Ключевые выводы

• Proof of authority (PoA) — это механизм консенсуса, при котором валидаторы заранее одобряются на основе проверенной личности и репутации, а не размещенных монет или вычислительной мощности.

• Сети PoA могут обрабатывать гораздо больше транзакций в секунду, чем proof of work (PoW) или proof of stake (PoS), что делает их привлекательными для корпоративных и частных сценариев использования в блокчейне.

• В сети PoA валидаторы «ставят на кон» свою репутацию, то есть они должны раскрыть свою реальную личность и соответствовать строгим требованиям для одобрения, чтобы участвовать.

• Основной компромисс — децентрализация: небольшая группа известных валидаторов делает цензуру проще и вводит риски, которых сети без разрешений обычно избегают.

• PoA часто используется в решениях для цепочек поставок, корпоративных консорциумах и тестовых блокчейн-сетях, таких как тестовые сети Ethereum.

Введение

Блокчейн-сетям нужна общая методика согласования корректного состояния реестра. Эту роль выполняет механизм консенсуса. Наиболее известные типы — proof-of-work и proof-of-stake, но ни один из них не является идеальным для каждой ситуации. Proof of authority (PoA) был предложен как практичная альтернатива для сред, где скорость, эффективность и заранее известные участники важнее открытого участия.

Термин был придуман Гэвином Вудом, сооснователем Ethereum, в 2017 году. С тех пор PoA внедряется в самых разных сценариях — в корпоративных, частных и тестовых сетях.

Что такое Proof of Authority?

Proof of authority — это механизм консенсуса, при котором валидаторы блоков выбираются на основе проверенной личности и репутации, а не вычислительной мощности или объемов токенов. В сети PoA небольшая группа заранее одобренных валидаторов по очереди создаёт и подтверждает новые блоки.

Поскольку валидаторы должны публично раскрывать свою личность для участия, у них есть сильный стимул вести себя честно. Злонамеренные действия повредят их репутации и могут привести к исключению из набора валидаторов. Поэтому идентичность становится ключевым механизмом безопасности в PoA, заменяя экономические стимулы, на которые опираются PoW и PoS.

Как работает Proof of Authority?

Выбор валидаторов

Стать валидатором в сети PoA намеренно сложно. Кандидаты обычно должны подтвердить свою реальную личность, вложить ресурсы, чтобы продемонстрировать приверженность, и пройти процедуру проверки, которая одинаково применяется ко всем заявителям. Этот процесс разработан, чтобы отсеивать злоумышленников и гарантировать, что в сеть смогут войти только надежные организации.

Производство блоков

Одобренные валидаторы по очереди добавляют новые блоки в цепочку. Поскольку группа небольшая, а консенсус быстро достигается среди известных участников, сети PoA могут подтверждать транзакции гораздо быстрее, чем системы PoW или PoS. Не требуется энергоемкое вычисление, и не нужен большой пул стейкинга.

Модель безопасности

Безопасность в PoA зависит от личности и подотчетности валидаторов, а не от финансовых залогов. Валидаторы рискуют своей публичной репутацией и положением, если действуют против интересов сети. Это хорошо работает, когда все участники — известные субъекты, например компании, регулируемые институты или государственные органы.

Proof of Authority vs Proof of Work и Proof of Stake

Proof-of-work опирается на майнеров, которые конкурируют за решение вычислительных задач. Это высоко защищенный и хорошо проверенный временем подход, но он энергоемкий и медленно масштабируется. Proof-of-stake повышает энергоэффективность, но все равно сталкивается с ограничениями по пропускной способности в крупных децентрализованных сетях. 

PoA меняет открытое участие на производительность. Ограничивая валидаторов заранее одобренной группой, сети PoA могут обрабатывать значительно больше транзакций в секунду. Поэтому PoA лучше подходит для частных или консорциумных блокчейнов, где участники известны, а не для открытых публичных цепей.

Некоторые описывают PoA как модифицированную версию PoS, потому что оба механизма опираются не на «чистую» вычислительную мощность. Ключевое отличие в том, что валидаторы PoS блокируют токены в качестве залога, тогда как валидаторы PoA «ставят» на свою личность и репутацию.

Сценарии использования proof of authority

Корпоративные и частные блокчейны

PoA — распространенный выбор для корпоративных сред. Компании могут управлять частным блокчейном с проверенными валидаторами, при этом сохраняя преимущества блокчейна, такие как неизменяемость и возможность аудита. Это особенно полезно для отраслей, которым нужна общая инфраструктура данных между несколькими бизнес-организациями.

Управление цепочками поставок

Управление цепочками поставок — один из самых часто упоминаемых сценариев использования PoA. Цепочки поставок обычно включают фиксированный набор известных участников: производителей, логистических провайдеров и ритейлеров. Требование к проверенным идентификаторам хорошо согласуется с тем, как уже устроены отношения в цепочках поставок. Блокчейн PoA может регистрировать перемещение товаров с высокой пропускной способностью и низкими затратами, одновременно сохраняя группу валидаторов ограниченной проверенными бизнес-сущностями.

