Наиболее важным изменением в процессе слияния Ethereum является переход консенсуса от Proof of Work (PoW) к Proof of Stake (PoS).
Являясь ядром блокчейн-сети, консенсус представляет собой набор правил, регулирующих работу блокчейна. Руководствуясь этими правилами, узлы в сети могут голосовать, а также проверять и подтверждать транзакции.
Что такое PoW?
Как следует из названия, PoW (Proof of Work) — это доказательство выполнения работы, а основной принцип PoW заключается в следующем: кто больше работает, тот больше получает. PoW описывает систему, которая требует от участников решить сложную, но легко проверяемую задачу, чтобы получить право на обновление блоков и достижение консенсуса.
Например, в случае с Биткоином хэширование SHA256 выполняется на новой строке, полученной путем перечисления, и цель состоит в том, чтобы определить хэш с заданным количеством ведущих нулей. Чем больше ведущих нулей, тем сложнее задача. Как только узел найдет случайное число, отвечающее требованиям, он сможет обновить текущий блок и получить вознаграждение.
Предположим, есть школа, где из-за занятости учителей учеников просят самостоятельно проверять посещаемость занятий, а ученик, который ведет учет посещаемости в течение дня, получает дополнительные баллы. Поскольку существует стимул для получения баллов, все ученики хотели бы вести учет. Поскольку школу не устраивает, чтобы все ученики вели учет, она решила каждый день давать очень сложную математическую задачу, и только тот ученик, который решит ее первым, сможет вести учет посещаемости в этот день. Кроме того, ученик, получивший право вести учет, получает баллы при условии, что он правильно ведет записи в тот день.
Данная модель, при которой система (школа) выпускает задачи, а пользователи (ученики) решают их, чтобы обновить блок (учет посещаемости), представляет собой механизм PoW. Чем усерднее участник пытается решить задачу, тем больше у него прав на обновление и получение вознаграждений.
PoW довольно прост и понятен. Кроме того, на примере таких криптовалют, как биткоин, этот механизм консенсуса легко реализуется. Однако для обеспечения одинакового времени решения задач система блокчейн постоянно корректирует уровень сложности в зависимости от количества участников. Другими словами, чем больше участников, тем сложнее проблема. По мере усложнения задач люди начали использовать более продвинутое оборудование (майнинговые установки асики) и расходовать большое количество электроэнергии для решения задач, что также привело к огромной трате ресурсов.
Что такое PoS?
Принцип работы PoS (Proof of Stake) похож на систему владения акциями в реальном мире. Чем больше у вас акций, тем больше у вас права голоса и тем выше вероятность получения права на обновление блока.
Ситуация с PoS более интуитивно понятна, чем с PoW. Давайте возьмем вышеприведенный пример с учетом посещаемости в школе. Пока работала предыдущая система, ученикам было начислено множество баллов. В этот момент преподаватели посчитали, что выпускать по одной задаче в день слишком хлопотно, и решили определять право учета через систему лотереи, где вероятность выигрыша зависит от количества баллов у учеников. Предположим, что школа выдала 100 баллов и Саша получил один балл. Согласно этой системе, вероятность того, что он выиграет в лотерею, составляет 1%. Если Саша считает, что 1% — это слишком мало, он также может купить больше баллов у своих одноклассников в частном порядке, чтобы увеличить вероятность выигрыша.
Таким образом, изменение механизма консенсуса в результате слияния означает, что стейкинговые валидаторы заменят майнеров на видеокартах в качестве новых генераторов блоков Ethereum, что значительно сократит потребление ресурсов. Для участия в качестве валидатора пользователь должен внести 32 ETH в депозитный контракт и запустить клиент. После этого пользователь присоединяется к очереди активации, которая ограничивает скорость присоединения новых валидаторов к сети. После активации валидаторы получают новые блоки от коллег по сети Ethereum. Транзакции, представленные в блоке, выполняются повторно, а подпись блока проходит проверку, чтобы убедиться в его достоверности. Затем валидатор отправляет в сеть голос в пользу этого блока.
Популярные