PoS-Майнінг Ethereum — що це, як Ефіріум переходить на PoS Майнінг

Термін PoS-Майнінг Ethereum має на увазі видобуток криптовалюта на принципі підтвердження частки, при якому вибір творця блоку відбувається в деякій мірі випадково. Імовірність успіху тим вище, чим більше криптовалюта ETH в гаманці користувача. На 12 жовтня 2018 року такий алгоритм знаходиться на першому етапі впровадження, тому поки приміряється колишній механізм PoW. Поки ж Proof-of-Stake актуальний для невеликого числа криптовалюта — NXT, Blackcoin та інших. Що станеться після переходу Ефіріума на PoS? У чому плюси і мінуси нового алгоритму? Як буде відбуватися Майнінг? Ці питання вимагають детального розгляду.

PoS-mining Ethereum — що це

Механізм консенсусу PoS запропонований в 2011 році, а перші згадки про нього з’явилися в співтоваристві BitcoinTalk. Розробники позиціонували алгоритм в якості заміни діючої системи PoW, що має ряд недоліків і залежить від потужності устаткування для Майнінг.

При PoS-Майнінг Ефіріума користувачі зацікавлені в накопиченні і зберіганні максимального числа віртуальних монет, адже від цього залежить розмір винагороди (комісії). Придбання обладнання (відеокарт, Асіка) не має сенсу, так як механізм консенсусу PoS побудований за іншим принципом і не передбачає пошуку хеша шляхом застосування потужностей.

Першою криптовалюта на PoS стала Peercoin, випущена в 2012 році. Спочатку застосовується старий механізм консенсусу, але через деякий час монету перевели на PoS. Надалі з’явилися коін, на 100% побудовані на зазначеному алгоритмі. Йдеться про NXT і Blackcoin (про них згадувалося вище).

З появою розмов про перехід Ефіру на Proof-of-Stake інтерес до алгоритму посилився. Людей зацікавили особливості PoS-mining Ethereum, що це і як працює. Суть механізму в наступному:

1. В якості базового ресурсу застосовується розмір частки. На нього покладається завдання щодо визначення «щасливчика» — вузла кріптовалютной мережі, знайшов блок. Йому дістається премія за отримання елемента ланцюга.
2. Простими словами, чим більше криптовалюта Ефіріума в гаманці користувача, тим вище ймовірність заробити на видобутку.

До слова, вживання терміна «Майнінг» стосовно PoS не зовсім коректно. Тут актуально інше визначення — форджінг. Учасник мережі, який одержує премію за новий блок, носить назву мастернода.

Чим необхідний перехід на PoS-Майнінг Ethereum — мотивація

Віталік Бутерін і його команда приступили до роботи по переходу на PoS ще в 2017 році. Вони переслідували наступні мотиви:

1. Зменшення ресурсів, необхідних для роботи системи.
2. Захист кріптовалютной мережі від атаки 51%. У новому механізмі консенсусу потужність обладнання для Майнінг не грає ролі. Навіть при появі зловмисників, готових атакувати блокчейн, отримати дохід від проведених дій не вийде.
3. Зниження комісійних платежів при проведенні транзакцій. В результаті перехід на PoS зробить Ефіріум більш вигідним для учасників кріптосеті.
4. Захист від проблеми, пов’язаної з централізацією мережі. З появою в 2018 році Асіка-Майнер для видобутку ETH ситуація ускладнилася ще більше. Зосередження потужностей в руках великих майнінгових компаній може порушити принцип децентралізації.
5. Збереження енергетичних ресурсів. Сумарне споживання електроенергії для видобутку ETH в світі становить 10,41 ТВтч на добу. Для порівняння цього електрики вистачить Парагваю на 12 місяців.
6. Зниження витрат на видобуток віртуальних монет. З ростом складності майнер змушені купувати більше відеокарт або купувати ASIC-Майнер. Перехід на PoS-Майнінг Ethereum дозволить змінити принцип видобутку і піти від проблеми.
7. Підвищення масштабованості. З ростом популярності Ефіру можливі затримки в проведенні транзакцій. Впровадження нового алгоритму дозволяє вирішити питання із затримкою перекладів в мережі.

Перехід на ПОС-Майнінг Ефіріума дозволяє розробникам вирішити ряд проблем у сфері екології, безпеки і вигоди використання кріптосеті.

