Начало глубокого погружения в горячие споры между proof-of-work и proof-of-stake заставляет людей задуматься, какой подход действительно справедлив. Это путешествие ведёт к внимательному изучению хороших сторон и трудностей каждого, пытаясь раскрыть их сильные и слабые стороны.
Открывая серию дискурсов, мы приступаем к первому сегменту, направленному на разгадку векового спора между парадигмами консенсуса proof-of-stake и proof-of-work. Этот нарратив стремится пролить свет на фундаментальные принципы, одновременно затрагивая спорные темы накопления богатства и неравенства, которые являются ключевыми в любом общественном дискурсе.
Появление Биткоина и множества фундаментальных цифровых валют ознаменовало эпоху чистой схемы proof-of-work.
В 2013 году Peercoin стал авангардом механизма proof-of-stake, проекта, который существует и по сей день. Несмотря на новаторские усилия Peercoin, широкое признание PoS значительно усилилось благодаря Ethereumамбициозный переход из военнопленных — переход, который оказался затяжным.
В отличие от этого, такие проекты, как Cardano, сознательно перешли к PoS, отказавшись от PoW после тщательной оценки консенсусных рамок.
Сообщества, вращающиеся вокруг Bitcoin и Monero, остаются горячими сторонниками механизма proof-of-work, ориентированного на майнинг, подчёркивая твёрдую приверженность этому фундаментальному консенсусному подходу.
Что такое алгоритм консенсуса?
В обширных пространствах любой блокчейн-экосистемы алгоритм консенсуса является краеугольным камнем, созданным для решения квинтэссенции проблемы доверия между участниками сети. Этот алгоритм имеет решающее значение для проверки транзакций, служа криптографическим ключевым камнем, поддерживающим функциональность криптовалют.
Проверка основных атрибутов транзакции, таких как владение и сумма транзакции, осуществляется с помощью чудес криптографии с открытым ключом, используя её фундаментальные математические принципы.
Алгоритмы консенсуса разработаны для противодействия опасности атаки «двойного расхода», когда злонамеренное лицо может попытаться потратить одну и ту же цифровую валюту несколько раз. Решение этой проблемы требует взвешенного решения для установления легитимности одновременных сделок.
Решение этой ситуации выходит за рамки чисто математических формулировок, опираясь на синтез криптографической строгости и экономических стимулов для поддержания сплочённой сети.
Механизм консенсуса Биткоина основан на простом принципе: достоверности самой длинной цепочки блоков. Этот метод, известный как Консенсус Накамото в честь загадочного создателя Биткоина, предполагает, что расширение блокчейна требует значительных усилий.
Proof-of-work и процесс майнинга играют ключевую роль, обеспечивая безопасность каждого блока криптографическим способом, требующим значительных вычислительных усилий.
Безопасность, лежащая в основе Биткоина, фундаментально связана с ощутимым физическим показателем — энергией, отражающей прямую связь между вычислительной мощностью и потреблением электроэнергии.
Напротив, proof-of-stake укрепляет целостность сети за счёт распределения стейков или значительных активов токенов сети. Её парадигма безопасности неразрывно связана с экономической оценкой сети — фискальной нагрузкой, необходимой для доминирования в большинстве акций.
Однако сети доказательств работы также демонстрируют ощутимую связь между их экономической оценкой и безопасностью. Майнеры получают вознаграждение криптовалютой, что стимулирует увеличение вычислительных ресурсов и затрат энергии для повышения безопасности. Эта динамика способствует формированию аппарата безопасности, который развивается в сторону экономического баланса, под влиянием стоимости электроэнергии.
Со временем инвестиции в майнинговую инфраструктуру зависят от графика выбросов и рыночной оценки криптовалюты, а не от операционной эффективности сети или вовлечённости пользователей. Этот аспект часто ссылается сторонниками proof-of-stake как фундаментальный недостаток парадигмы proof-of-work.
Энергетическая проблема и история Trusting PoS
В познавательном диалоге с Cointelegraph Аггелос Киайяс, выдающийся главный научный сотрудник IOHK, одного из столпов Cardano, пролил свет на их стратегический выбор для proof-of-stake (PoS). Она выразилась:
«Соображения экологической устойчивости и энергозатрат, присущие блокчейнам Proof of Work, были ключевыми. Это вызвало вопрос: «Можем ли мы спроектировать протокол, отражающий эффективность блокчейна биткоина без чрезмерного энергопотребления?»
