Концепции proof of stake (PoS) на основе проекта EOS

EOS — это сверхскоростная блокчейн-платформа, которая позволяет развертывать смарт-контракты и децентрализованные приложения, такие как Ethereum. Она разработана фирмой Block.one, основанной Даниэлем Ларимером. Децентрализованные приложения существуют во многих областях (рынки, онлайн-игры и др.), а платформа EOS используется в основном для онлайн-азартных игр (ставок и онлайн-казино). В данной статье рассмотрены концепции доказательства ставки (proof of stake — PoS) через проект EOS.

Трилемма блокчейн

Трилемма, выделенная Виталиком Бутерином, утверждает, что блокчейн-система может обеспечить не более двух из следующих свойств:

• Полная децентрализация производства блоков;
•  Безопасность сети (ее устойчивость к атакам);
• Масштабируемость сети (ее способность поддерживать масштабирование, связанное с количеством транзакций, которые сеть может обрабатывать за определенный промежуток времени).

Исследователи предложили множество путей решения, чтобы приблизиться к идеалу. Например, сообщество биткойнов пытается решить эту проблему, добавив внепротоковые уровни, которые могут увеличить количество транзакций в секунду, не жертвуя уровнем безопасности или децентрализации сети (Lightning Network).

Что такое доказательство ставки (proof of stake — PoS)?

Доказательство ставки (proof of stake, PoS) — механизм консенсуса, в котором производство блоков зависит от экономического участия пользователей сети. Проверка блока осуществляется на основе средств — количества единиц учета, характерных для рассматриваемой блок-цепи, которые ее производитель поставил на карту. Таким образом, производители блоков помещают средства под депозит, чтобы представить транзакции валидаторам. Последние, в свою очередь, будут голосовать, привлекая средства для включения блока в цепочку. Участники вознаграждаются за это или наказываются, если пытаются обмануть.

Первой децентрализованной цифровой валютой, которая реализовала PoS, является Peercoin, но именно Виталик Бутерин улучшил и популяризировал концепцию.

Пример на практике

Алгоритм поддерживает список валидаторов (также называемых stakers). Это участники сети, которые будут депонировать средства через специальную транзакцию, чтобы претендовать на эту роль.

Алгоритм случайно определяет staker, который будет иметь право зарегистрировать блок в блокчейне. Затем валидаторы голосуют за включение этого блока в блокчейн пропорционально их ставке, то есть количеству монет, которые они поставили под секвестр. За плохое поведение валидаторы сурово наказываются: часть их ставки сжигается.

Преимущества proof of stake — PoS

Основным преимуществом является экологический аргумент — нет необходимости тратить большое количество электроэнергии на защиту блокчейна. Также, учитывая меньшее энергопотребление, нет необходимости крупно вознаграждать участников сети за создание новых узлов.
PoS позволяет найти более эффективные механизмы, чем PoW, чтобы препятствовать образованию централизованных картелей (группировки игроков, желающих повредить сеть или нанести ей вред).

Риски централизации снижаются, поскольку вознаграждение пропорционально количеству активов, находящихся под залогом: каждый участник может приобрести необходимое оборудование в соответствии со своим обязательством. Атаки вроде 51 % намного дороже, чем в случае PoW.

Виталик Бутерин оформил первую версию своей системы proof of stake, именуемой The Friendly Finality Гаджет (Каспер FFG для друзей). По сути, это гибрид между доказательством работы и доказательством доли. Такой механизм консенсуса позволит обеспечить плавный переход между этими двумя методами. Блоки сначала производятся через доказательство работы, а затем сеть проверяет их через доказательство доли. Ожидаемый в желтой бумаге Ethereum, эта модификация протокола определена в EIP 1011 и не требует серьезных изменений для реализации.