтверждения доли требуют, чтобы трейдеры «ставили» часть своей криптовалюты в качестве залога, которая затем блокировалась в депозите. Если трейдер добавит в блокчейн транзакцию, которую другие валидаторы сочтут недействительной, он может потерять часть поставленной суммы.

Обычно существует нижний предел того, сколько валидаторов могут делать ставки. После превышения лимита валидаторы могут делать ставки сколько угодно. На самом деле, чем больше трейдер ставит, тем больше вероятность того, что он будет выбран алгоритмом. Вот простой пример, чтобы проиллюстрировать это: допустим, есть новое изменение в блокчейне, которое требует проверки. Десять узлов добровольно подтверждают это, и каждый из них ставит одну криптовалюту за эту привилегию. Это означает, что каждый из них имеет равный 10-процентный шанс получить награду за работу.

Допустим, один доброволец очень хочет выиграть работу. Он может увеличить шансы, поставив на сделку три монеты. Если бы все остальные сохранили свою ставку в одной монете, их шансы на победу увеличились бы до 25 процентов, в то время как шансы всех остальных снизились бы до 8,3 процента.

На практике все намного сложнее. Это связано с тем, что новые транзакции группируются в блоки, иногда по несколько сотен и более. Затем несколько блоков объединяются в цепочку, чтобы создать запись всех транзакций по порядку. Еще одним усложняющим фактором является то, что трейдеры могут входить в пулы ставок, где группы валидаторов могут вместе установить нижний предел, чтобы стать валидатором. Когда пул ставок присуждается за работу, вознаграждение делится между членами пула, при этом немного большая доля достается владельцу пула.

Что такое протокол консенсуса Proof-of-Work?

В настоящее время большинство блокчейнов приходят к консенсусу с помощью доказательства работы (PoW). Вот как это работает: первый узел или участник, подтвердивший добавление новых данных или транзакцию в цифровой книге, получает в качестве вознаграждения определенное количество токенов. Процесс проверки требует, чтобы участник, которого можно назвать «майнером», решил криптографический вопрос. Компьютер, который первым решит головоломку, получает токен. Эта модель побуждает майнеров действовать быстро, что увеличивает скорость выполнения операции.

Почему доказательство доли владения рассматривается как обновление доказательства работы?

Многие ожидают, что значительное количество криптовалют перейдет на доказательство доли владения (PoS). В системах PoS майнеры оцениваются на основе количества монет, которые они имеют в своих цифровых кошельках, и продолжительности их хранения. Майнер с самой высокой ставкой имеет больше шансов быть выбранным для проверки транзакции и получения вознаграждения.

Направление ресурсов мощных компьютеров на решение головоломок означает использование большего количества электроэнергии . Криптовалюты, использующие механизмы консенсуса Proof-of-Work, подвергались критике за потребление электроэнергии.

Доказательство доли владения выполняется быстрее, позволяет избежать сжигания энергии и не требует специального вычислительного оборудования. По этим и другим причинам это протокол проверки новых волн криптовалют. Например, Ethereum 1.0 использует доказательство работы, а Ethereum 2.0 использует доказательство доли владения. Другие, использующие протоколы подтверждения доли, включают Tezos, Cardano, Solana и Algorand. Пользователям это нравится за более быструю обработку возвратов и масштабируемость.