Спрос на электроэнергию майнинга биткоина значительный: июльская оценка 2019 года оценивает годовое потребление в 70 тераватт-часах, что примерно соответствует общему энергопотреблению небольшой европейской страны, такой как Австрия. Однако этот показатель составляет всего 0,28% мирового потребления электроэнергии.
Экологические последствия такого потребления являются предметом споров. В отчёте за тот же период оценивалось, что 74% майнинга биткоина использует возобновляемые источники энергии. Сторонники сообществ Bitcoin и Monero утверждают, что энергия, затраченная на майнинг, является жизненно важной и лежит в основе надёжности и децентрализованности системы.
Джейк Йоком-Пиатт, руководитель проекта в Decred, разделяет экологические опасения, но остаётся скептически настроен по отношению к PoS как к окончательному решению. В беседе с Cointelegraph он заметил:
«Экологический ущерб Proof of Work неоспорим. Тем не менее, важно признать это первым и самым простым механизмом консенсуса. Возможны будущие улучшения для военнопленных.»
Хотя proof-of-stake также включает использование энергии, особенно в процессе делегирования, он широко признан значительно менее энергоёмким, чем системы proof-of-work. Однако критики утверждают, что эта эффективность достигается за счёт нескольких других критически важных факторов.
Что касается надёжности PoS, Йоком-Пиатт отмечает, что чистые системы PoS по своей природе обратимы, что подразумевает изменчивую историю. Это откликается с критикой 2015 года математика Эндрю Поэлстры из Blockstream, который утверждал, что зависимость PoS от предыдущих ставок — которые сами по себе безоснованы — делает невозможным для пользователей окончательно подтвердить легитимность блока.
В отличие от этого, историческая точность PW математически поддаётся и может быть опровергнута только через грандиозную задачу воспроизведения всей его горнодобывающей истории. Поэлстра подчеркнула, что хотя сторонники PoS считают достаточное подтверждение краткосрочной истории, изменения в старых блоках подорвут коллективную память участников системы.
Это смещает модель доверия из неизменного реестра Биткоина в зависимую от постоянно связанных коллег, подверженных юридическим, сетевым и целевым атакам на доверенные организации, тем самым снижая её устойчивость к цензуре и децентрализации.
Несмотря на эти критические замечания, сторонники PoS утверждают, что, подобно системам PW, она в конечном итоге зависит от формы социального консенсуса для своей безопасности.
Дебаты продолжаются, больше основанные на философских убеждениях о допустимости опоры на общественный консенсус для снижения энергопотребления, чем на окончательное техническое превосходство. Этот продолжающийся дискурс продолжает развиваться, переходя в различные сложные дискуссии.
Приобретение доли против приобретения работы
Стремление к экономической справедливости остаётся спорным вопросом в области алгоритмов консенсуса, при этом сторонники обеих систем выступают за меры, направленные на сокращение неравного доступа и усугубление неравенства в богатстве, в соответствии с идеалами децентрализации.
Proof-of-stake часто критикуют за поддержание цикла, в котором состоятельные накапливают всё большее богатство — концепция, воплощённая пословицей «богатые становятся богаче». Однако представители Ethereum Foundation заявили в AMA на Reddit, что реальность более нюансирована:
«Владение активом по своей сути даёт возможность получить от него дополнительную выгоду. Различие заключается в механизме прибыли: PoS предлагает более прямой и справедливый путь (приобрести токена, заблокировать токен, выполнить обязанности, заработать X), тогда как корреляция между капиталом и прибылью в PoW значительно зависит от факторов, вне протокола.»
Аггелос Киайяс из сети Cardano утверждал, что PoS не различает инвестиции состоятельных и финансово скромных, заявив:
«Proof of Work не может обеспечить по-настоящему равноправный механизм консенсуса [...] В отличие от этого, Proof of Stake предполагает сценарий, в котором инвестиции менее обеспеченного человека обладают такой же силой, как и у более богатого партнёра.»
Генеральный директор Equilibrium, работающий над алгоритмическим стейблкоином на EOS, поддержал мнение Ethereum Foundation, поддержав точку зрения, что стейкинг токенов лишён барьеров для входа и не способствует неравенству в богатстве, при условии, что токены остаются открыто торгуемыми.
Эта точка зрения контрастирует с аргументом о том, что майнинг по своей сути способствует накоплению богатства благодаря «дополнительным протоколам» преимуществам, таким как скидки на оптовые покупки или эксклюзивный доступ к передовому оборудованию, как подчеркивают сторонники PoS.
