Эволюция майнинга

Мы продолжаем серию статей об основах блокчейн-индустрии. На этот раз мы расскажем о менее известных видах майнинга криптовалют

Елена Коваленко

30 октября, 2017 14:43

2 мин

Смысл майнинга состоит в том, чтобы поддерживать работу блокчейн. Благодаря этому процессу обрабатываются транзакции, формируя тем самым блок данных. Транзакции могут быть как в виде перевода токенов с одного кошелька на другой, так и в виде умных контрактов. Есть несколько видов майнинга и у каждого есть свои плюсы и минусы для обеспечения стабильности блочной цепи. Наиболее распространёнными видами майнинга являются PoW и PoS. Кратко о них говорилось в прошлой статье. В этой статье мы рассмотрим другие, менее известные способы майнинга.

Развитие механизмов консенсуса

Эволюция механизма консенсуса (или, по-простому, согласования) связана с тем, что технологии блокчейн необходим такой стандарт для консенсуса, при котором учитывался бы риск, связанный с масштабированием платформы. При действующем PoW на биткоине сейчас сложилась обстановка, при которой возникает серьёзный риск для всей системы, и хоть он и является вероятностным, тем не менее, он есть. Главной угрозой является “атака 51%”. Она может, например, реализоваться в виде контроля над мощностями пулов, сконцентрированных в каком-то одном государстве.

Основные концепции

Как мы уже писали, на момент создания биткоина лучшим решением для доказательства работы было использование алгоритма Hashcash и SHA-252. С помощью данных алгоритмов и производятся вычисления на этой криптовалюте. Таким образом, вероятность успеха сгенерировать новый блок зависит от вычислительных мощностей. В 2011 была предложена новая концепция – PoS (доказательство доли), которая решала проблему с гонкой роста мощностей. При таком механизме консенсуса вероятность успеха сгенерировать новый блок зависит от текущей сложности сети и суммы, которая заморожена на кошельке майнера. Однако и у PoS есть недостатки: если злоумышленник получит доступ к приватным ключам первоначальных блоков и будет их использовать для майнинга, то в конечном счёте, обогнав главную цепочку, он, по сути, может стать владельцем системы.

Решение этому частично есть в виде запрета перезаписи блоков до определённой глубины, но это не решает возникновения вероятной проблемы двойных расходов. Проблема в том, что при PoS есть возможность майнить оба блока с разных веток одновременно, не затрачивая большего объёма ресурсов, и, если удастся намайнить оба блока, то появится возможность сфальсифицировать трату. Идея механизма PoS хороша, но применение в чистом виде она может вызвать глобальные проблемы. Также этот метод хорош только для больших депозитов и невыгоден малым.

Proof-of-Activity

Это механизм, при котором поиск блоков происходит как с помощью PoW, так и с использованием концепции PoS. По сути это гибридная система, где сосуществуют блоки обоих типов. Этот механизм консенсуса уже так просто не даст "переписать историю", так как каждый блок добывается совместными усилиями. Держатели монет вступают в работу после того, как участники с PoW выполнили свою часть. Естественно, потенциальный владелец 50% не сможет в одиночку управлять добычей, но всё же искать PoS блоки возможно на любой высоте. Поэтому остается вероятность угрозы в случае, если злоумышленник будет использовать два подхода (PoW и PoS) одновременно.

Реализация PoS в Эфириуме

В новом обновлении платформы Etherium Casper разработчики намереваются перейти с PoW на механизм PoS. Однако концепция подтверждения доли в Casper будет использовать некоторое новшество. Владелец депозита после генерации блока должен подтвердить его истинность, но, если в истории этот блок будет отсутствовать, то валидатор потеряет все ETH-депозиты. Таким образом, исключается возможность сговора большинства для проведения атаки 51%. Это называется экономическая завершенность.

Delegated Proof-of-Stake

Этот механизм консенсуса подразумевает голосование своими средствами за определённую группу майнеров, которым предоставляется возможность сгенерировать новый блок. В этой системе для достижения консенсуса используется голосование.

Proof-of-burn

В данной концепции предлагается уничтожать монеты. Это происходит благодаря отправке токенов на определённый адрес, снять их с которого будет невозможно. Наибольший эффект от майнинга при таком подходе будет получать тот, кто "сжёг" больше монет. Подобный способ майнинга не подойдёт для криптовалюты на раннем этапе развития.

"Proof-of-Capacity" и "Proof-of-Storage"

Идея состоит в том, чтобы использовать ресурсы жёсткого диска, что позволит включиться в процесс майнинга. При этом подходе достигается наибольшая защита от ботнета. Гораздо сложнее установить жертве майнер, заняв внушительное место на диске и остаться незамеченным, чем воровать ресурсы процессора. При таком механизме вероятность успеха добыть блок будет больше у того, кто выделит больше места на своем жёстком диске. К сожалению, в данной концепции тоже есть возможность одновременного майнинга нескольких ветвей, не затрачивая при этом лишних ресурсов. В похожей концепции Proof-of-Storage используется общее облачное хранилище.

Proof-of-Importance

В этом механизме, кроме учёта доли, система также учитывает гриф важности. Сложный математический механизм отслеживает движение токенов в системе и таким образом определяет важность владельца. Т.е., для повышения важности необходимо совершать много транзакций. Такой подход в майнинге использует криптовалюта NEM (New Economy Movement).

Статья blockchain.ru