Особливості PoS-Майнінг Ефіріум

Алгоритм Proof-of-Stake є нестандартний принцип вибору поділу блокчейн-ланцюга, який базується на накопиченої частці (враховується кількість голосів або ставок). На відміну від PoW, в PoS-Майнінг Ethereum завдання по визначенню нових блоків переходять до інших механізмів.

Якщо раніше користувач мережі здійснював обчислювальні операції для пошуку хеша і створення нового блоку, у випадку з PoS у нього буде частка кріптосеті (певне число монет). Чим більше обсяг криптовалюта на рахунку, тим вище ймовірність отримати премію. На відміну від PoW-Майнінг учаснику не потрібно нічого вкладати в покупку устаткування. Його головне завдання — накопичення криптовалюта в гаманці.

Отримання нових монет може здійснюватися будь-яким доступним способом — покупка, обмін на товар, отримання за роботу або конвертація в одному з обмінних пунктів. Для запуску Майнінг Ефіріума на PoS потрібно запущений гаманець з монетами всередині. Чим довше користувач зберігає Ethereum на рахунку, тим вище його підсумковий заробіток.

Кожен користувач отримує відсотки за зберігання віртуальної монети на рахунку гаманця (за принципом банківських депозитів). Розмір нарахувань залежить від обсягу монет на рахунку і числа проведених транзакцій. Розробники запевняють, що спроба атаки мережі зловмисниками вимагає великого обсягу віртуальних монет на рахунку. Крім того, в результаті таких дій першим постраждає сам шахрай. Через його атаки вартість Ефіріума може знизитися, що призведе до втрати «левової» частки капіталу.

Розглядаючи PoS-Майнінг Ethereum (що це, і на якому принципі побудовано), важливо розуміти принцип роботи системи Casper:

1. Механізм консенсусу застосовується з періодичністю раз в 100 блоків для забезпечення додаткової страховки зверху PoW. При цьому формуються контрольні точки.
2. Члени кріптосеті направляють монети в пул валідаторів. З періодичністю раз в 100 блоків їх частина виявляється за черговим елементом блокчейн. Якщо 2/3 учасників в пулі згідно з пропозицією, формується новий блок.
3. Думки валідаторів грають роль перевірених підтверджень після отримання крайнього блоку контрольної точки.
4. При наявності голосів проти пропозиції, з’являється комісія розміром 4% з можливістю підтвердження третьою стороною.
5. Якщо вказану межу недосягнутого, блокчейн функціонує на старій системі PoW.

Принцип виплати винагороди в майбутньому буде уточнено. Валідатори PoS вправі розраховувати на частку виплат поряд з Майнер PoW. Більш детальної інформації поки немає. За останніми даними розмір нагороди може зменшитися до 0,6 ETH.

У новій версії Каспера є ряд проблем, які повинні бути враховані:

1. Якщо більше 1/3 Стейкер відмовиться голосувати, перехід на PoS-Майнінг Ethereum не відбудеться.
2. Учасників, здатних змінити думку після останнього блоку, може бути більше 2/3. Така особливість приховує в собі ризик атаки.
3. Стейкер, мають 2/3 голосів для короткого ланцюга PoW (якщо порівнювати з основною ланцюжком), можуть змінити формат реорганізації.
4. Система PoS вступає в силу при наявності 12 підтверджень. При відсутності 2/3 голосів мережа продовжує функціонувати в колишньому режимі.

Коли планується перехід Ethereum на PoS-Майнінг — плани розробників

Ідея переходу на PoS-Майнінг з’явилася в 2017 році. Для згладжування процесу творці передбачили кілька етапів:

1. Метрополіс. На цьому кроці планується внесення правок в кріптовалютную ланцюг і підготовка до переходу. Умовно Metropolis також ділиться на два етапи — Byzantium (успішно завершено в 2017 році). На цьому кроці винагороду учасників кріптосеті було знижено до 3 монет. Наступний етап — Константинополь знаходиться на етапі тестування. Тут планується змінити принципи роботи смарт-контрактів. Після внесення правок вони самі розраховуватимуться за Gas, який використовується при проведенні переказів.
2. Каспер. На цьому кроці Ethereum переходить на PoS-Майнінг. Спочатку в питанні валідації візьмуть участь великі власники віртуальних монет (від 1000 Ефіріум і більше). Решта учасників зможуть зібратися в пули для подолання встановленого порогу (32 монети). Колишнє винагороду в розмірі 3 ETH за видобутий блок йде в минуле. На його місці буде комісія за зберігання віртуальної монети.

