Читать книгу Криптовалюта. Учебное пособие по работе с цифровыми активами - Дмитрий Приходько - Страница 18

В контексте криптовалют, алгоритмы консенсуса являются решающим элементом каждой blockchain сети, поскольку они отвечают за поддержание целостности и безопасности этих распределенных систем.

Алгоритм консенсуса – это механизм, с помощью которого сеть достигает консенсуса. Публичные (децентрализованные) blockchain цепочки построены как распределенные системы, и поскольку они не полагаются на центральный сервер, распределенные узлы должны согласовывать валидацию (подтверждение) транзакции между собой.

Именно здесь вступают в силу алгоритмы консенсуса. Они уверяют, что соблюдаются правила протокола, и гарантируют, что все транзакции происходят доверенным способом, и отсутствует возможность двойной траты монет. Очень часто путают понятие алгоритм консенсуса и протокол сети. Хочу внести немного ясности.

Эти термины используются взаимозаменяемо, но это не одно и то же. Проще говоря, мы можем охарактеризовать протокол как первичные правила blockchain сети, а алгоритм консенсуса – механизм, с помощью которого они будут выполняться.

Существует несколько типов алгоритмов консенсуса. Наиболее распространенными являются Proof of Work и Proof of Stake. У каждого есть свои преимущества и недостатки, при попытке добиться баланса безопасности, с функциональностью и масштабируемостью.

Например, алгоритмом консенсуса сети, является то, что определяет в ней валидацию транзакций и блоков. Таким образом, Bitcoin и Ethereum являются протоколами, а Proof of Work и Proof of Stake являются их алгоритмами консенсуса. Теперь разберемся поподробнее с ними…

Proof of Work (PoW) – первый алгоритм консенсуса, который был создан. Он используется Bitcoin и многими другими криптовалютами. Алгоритм Proof of Work является основой майнинг процесса.

Внешний вид майнеров

Майнинг PoW включает в себя бесчисленные попытки хеширования, поэтому чем больше вычислительная мощность, тем больше попыток в секунду. Другими словами, майнер с высоким хешрейтом имеет больше шансов найти правильное решение для следующего блока.

Алгоритм консенсуса PoW обьединяет майнеров, которые подтверждают новые блоки транзакций и добавляют его в blockchаin цепочку, далее распределенные узлы сети достигают консенсуса и соглашаются с тем, что хеш блока, предоставленный майнером, является подтвержденным.

Алгоритм консенсуса Proof of Stake (PoS) разработан в 2011 году в качестве альтернативы PoW. Хотя PoS и PoW имеют похожие цели, но имеют некоторые кардинальные различия. В нескольких словах, алгоритм консенсуса Proof of Stake заменяет технологию майнинга PoW механизмом, в котором блоки проверяются в соответствии с долей монет участников в сети.

Валидатор транзакций вносит свои монетки в blockchаin, и количеством этих монет определяется его вес в сообществе майнеров, а не количеством его вычислительной мощности. Каждая система PoS может реализовать алгоритм по-разному, но в целом цепочка блоков обеспечивается псевдослучайным процессом отбора, который учитывает баланс монет узла сети и возраст монеты (как долго монеты заблокированы или находятся в доле), наряду с фактором рандомизации.

Вышеперечисленные протоколы консенсуса отнюдь не все, которые применяются на сегодняшний день. Попадаются и довольно экзотичные, которые мы рассмотрим в следущей главе книги.