В механизме консенсуса Proof of Stake (PoS) транзакции проверяются и блоки добавляются в блокчейн не через вычислительные задачи, как в Proof of Work (PoW), а через систему ставок криптовалюты, которая называется валидатором. Вместо того чтобы решать сложные математические задачи, как майнеры в PoW, участники PoS сети (валидаторы) подтверждают транзакции и создают новые блоки, делая ставки на свою криптовалюту. Принцип работы PoS позволяет значительно снизить энергозатраты и повысить эффективность сети.
Как работают проверки транзакций в PoS?
- Выбор валидатора: В системе PoS валидаторы (участники сети, которые ставят свою криптовалюту как залог) выбираются случайным образом или на основе ряда факторов, таких как размер их ставки или продолжительность времени, на которое они готовы заблокировать свои средства. Чем больше ставка (или чем дольше валидатор участвует в сети), тем выше вероятность его выбора для подтверждения следующего блока.
- Проверка транзакций: Когда валидатор выбран для создания нового блока, он проверяет транзакции в пуле неподтвержденных транзакций, чтобы убедиться, что они действительны. Эти проверки включают:
- Убедиться, что отправители имеют достаточное количество средств для отправки.
- Проверить, не были ли средства ранее потрачены (избежание двойного расходования).
- Убедиться, что транзакции подписаны правильно, с использованием соответствующих криптографических ключей.
- Создание и добавление блока: После того как валидатор проверяет все транзакции и удостоверяется в их правильности, он создает новый блок и добавляет его в блокчейн. После этого он рассылает блок другим участникам сети, которые могут проверить его и, если все в порядке, принять новый блок.
- Подтверждение блока другими валидаторами: Остальные валидаторы также проверяют созданный блок, чтобы убедиться, что все транзакции в блоке правильные и что сам блок был создан корректно. В случае, если блок проходит проверку, другие валидаторы добавляют его в свою копию блокчейна.
- Вознаграждение валидаторов: Валидаторы получают вознаграждение за создание блока и за участие в подтверждении транзакций в виде криптовалюты, пропорционально их ставке. Это стимулирует валидаторов честно выполнять свои обязанности, так как если они нарушат правила, их ставка может быть частично или полностью конфискована (наказание за нечестную работу называется «Slashing»).
- Система «Slashing»: В случае, если валидатор пытается совершить мошенничество (например, попытаться создать блок с недействительными транзакциями или с двойными расходами), его ставка может быть частично или полностью конфискована. Это наказание направлено на снижение вероятности мошенничества и обеспечения безопасности сети.
Преимущества PoS при проверке транзакций:
- Энергосбережение: PoS значительно снижает потребность в энергии, так как для подтверждения транзакций не нужно выполнять вычислительные задачи, как в PoW.
- Быстрота: Проверка транзакций и создание блоков обычно происходит быстрее, так как в системе PoS нет необходимости в сложных вычислениях.
- Меньшая централизация: В отличие от PoW, где майнинг требует дорогостоящего оборудования и мощных вычислительных ферм, для участия в PoS достаточно иметь достаточную сумму криптовалюты, что снижает вероятность централизации майнинга в руках крупных игроков.
Недостатки:
- Концентрация богатства: Большие ставки (или более долгосрочные блокировки средств) увеличивают вероятность того, что крупные участники будут чаще выбирать для добавления блоков, что может привести к концентрации власти в руках крупных владельцев криптовалюты.
- Риск нечестных валидаторов: Хотя система «slashing» уменьшает вероятность нечестных действий, все же существует риск, что валидаторы с достаточной мощностью могут попробовать манипулировать сетью.
Заключение:
В Proof of Stake транзакции проверяются валидаторами, которые делают ставки криптовалюты, а не решают сложные математические задачи. Когда валидатор выбран для добавления нового блока, он проверяет транзакции, создаёт новый блок, и если все правильно, добавляет его в блокчейн. Этот процесс требует меньших затрат энергии и обладает более высокой эффективностью по сравнению с Proof of Work, но может столкнуться с проблемами концентрации власти в руках крупных участников.