В то же время Алехандро Де Ла Торре, вице-президент Poolin, ведущего майнингового пула биткоина, отстаивает справедливость proof-of-work, объясняя её потенциалом инноваций и повышения эффективности благодаря технологическим достижениям. Он сообщил газете Cointelegraph:
«На мой взгляд, возможность внедрять инновации — будь то разработка нового чипа, оптимизацию операционной системы майнинговой установки или любой другой прорыв — отражает, почему PoW является более справедливой «криптоэкономической» моделью. [...] Зависимость PoS от владения основным активом, когда увеличение активов означает более высокий доход, не даёт альтернативы для улучшения позиции, кроме как приобретения большей части заложенного актива.»
Этот спор подчёркивает разные философии, лежащие в основе механизмов proof-of-work и proof-of-stake, каждый из которых имеет свою интерпретацию справедливости в криптоэкономической среде.
Равенство возможностей — это главное
В содержательной беседе с Cointelegraph международный профессор бизнеса Университета Дьюка Кэмпбелл Р. Харви подробно рассмотрел динамику экономического неравенства в контексте механизмов консенсуса блокчейна. Он выделил распространённую критику proof-of-stake (PoS) — склонность к концентрации богатства, заявив: «Да, беспокойство о том, что богатство порождает богатство в PoS, вполне обосновано. Напротив, proof-of-work (PoW) работает ближе к традиционному бизнесу, где майнеры не обязаны владеть базовыми криптовалютами, такими как BTC, ETH.»
Харви подробно рассказал о различных экономических принципах, лежащих в основе этих двух систем, подчеркнув операционные риски и конкурентоспособность, присущие майнингу военнопленных, включая потенциал негативной прибыли и провала бизнеса. Он отметил: «Я не считаю, что современная добыча полезных ископаемых существенно влияет на распределение богатства. Часто майнинговое оборудование устаревает не из-за износа, а из-за волатильности оценок криптовалют.»
Рассматривая проблему скидок оптовых закупок и их влияние на неравенство в капитале, Харви рассматривал это как проявление эффективности масштабирования, что является распространённым аспектом для всех отраслей, что нормализует практику в горнодобывающих предприятиях.
Он также подчеркнул, что неравенство в богатстве — неотъемлемая часть систем свободного рынка, вызванная вариациями врождённых навыков и состояния. Харви утверждал: «В идеале внимание должно быть сосредоточено на равенстве возможностей, а не на самом богатстве. Свободный рынок должен дать возможность каждому с жизнеспособной идеей подняться на вершины экономического успеха.»
С точки зрения доступа и справедливости Харви считает системы PoS, особенно те, что используют модели делегированного доказательства стейка, по своей сути справедливыми, позволяющими даже минимальным заинтересованным сторонам участвовать в наградах за майнинг через делегирование.
Такие механизмы делегирования и пулы стейкинга повсеместны во всех PoS-фреймворках и потенциально расширяются с помощью аналогичных внешних мер, подобных коллективам PoW-майнинга.
В отличие от этого, Алехандро Де Ла Торре утверждает, что принцип равных возможностей одинаково применим и к ASIC-майнингу, подчёркивая жизненный цикл горного оборудования, который обычно длится от трёх до четырёх лет до устарения из-за отказа, увеличения сложностей добычи и т.д. Он отметил: «По мере того как мы наблюдаем постепенное ухождение доминирующих моделей, таких как S9, горнодобывающая отрасль переживает обновление. Это цикличное обновление способствует появлению новых майнинговых установок, операционных систем и поисков экономичной электроэнергии, тем самым привлекая новых участников, желающих использовать возможности добычи военнопленных.»
Этот дискурс освещает тонкие взгляды на экономическую справедливость и возможности в экосистеме консенсуса блокчейна, подчёркивая сложное взаимодействие технологических инноваций и рыночной динамики.
Горнодобывающая работа не всегда одинакова
Кристи Ли-Майнехан, выдающаяся фигура в области майнинга криптовалют и бывший технический директор Genesis Mining, а также соавтор ProgPow, утверждает, что дискуссия о справедливости proof-of-work (PoW) в первую очередь критикует майнинг ASIC. Она выступает за использование потребительского оборудования, такого как процессоры и GPU, для майнинга, используя их повсеместное распространение и доступность для повышения уровня конкуренции. Минехан объясняет:
«CPU и GPU глубоко интегрированы в глобальные цепочки поставок, ежедневно охватывая бесчисленное количество людей по всему миру. Разрабатывая алгоритм PoW, который использует это доступное оборудование, вы фактически используете устоявшиеся сети поставок и распределения, а не прокладываете новые пути.»
