PoW против Proof of Stake (PoS) майнинга

Существует два основных типа майнинга криптовалюты: Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS). Хотя PoW был первоначальным методом добычи, PoS становится все более популярным в последние годы из-за его потенциала для большей энергоэффективности и устойчивости.

Майнинг Proof of Work (PoW) и алгоритм SHA-256

В качестве напоминания, в Уроке 1 мы обсудили основы майнинга криптовалюты, включая процесс подтверждения транзакций в сети блокчейн и роль майнеров в поддержании безопасности и целостности сети. Как уже было сказано, добыча Proof of Work (PoW) - это ресурсоемкий процесс, который включает в себя решение сложных математических уравнений с использованием специализированного оборудования и программного обеспечения.

Алгоритм SHA-256 - это тип криптографической хэш-функции, используемой в Proof of Work (PoW). Он принимает входные данные и производит выходной сигнал фиксированного размера, называемый хэшем. Хеш является уникальным идентификатором входных данных и не может быть изменен для получения исходных данных. В майнинге криптовалюты алгоритм SHA-256 используется для подтверждения транзакций и создания новых блоков в сети Биткоин. Алгоритм разработан таким образом, чтобы быть устойчивым к атакам коллизий и обеспечивать целостность и безопасность сети.

Примерами PoW криптовалют являются Bitcoin, Litecoin и Monero. Сложность майнинга регулируется путем периодической корректировки целевого значения хэша для блоков в зависимости от скорости создания блоков. Конкуренция за вознаграждение за майнинг привела к созданию майнинговых пулов, где майнеры могут объединить свои вычислительные мощности, чтобы увеличить свои шансы на решение проблемы и получение вознаграждения.

Proof of Stake (PoS) майнинг

Майнинг Proof of Stake (PoS) - это относительно новая концепция, которая была разработана для решения проблемы энергоемкости майнинга PoW. В PoS-майнинге валидаторы выбираются на основе количества криптовалюты, которой они владеют и готовы "поставить на кон" в качестве залога для проверки транзакций. Валидаторы выбираются случайным образом на основе суммы криптовалюты, которую они готовы поставить, и чем больше криптовалюты ставит валидатор, тем выше его шансы быть выбранным.

Майнинг PoS считается более экологичным и менее ресурсоемким, чем майнинг PoW, поскольку для подтверждения транзакций требуется значительно меньше вычислительной мощности. Кроме того, майнинг PoS устраняет необходимость в специализированном оборудовании, что может снизить стоимость майнинга и повысить доступность.

Примерами PoS криптовалют являются Cardano, Polkadot и Ethereum. Ethereum является ярким примером, поскольку в настоящее время он находится в процессе перехода от PoW к PoS майнингу, что, как ожидается, повысит эффективность сети и снизит потребление энергии.

Преимущества PoW-майнинга

Децентрализованная и безопасная сеть: Майнинг PoW обеспечивает децентрализацию сети, при этом транзакции подтверждаются разрозненной сетью майнеров. Это гарантирует, что ни одна сторона не имеет контроля над сетью или значительной частью мощности майнинга. PoW-майнинг успешно используется в таких криптовалютах, как Биткоин, уже более десяти лет. Поскольку этот подход доказал свою надежность и безопасность, он является предпочтительным выбором среди сетей блокчейн.

Недостатки PoW-майнинга

Энергоемкость: Добыча PoW потребляет много электроэнергии, что вызывает беспокойство по поводу ее воздействия на окружающую среду. В определенных обстоятельствах энергия, потребляемая при добыче PoW, превышает энергию, потребляемую крошечными странами. Мы проанализируем эту тему на следующих уроках и посмотрим, верно ли это на 100%.

Централизация: Поскольку добыча PoW является конкурентной деятельностью, более крупные майнинговые пулы могут сконцентрировать значительное количество майнинговых мощностей, что приведет к централизации и потенциальному манипулированию сетью.

Масштабируемость: По мере роста количества транзакций в сети растет и сложность добычи, что приводит к увеличению времени подтверждения и повышению затрат на добычу.

Преимущества PoS-майнинга

Энергоэффективный: Поскольку PoS-майнинг не требует такой же вычислительной мощности, как PoW-майнинг, он является более энергоэффективным средством защиты сети блокчейн.

Снижение централизации: Поскольку мощность майнинга не сосредоточена в руках нескольких крупных майнинговых пулов, PoS майнинг минимизирует риск централизации.

Масштабируемость: Поскольку сложность добычи не увеличивается с ростом количества транзакций в сети, добыча PoS может масштабироваться легче, чем добыча PoW.

Недостатки PoS-майнинга

PoS майнинг - это более новая концепция, чем PoW майнинг, и она не была так тщательно проверена в реальном мире. Это может привести к проблемам безопасности и уязвимостям.

Распределение монет: При PoS-майнинге валидаторы выбираются на основании того, каким количеством криптовалюты они владеют и готовы "сделать ставку" в качестве залога для подтверждения транзакций. Это потенциально может сконцентрировать богатство в руках нескольких крупных валидаторов.

Другие алгоритмы майнинга

Помимо PoW и PoS, существует еще несколько алгоритмов майнинга, используемых в криптовалютной индустрии. Эти алгоритмы используются для подтверждения транзакций, создания новых блоков и обеспечения безопасности и целостности сети блокчейн. Некоторые примеры других алгоритмов добычи включают:

Hashcash и Scrypt

Два популярных алгоритма майнинга, используемых такими криптовалютами, как Litecoin и Dogecoin. Hashcash был первоначально разработан для борьбы со спамом в электронной почте, но с тех пор он был адаптирован для использования в криптовалютах. С другой стороны, Scrypt - это алгоритм, жесткий к памяти, который был разработан, чтобы быть более устойчивым к ASIC-майнингу, чем SHA-256.

Equihash и CryptoNight

Два других алгоритма майнинга, которые используются такими криптовалютами, как Zcash и Monero, соответственно. Equihash - это алгоритм с жесткой памятью, для добычи которого требуется большой объем памяти, что усложняет преимущество ASIC-майнеров. CryptoNight, с другой стороны, разработан таким образом, чтобы быть более устойчивым к GPU-майнингу, чем другие алгоритмы.

ProgPoW и RandomX

Более новые алгоритмы майнинга, которые разработаны таким образом, чтобы быть устойчивыми к специализированному оборудованию и ASIC-майнингу. ProgPoW был специально разработан, чтобы быть устойчивым к ASIC. RandomX, с другой стороны, используется Monero и разработан для того, чтобы быть более устойчивым к GPU-майнингу, чем CryptoNight.