Головні дати переходу на PoS-Майнінг:

1. 19 серпня 2017 року — поява перших новин про плани розробників по впровадженню хардфорка Метрополіс. Творці вказали орієнтовну дату — кінець вересня 2017 го.
2. 23 вересня 2017 року — кріптовалютное співтовариство поінформовано про відкладення першого етапу (Метрополіс).
3. 16 жовтня 2017 року — перший крок завершено. Форк Metropolis пройшов успішне тестування і запущений в роботу.
4. 27 липня 2018 пройшла інформація про старт роботи над другим етапом — Константинополь.
5. 14 вересня 2018 року з’явилися відомості, що хардфорк Константинополь вдасться активувати в тестовій версії тільки в грудні 2018 го. Це пов’язано з неможливістю визначити точний номер блоку для активації коду хардфорка. Спочатку тестування планувалося на 9 жовтня.

В останні новини розробники повідомили, що дата апгрейда головною кріптосеті також невідома. У планах творців зробити цю роботу в листопаді-грудні 2018 року. Планується, що вже найближчим часом розмір винагороди буде зменшений до 2 ETH.

Чим небезпечний перехід на PoS-mining Ethereum?

Переваги перекладу мережі на PoS очевидні — рішення проблем з масштабністю, зниження обсягів споживаної енергії, відхід від дорогого устаткування в процесі Майнінг та інші. Але є інша сторона. Вона обіцяє труднощі для криптовалюта Ефіріум в разі переходу на новий механізм консенсусу:

1. Ризик втрати інтересу до віртуальної монеті і небажання Майнер підтримувати новий протокол. У разі відмови спільноти від переходу всі старання розробників можуть виявитися марними.
2. Через розходження думок високий ризик появи нового хардфорка. В історії криптовалюта Ефіріум така ситуація вже відбувалася в 2016 році, коли від основного ланцюга відкололася нова віртуальна монета — Ethereum Classic. Причиною стала незгода учасників спільноти з подальшим розвитком віртуальної монети.
3. Проблем централізації залишається. Після переходу на PoS-Майнінг творці уникають ризику 51% атаки і накопичення потужностей в руках великих майнінгових компаній. Але виникає інша проблема. До отримання нових віртуальних монет допускаються учасники кріптосеті з великим об’ємом коинов на рахунку. Решта користувачі не будуть отримувати криптовалюта або будуть змушені об’єднатися в пули.
4. Відсутність руху віртуальної монети. Принцип PoS-Майнінг в тому, що комісія тим вище, чим більше монет в гаманці учасника (валідатора). В результаті користувачам невигідно витрачати віртуальні монети ETH, адже це приводь до зниження нагороди.
5. Ризик шахрайства. Після додавання блоку деякі учасники мережі зможуть впровадити в мережу шкідливий код і внести правки в блокчейн. При виявленні такого зловмисника у нього конфіскують всі монети. Поки неясно, наскільки такий метод захистить від махінацій всередині кріптосеті.

Ще одна проблема, над якою працюють розробники — Nothing-at-State. Суть в тому, що група валідаторів створює кілька порожніх елементів в ланцюзі. В такому випадку високий ризик подвійного витрачання грошей. Дефект має місце в Каспері, тому Ефіріум поки не переходить на PoS-Майнінг. Команді розробників необхідний вирішити ще ряд проблем, в тому числі і ті, що розглянуті вище. Віталік Бутерін стверджує, що після завершення робіт і остаточного переходу на PoS вдасться зменшити комісійний платіж і витрати на обладнання. Що стосується Майнінг в звичному форматі, він втратить актуальність.

Плюси і мінуси PoS-Майнінг

Перехід Ефіріума на механізм консенсусу PoS має ряд позитивних і негативних якостей. Для зручності вивчення зведемо їх в таблицю:

Багато Майнер з побоюванням дивляться на майбутні зміни і впровадження PoS-Майнінг в кріптосеті Ефіріум. Незважаючи на явні переваги, видно недоліки і ризики для криптовалюта. Не до кінця ясно, як поведуть себе члени кріптовалютного спільноти, чи досягнуто вони єдності, чи збережеться курс віртуальної монети або очікується різке зниження. Відповідь на ці питання можна отримати скоро — орієнтовно на початку 2019 року, якщо не з’являться додаткові обставини для припинення процесу.

Відео про те, що робити після переходу Ефіріума на сел: