В прошлой статье мы мельком затронули тему POW и POS алгоритмов. Сегодня мы продолжим эту тему более подробно, чтобы появилось понимание того, что такое алгоритмы консенсуса и зачем они нужны.

Алгоритм консенсуса – это достижение согласия и общего мнения людей о внесении новой информации в блокчейн. Без него была бы невозможна работа сети.

В рамках этого консенсуса все ноды пользователей должны обладать самой современной технической версией системы, в рамках которой они совместно записывают новую информацию о совершенных транзакциях, достигая согласия. 

Представители блокчейн-технологии больше любят такое определение: консенсус – это протокол взаимодействия узлов (нод) сети.

Каждый алгоритм консенсуса отличается своей собственной безопасностью, энергопотреблением, масштабируемостью. Но цель всегда одна – удостовериться в правильности вносимой информации в блокчейн. На сегодняшний день насчитываются следующие виды алгоритмов консенсуса:
  • Proof of Work (Доказательство работы)
Самый первый алгоритм, на котором сейчас построен Bitcoin и до недавнего времени Ethereum, пока не перешел на POS. Для многих этот алгоритм считается самым удобным и безопасным в плане использования. Работа этого алгоритма заключается в том, что майнеры (те, кто обеспечивают работу сети) соревнуются между собой в силе своих вычислительных мощностей в попытке первыми придумать хэш сети. А тот майнер, который сделал это первым, получает право на формирование нового блока информации с транзакциями. За потраченное время, майнер получает награду в активе этой сети. 
  • Proof of Stake (Доказательство доли) 
Этот метод основан на популярной технологии под названием «стейкинг» (процесс хранения средств на кошельке или бирже, за который дается вознаграждение).
Люди, которые владеют большим количеством монет и дают их часть в залог сети для обеспечения работы блокчейна, называются валидаторами. 
Валидатор, в отличии от майнера, не задействует техническое оборудование. Его задача проверять других участников стейкинга и создавать новые. За эту работу валидатор получает вознаграждение. 
  • Delegated Proof of Stake (делегированное доказательство работы)
Разновидность POS, главным отличием которого является процесс голосования пользователей сети, в рамках которого выбирают производителей блоков. Чем выше репутация и количество монет у этих людей, тем выше шанс, что их могут выбрать. 
  • Proof of Action (доказательство активности)
Смесь алгоритмов POW и POS. Сначала происходит момент соревнования между майнерами по добыче хеша (блока), точно также, как происходит в POW. Однако после этого, система автоматически переключается на POS, где начинают выбирать валидаторов по наибольшему количеству монет. После их выбора, они подтверждают добытый блок и начинается внесение в него информации по совершенным транзакциям. После окончания этого процесса, награда делится между майнером и валидатором. 
  • Proof of Authority (доказательство репутации)
Модифицированная версия POS, в которой работают те же валидаторы, только выбираются они по уровню репутации с обязательным условием идентифицирования своей личности. Блокировки монет не требуется, на кону стоит лишь их репутация. За хорошую работу она увеличивается, за плохую уменьшается.
  • Proof of Burn (доказательство сжигания)
Альтернативный алгоритм POW. В нем для того, чтобы стать майнером и получить право на добычу блока, необходимо пожертвовать частью активов этой блокчейнсети. Иными словами, сжечь для получения привилегии добычи. 
Чем больше сжигается, тем выше шансы. Монеты теряются без возможности их обратного восстановления. И за такую самоотверженность, майнер может стать постоянным создателем блоков, при условии, что он не совершает ошибок или хочет обмануть. 
  • Proof of Capacity (доказательство мощности)
Здесь работа алгоритма строится на том, сколько у майнерасвободного места на жестком диске. В PoC генерируется список возможных блоков для понимания того, сколько может потребоваться места для их создания. Чем больше оказывается свободного места у майнера, тем больше потенциал возможных решений по добыче этих блоков. 
Как итог, должна быть подобрана правильная комбинация данных для добычи блока. После этого майнер получает свое заслуженное вознаграждение. 
  • Proof of Elapsed Time (доказательство истекшего времени)
Данный алгоритм работает в блокчейн сетях с допуском. Проще говоря блокчейн требует идентификации пользователя, если он хочет им пользоваться. 
Блок в этой сети генерируется определенное время, которое нужно подождать. Это время для каждой отдельной нодысвое собственное. По итогу первый, у кого заканчивается время ожидания, получает право на добычу блока в сети. Иначе говоря, происходит процесс рандомизации, который гарантирует, что каждый участник сети имеет равный шанс на получение возможности добыть блок. 
  • Proof of Importance (доказательство важности)
В данном алгоритме происходит отбор майнеров на основе определенных критериев (количество и размер транзакций за последние 30 дней, активность в сети и сколько монет в заблокировано).
Основываясь на этих данных, ноды получают разную степень важности в добычи новых блоков. Чем выше этот показатель, тем лучше и выше шанс. 

Подводя итог, стоит отметить, что все эти алгоритмы абсолютно разные и сложно определить, какой из них является более универсальным или правильным. Каждый алгоритм хорош по-своему и здесь уже играет роль личных предпочтений человека.
23.11.2022