Она подчёркивает важность обеспечения равных возможностей в майнинге, стремясь создать сценарий, при котором все участники, независимо от их статуса, имеют равные шансы на заработок криптовалюты. Минехан признаёт, что горнодобывающие компании неизбежно стремятся перерабатывать и специализировать свои операции, но подчёркивает, что суть честной конкуренции должна заключаться в капитальных затратах (CapEx).
Стоимость приобретения ASIC может быть значительно ниже для крупных игроков, что выгодно от экономии на масштабе. В то же время видеокарты и подобное оборудование, ориентированное на потребителя, предлагают более доступный и финансово выгодный вариант для широкой публики, отмечает Минехан.
Фундаментальный вклад PW
Кристи Ли-Майнехан, обладая глубоким пониманием и опытом в области майнинга криптовалют, глубоко верит в важную роль майнеров GPU, особенно на ранних этапах жизни сети. Она формулирует убедительный нарратив: обычный человек колеблется, стоит ли конвертировать свою кропотливо заработанную традиционную валюту в то, что часто игриво называют «волшебными интернет-деньгами». Предложение использовать существующие вычислительные ресурсы представляет собой гораздо более приемлемую путь для участия.
Этот скептицизм по поводу расходования фиатной валюты на цифровые активы не безоснователен. Действительно, зарождение феномена первичного размещения монет (ICO) тесно связано с новаторскими усилиями Bitcoin и Ethereum. Появление и последующая эволюция биткоина фактически освятили понятие цифровой валюты. Лишь более чем через 17 месяцев после майнинга первого блока Биткоина 22 мая 2010 года произошла знаковая транзакция с пиццей, впервые присвоив Биткоину ощутимую фиатную стоимость.
Ethereum ещё больше укрепил это наследие, реализовав одну из первых ICO в 2013 году, тем самым подтвердив жизнеспособность этого инновационного механизма сбора средств.
Минехан утверждает, что механизм распространения, присущий первоначальному запуску Биткоина, был бы невозможен в чисто системе на основе стейкинга. По её словам, именно создание и стабилизация сети предопределяют возможный переход к моделям стейкинга.
Джейк Йоком-Пиатт, поддерживая идеи Майнехана, подчеркивает, что доказательство работы (PoW) является ключевым механизмом обеспечения справедливого распределения токенов. Он предполагает, что PoW служит «высококачественным источником энтропии» — основополагающим принципом, который также был принят Peercoin на начальном этапе распространения. Такой взгляд проливает свет на многогранную полезность PoW не только как меры безопасности, но и как катализатор справедливого и децентрализованного роста сети.
Системы разные, не обязательно лучше или хуже
Завершение дискурса об экономической справедливости между системами proof-of-stake (PoS) и proof-of-work (PoW), как предполагает Кэмпбелл Р. Харви, может сбить нас с основного вопроса. Сложно однозначно утверждать, что одна система по своей природе централизирует богатство более агрессивно, чем другая.
В конфигурациях PoW, хотя майнеры могут потенциально получить чрезмерные преимущества, они также сталкиваются с риском полной потери инвестиций — ситуации, практически отсутствующей в PoS-фреймворках.
Джейк Йоком-Пиатт, чья инициатива Decred включает элементы обеих парадигм, объясняет, что «чистый PoS и чистый PW принципиально различаются».
Он выступает за гибридную модель, считая, что она объединяет сильные стороны обеих систем. С одной стороны, PoW фактически геймизирует процесс временной метки, тем самым защищая неизменяемость. С другой стороны, PoS незаменим для согласования стимулов управления.
Yocom-Piatt утверждает, что интересы майнеров не всегда могут совпадать с более широкими целями криптовалюты, что подчёркивает потенциальные недостатки управления.
Путь Декреда намекает, что противопоставление PoS и PW может быть чрезмерным упрощением. Синтез этих механизмов мог бы смягчить их индивидуальные ограничения — понятие, отличающееся от других споров блокчейна, таких как Ethash против ProgPow.
С точки зрения управления, недавний эпизод поглощения в сообществе Steem подчёркивает важный урок: контроль над токенами не равен владению.
Предстоящая статья этой серии обещает более глубокое погружение в динамику управления в экосистемах PoS и PoW, с целью дальнейшее раскрыть эти сложные взаимосвязи.