Casper – это протокол, который используется Ethereum для связи PoS с PoW. В противном случае они не смогут передавать информацию друг другу. Каспер является неотъемлемой частью успешного развития PoS в дальнейшем.
Проблемы PoW
Большинство криптовалют строятся на протоколе PoW (Proof-of-work). Функция состоит из трех шагов:
- Решение криптографических задач. Они производятся майнерами, желающими создать блок, который станет одной из частей цепочки. Для генерации затрачивается большое количество энергии.
- Передача блока после его генерации для проведения проверки.
- Проверка блока на его принадлежность цепочке, самые простой процесс из всех.
Эта система применяется для функционирования BTC и ETH. Но протокол не является идеальным, он имеет определенные недостатки.
Проблемы с доказательством проведенной работы:
- процесс подтверждения проведенной работы – это энергозатратная процедура, которая требует большое количество энергии и мощности;
- прибыльность майнинга зависит от вкладываемых средств, тем самым лица, которые могут приобрести большее количество ASIC’ов смогут получить больший шанс на получение заработка;
- из-за этих проблем децентрализация криптовалюты оказывается под вопросом.
Согласно статистике, на сегодняшний день больше 66% хешета разделено между пятью крупнейшими пулами, большая часть которых находится на территории Китая. Такое явление точно нельзя назвать «децентрализированным», так как объединение этих пулов в один приведет к получению контроля над сферой, что случае при владении более 51% хешета.
По всем этим причинам на замену proof-of-work пришел proof-of-stake. Несмотря на то, что он намного лучше, все же имеются проблемы и у PoS, которые требуется решить, например, взаимосвязь с PoW. Для этого был разработан протокол Ethereum Casper.
Что такое Рroof-of-stake доказательство доли
Proof-of-stake или PoS – это альтернативный алгоритм, используемый в качестве замены PoW. Протокол был создан в 2012 году и впервые был применен на криптовалюте Peercoin. PoS работает таким образом, что закрытие нового блока ложится на того, кто будет выбран из пользователей, пропорционально его доле владения данной монетой .
Доля виртуальных монет на счету определяет вероятность вычисления операции хеширования. В этом и заключается различие PoS сетей от PoW. Большое количество валюты позволяет пользователю увеличить шансы на закрытие блока при его генерации.
PoS работает по следующему алгоритму:
- валидаторы замораживают выбранное количество монет (это становится долей или ставкой);
- далее начинается проверка блоков (замороженные монеты стараются найти новый блок, который можно добавить в уже существующую цепь);
- вознаграждение предоставляется только в случае нахождения нового блока;
Важно! К PoS применяется термин «майнинг», который произошел от PoW. Пользователь, который создает блоки и подтверждает транзакции – валидатор. Но для простоты этот процесс называют майнингом. Также можно встретить термин посинг.
Вместо «доказательства работы» PoS использует алгоритмы «примитивного подтверждения доли». Причиной этому является различие PoW от PoS. Первый основан на проделанной работе (пользователь получает награду в зависимости от количества проведенных вычислений), а второй – на доле в общем количестве криптовалюты. То есть, для подтверждения не потребуется предоставлять «доказательство работы».
Отличия Casper от других PoS
Протокол Casper – это PoS, который отныне используется для ETH. Разработчиком стал Влад Замфир, которого также называют «Лицом Каспера».
Использование этого протокола в криптовалюте обусловлено тем, что процесс позволяет наказывать любой вредоносный элемент, мешающий полноценной работе сети. После внедрения Каспера работа PoS ведется следующим способом:
- валидаторы делают ставки в виде эфиров;
- далее начинается проверка блоков;
- блок добавляется в цепочку, что приносит вознаграждение;
- Если система заподозрила кого-то из валидаторов в создании пустого блока или иных махинационных действиях, то он попадает в бан, а доля снимается.
Интересно! Отличие Casper от других PoS протоколов – злоумышленники добавляются в черный список и теряют поставленные средства. Система может забанить даже того валидатора, который находится офлайн.
Под проектом «Casper» подразумевается объединение двух стартапов:
- FFG – finality friendly gadget;
- CBC – correct-by-construction.
FFG – это механизм, который позволяет найти «общий язык» протоколам PoS и PoW. Алгоритм позволяет упростить переход к доказательству доли владения. Также существует действующий протокол для проверки. Он позволяет получать блоки согласно протоколу PoW, но проверять его по контрольной точке PoS.
CBC — это механизм исключающий PoW совсем.
Зачем нужен Ethereum Casper
Casper необходим проэкту Ethereum, чтобы совершить полноценный переход на PoS. В противном случае ETH не сможет избавиться от имеющихся проблем и недостатков.
Проблемы децентрализации в алгоритме PoW
Например на данный момент большая часть хешрейта сети биткоин принадлежит нескольким определенным пулам, это означает, что они имеют повышенный шанс на получение вознаграждения, кроме того обьединившись они могут взять под контроль всю сеть.
Также на доход майнеров влияет мощность оборудования, что стимулирует участников к покупке новых более производительных ASIC устройств, это не только расходует огромные энергетические ресурсы, но и также дает возможность состоятельным людям нарушить принципы децентрализации, за счет концентрации больших мощьностей в одних руках.
PoS позволит ETH сохранить большую децентрализацию, относительно проэктов использующих только PoW.
Энергоэффективность
PoW всегда ассоциировался с большими затратами на электроэнергию, которая нужна для проведения всё усложняющихся вычислений. В мире майнинг уже потребляет столько же электроэнергии, как и некоторые страны. Даже современные платежные системы не могут конкурировать в этом аспекте с криптовалютами. Негативное влияние на окружающую среду и увеличенные денежные затраты – проблема PoW. От этого почти полностью избавлен механизм PoS.
Экономическая безопасность
Валидатор может не беспокоиться за свои средства, если он действует по установленным правилам в сети. Риска потери монет нет, только при условии, что пользователь не проводит махинации.
Масштабируемость
PoS делает это при помощи шардинга, что намного сложнее реализуется с PoW (причина – концепция добычи блоков). Под шардингом подразумевается деление имеющейся базы на части между участниками по определенному признаку.
Интересно! Шардинг, как термин, был заимствован из систем баз данных.
Переход к POS
PoS, в отличие от PoW не требуется больших вычислительных мощностей. Консенсус достигается с использованием доли коинов. Переход на PoS позволит Ethereum освободиться от привязки к майнерам. Платформа продолжит жить при помощи валидаторов и стейкинговых пулов. Вознаграждение, при участие в пулах, будет начисляться в зависимости от доли (ставки).
Единственная причина, по которой PoS не используется повсеместно – он увеличивает средства богатых пользователей. Валидатор, который расположил самую большую ставку, получит большее вознаграждение, так как оно начисляется в зависимости от вложенной доли.
Сегодня введение PoS в Ethereum позволяет делать лишь крупные ставки. Но с течением времени порог вхождения будет уменьшаться. Если же у пользователей будет недостаточно монет для ставок, то токены можно будет объединить при помощи пулов.
Peercoin был только началом для долгого пути PoS –перспективного направления, которое развивается благодаря имеющемуся ажиотажу вокруг себя. Создание протокола, связывающего PoS с PoW и переход Эфириума на этот алгоритм покажет насколько он готов бороться за пальму первенства в индустрии криптовалют.