Тестовые блокчейн-сети

Многие блокчейн-сети тестируют механизмы на основе PoA. Например, некоторые тестовые сети Ethereum использовали вариант PoA под названием консенсус Clique. Тестовые среды делают акцент на скорости и предсказуемости, а не на децентрализации, поэтому PoA — практичный выбор для разработчиков, которые запускают симуляции и эксперименты перед развертыванием в публичной основной сети.

BNB Smart Chain и гибридные варианты

BNB Smart Chain использует гибридную модель под названием Proof of Staked Authority (PoSA), которая сочетает элементы PoA и делегированного proof-of-stake. Валидаторы в этой модели должны соответствовать требованиям к личности и порогам стейкинга. Такой подход стремится сбалансировать пропускную способность и безопасность, сохраняя при этом некоторые преимущества децентрализации.

Ограничения proof of authority

Главная критика PoA заключается в том, что он жертвует децентрализацией. Небольшая группа известных валидаторов означает, что цензура технически возможна. Валидаторы потенциально могут блокировать определенные транзакции или сговориться, чтобы повлиять на реестр так, как это сеть без разрешений (permissionless) смогла бы противостоять.

Публичный характер идентификаторов валидаторов также вносит другой тип риска. Злоумышленник может попытаться скомпрометировать сеть, воздействуя на известные валидаторы извне. Такая структурная уязвимость не существует в анонимных сетях без разрешений, где участники неизвестны.

Для сценариев, где важны децентрализация и устойчивость к цензуре, PoA обычно не подходит. Для частных или консорциумных сетей, где все участники проверены, а подотчетность заложена в модель управления, эти компромиссы могут быть приемлемыми.

Часто задаваемые вопросы

Что такое proof of authority в блокчейне?

Proof of authority — это механизм консенсуса, при котором небольшая группа заранее одобренных валидаторов создает и подтверждает новые блоки. Валидаторы выбираются на основе проверенной личности и репутации, а не вычислительной мощности или размещенных токенов. Он обычно используется в частных и корпоративных блокчейн-сетях.

Чем proof of authority отличается от proof of stake?

При proof-of-stake валидаторы блокируют токены в качестве залога, чтобы участвовать. В proof of authority валидаторы «ставят на кон» свою репутацию и должны публично подтвердить свою личность. Сети PoA обычно быстрее и более энергоэффективны, но менее децентрализованы, чем сети PoS.

Proof of authority более энергоэффективен, чем proof of work?

Да. Proof of authority не требует энергозатратных вычислений, на которых основан майнинг proof-of-work. Валидаторы в сети PoA просто по очереди создают блоки — это требует значительно меньших вычислений и энергии.

Каковы примеры блокчейнов, использующих proof of authority?

Несколько сетей используют PoA или варианты, основанные на PoA. VeChain применяет модель PoA для отслеживания цепочек поставок в корпоративной сфере. BNB Smart Chain использует Proof of Staked Authority (PoSA) — гибрид PoA и делегированного proof-of-stake. Некоторые тестовые сети Ethereum применяли Clique — протокол консенсуса PoA — для сред тестирования разработчиками.

Каковы основные риски proof of authority?

Основные риски — централизация и цензура. Поскольку валидаторы известны и их число ограничено, они потенциально могут сговориться или подвергнуться давлению, чтобы манипулировать реестром. Публичная видимость идентификаторов валидаторов, хотя и необходима для подотчетности, также делает их потенциальными целями для внешнего вмешательства.

Итоговые мысли

Proof of authority предлагает практичное решение консенсуса для сред, где участники известны и приоритетом является высокая пропускная способность. Оно дает скорость и эффективность ценой меньшей децентрализации и устойчивости к цензуре. 

То, подходит ли PoA под конкретные цели сети, зависит от этих целей: для частных или корпоративных приложений это может быть сильным вариантом, тогда как публичные сети, которые делают ставку на открытое участие, обычно лучше обслуживаются другими моделями консенсуса.

Дополнительное чтение

• Что такое Proof of Work (PoW)?

• Что такое Proof of Stake (PoS)?

• Proof of Work (PoW) vs Proof of Stake (PoS)

• Частные, публичные и консорциумные блокчейны: в чем разница?

• Сценарии использования блокчейна: цепочка поставок

Отказ от ответственности: этот контент предоставляется вам «как есть» только в целях общей информации и обучения, без каких-либо заверений или гарантий любого рода. Его нельзя трактовать как финансовый, юридический или иной профессиональный совет; также он не предназначен для рекомендации покупки какого-либо конкретного продукта или услуги. Вы должны запросить собственную консультацию у соответствующих профессиональных специалистов. Если контент предоставлен сторонним автором, обратите внимание: высказанные там взгляды принадлежат этому стороннему автору и не обязательно отражают позицию Binance Academy. Цены цифровых активов могут колебаться. Стоимость ваших инвестиций может как снизиться, так и вырасти, и вы можете не вернуть сумму инвестиций. За свои инвестиционные решения вы отвечаете исключительно сами, и Binance Academy не несет ответственности за любые убытки, которые вы можете понести. Для получения дополнительной информации см. наши Условия использования, Предупреждение о рисках и Условия Binance Academy.