Proof-of-time vs proof-of-stake: как сравниваются два алгоритма

Алгоритмы консенсуса — это процессы, в которых валидаторы (также известные как узлы или майнеры) в сети блокчейн согласуют текущее состояние сети. В основном это касается согласования того, является ли транзакция, представленная валидатором, подлинной. Мошеннические или неточные транзакции отклоняются сетью, предполагая, что все валидаторы действуют честно и без злого умысла. Валидаторы вознаграждаются криптовалютой за представление точных и подлинных транзакций, в то время как злоумышленники наказываются в зависимости от протокола консенсуса. 

Например, в сетях proof-of-work (PoW), таких как Bitcoin (BTC), проверяющие должны тратить энергию с помощью дорогостоящего оборудования для подтверждения транзакций, и в случае успеха они получают новые токены. Если они действуют недобросовестно, то ничего не получают, а потери происходят из-за напрасной траты энергии, затраченной на отправку мошеннической или неточной транзакции.

В системе proof-of-stake (PoS) пользователи ставят токены на кон и получают дополнительные токены за представление подлинных транзакций, а за представление ошибочных транзакций теряют часть токенов.

В протоколах доказательства времени (PoT) принцип тот же: проверяющие получают дополнительные токены за представление подлинных транзакций, но теряют токены за представление недостоверных или злонамеренных транзакций.

Хотя PoS и PoT имеют некоторые общие черты, это два совершенно разных протокола.

Что такое proof-of-stake?

PoS — это алгоритм консенсуса, который работает благодаря тому, что пользователи закладывают свои токены в качестве залога, фиксируя их в смарт-контракте. Система работает путем выбора валидатора, также известного как майнеры или узлы, для обработки блока транзакций. Валидатор должен проверить транзакции внутри блока, чтобы убедиться, что в них нет неточной информации.

Затем валидатор отправляет блок в блокчейн, и если блок был подтвержден правильно, он получает дополнительные токены в качестве вознаграждения. Если валидатор ведет себя злонамеренно или лениво, обычно отправляя неверные или мошеннические транзакции, он теряет часть токенов, на которые сделал ставку.

Валидаторы, поставившие большее количество токенов, с большей вероятностью будут выбраны для проверки транзакций. Ставка на большее количество токенов также приносит валидатору дополнительное вознаграждение, так как он обычно получает фиксированный процент, зависящий от сети блокчейн. Например, на Ethereum 2.0 валидаторы в настоящее время зарабатывают 4,2% на своих токенах. Валидаторы также имеют больше шансов быть выбранными, если они держат свои токены в течение длительного периода времени.

Стать валидатором в системе PoS может каждый, но барьер для входа высок из-за популярности протокола и большого количества узлов на блокчейн PoS. Чем больше узлов в сети, тем большее количество токенов необходимо поставить на кон, чтобы стать валидатором.

В связи с этим стакинг-пулы, которые управляются валидаторами, обычно используются обычными пользователями криптовалют, которые хотят сделать ставку на свои токены. В этой системе пользователь вносит свои токены в пул, а валидаторы от имени владельца токенов делают на них ставку. В обмен на это пользователи обычно платят «плату за пул», которая представляет собой процент от токенов, заработанных ими на ставках.

Что такое доказательство времени?

Proof-of-time (PoT) — это алгоритм консенсуса, который использует систему голосования для выбора сетевых валидаторов и ориентируется на то, как долго сетевой валидатор был активен в сети, а также на его репутацию. Протокол был разработан компанией Analog и основан на делегированном доказательстве ставки (dPoS), которое является модифицированной версией PoS.

Proof-of-time называет свою бухгалтерскую книгу Timechain и работает с использованием рейтинговой оценки, верифицируемой функции задержки (VDF) и токенов с закладом, чтобы определить, кто получит право добавить новую транзакцию в бухгалтерскую книгу. Система ранжирования работает путем присвоения баллов сетевым валидаторам на основе их возраста и прошлой деятельности. Валидаторы получают более высокие баллы за то, что они заслуживают доверия и активны в сети в течение длительного времени. Ставка на большее количество токенов также повышает вероятность того, что валидатор будет выбран.

Последние новости: Генеральный директор FTX и соучредитель Solana дают советы по созданию экосистем Web3

PoT похожа на dPoS, поскольку пользователи сети голосуют, чтобы решить, кто из делегатов
может подтвердить следующий блок. Однако в процессе голосования есть некоторые различия: PoT имеет несколько этапов голосования. На первом этапе голосования валидаторы, известные как временные выборщики, подают блок, содержащий данные, включая транзакции, которые должны быть добавлены в Timechain. Если блок принят, он проходит валидацию, при этом все транзакции в блоке обрабатываются.

Выборщики времени выбираются с помощью процесса отбора, который учитывает рейтинг выборщика и количество поставленных на кон токенов. Процесс использует эту информацию, а также VDF для случайного выбора временного выборщика, причем за один раз может быть выбран только один.

Выборщики времени также выполняют VDF, чтобы определить, были ли они выбраны для добавления нового блока в Timechain. Если они были выбраны, они проверяют блок, генерируют доказательство VDF и отправляют обе эти данные остальным узлам Timechain.

На втором этапе блок и VDF-доказательство отправляются 1 000 других временных избирателей для перепроверки перед добавлением в Timechain. Если большинство временных избирателей согласны принять транзакцию, она добавляется в Timechain.

Как сравниваются два протокола консенсуса

PoS и PoT имеют несколько общих черт. Во-первых, они оба требуют, чтобы проверяющие ставили токены в качестве залога при проверке транзакций, причем более высокая ставка увеличивает шансы быть выбранным. Основное различие заключается в системе ранжирования и голосования, используемой в PoT, за которой следует дополнительная проверка 1 000 валидаторов перед отправкой транзакции в бухгалтерскую книгу.

PoS — это более популярный и привычный вариант, который используется в Solana, Polkadot, Cardano и Ethereum 2.0. Если говорить о преимуществах, то обе системы требуют от пользователей ставить токены на кон, а не тратить энергию, что делает их энергоэффективными альтернативами доказательству работы (PoW). Это также может работать как недостаток, поскольку злоумышленники, имеющие доступ к большому количеству средств, теоретически могут захватить контроль над сетью.

Недавние события: Спрос на широко используемый евростаблкоин огромен, говорит эксперт DeFi

Однако это маловероятный сценарий. Например, чтобы инициировать атаку с долей 51%, злоумышленник должен владеть 51% токенов в сети, что очень маловероятно и крайне рискованно для злоумышленника, особенно в таких популярных блокчейнах, как Ethereum и Cardano. PoT также повышает уровень безопасности, требуя, чтобы каждая транзакция была перепроверена тысячей валидаторов, причем 2/3 из них должны согласиться с тем, что транзакция должна быть добавлена в бухгалтерскую книгу.

Каждая сеть блокчейн имеет особые требования, соответствующие потребностям сети. Многие блокчейны придерживаются PoW и PoS, а дополнительные алгоритмы, такие как PoT, dPoS и proof-of-history (используемый Polkadot в сочетании с PoS), отвечают потребностям своих блокчейн-сетей.