Proof of Stake или доказательство владения — это процесс, который позволяет кому-либо продемонстрировать свою причастность к криптоэкономической системе посредством алгоритма подписи в рамках прав доступа. Это обычно означает вмешательство в консенсусную модель распределенных систем, которые управляют цифровыми расчетными единицами. Валидаторы выбираются на основе количества принадлежащих им единиц или на основе других связанных параметров.

Доказательство доли часто называют «виртуальным майнингом», поскольку цифровые токены играют ту же роль, что и электроэнергия в доказательстве работы. Таким образом, во многих цифровых валютах вероятность проверки блока пропорциональна количеству токенов, находящихся в распоряжении валидатора.

Чтобы стимулировать их защищать систему, валидаторы награждаются выпуском новых токенов и комиссией за транзакции, называемой стейкингом. Причем валидаторов называют не майнерами, а фальшивомонетчиками.

Откуда берется доказательство ставки?

Концепция доказательств Proof of Stake, используемая в распределенных системах, появилась довольно рано. В 1998 году Вэй Дай предложил b-money — модель, в которой каждый сервер должен был внести определенную сумму b-money на специальный счет для участия в сетевых операциях. В этой модели эта сумма служит залогом для наказания сервера за плохое поведение.

Несмотря на эту первоначальную концептуализацию, только с появлением Биткойна (и доказательства работы) рассматривалась возможность внедрения системы доказательства доли. Биткойн действительно показывает, что децентрализованная система, основанная на экономической безопасности, возможна.

Термин «Доказательство ставки» был введен Санни Кингом и Скоттом Надалем в августе 2012 года в официальном документе PPCoin. PPCoin, теперь известный как Peercoin, также является первой системой цифровой валюты, которая практически использует доказательство доли: она реализует гибридную модель, которая сочетает в себе электроэнергию и возраст монеты (доказательство доли) для проверки.

В 2015 году был запущен Ethereum: хотя платформа до сих пор работает благодаря майнингу, с момента запуска планировалось, что она перейдет на модель доказательства доли владения. Рассматриваемый сегодня алгоритм называется Casper.

Как это работает и варианты Proof of Stake

Модели валидации Proof of Stake очень разнообразны, и в этой статье сложно представить их все. Поэтому мы сосредоточимся на алгоритме доказательства доли Накамото, транспозиции алгоритма консенсуса Биткойна для доказательства доли. Алгоритм основан на цепочке блоков, которые регулярно добавляются валидаторами.

Работа этого алгоритма заключается в виртуальном воспроизведении майнинга. Каждый раз, когда необходимо создать блок, используется протокол случайной генерации для выбора валидаторов на основе количества токенов, которые они держат.

Затем выбранный валидатор группирует все новые транзакции и создает новый блок, включая идентификатор предыдущего блока (чтобы соединить два блока). Затем он подписывает этот блок, используя алгоритм цифровой подписи, чтобы доказать, что он является владельцем своей учетной записи. Наконец, он публикует свой блок публично, чтобы другие участники сети могли подтвердить его достоверность.

Вариан Доказательство доли

Критерии выбора валидатора не обязательно основаны на количестве токенов, которые он держит (доказательство доли), и могут использоваться другие переменные, полученные из этого. Таким образом, полученные модели PoS очень разнообразны. В частности, мы обнаружили:

Доказательство сохранения (PoH): вероятность быть выбранной зависит от «возраста монеты», показателя, который является произведением значения UTXO и времени, в течение которого монета не двигалась. Эта модель сочетается с доказательством работы в Peercoin.

Доказательство заинтересованности (PoI): реализованное в протоколе NEM, это доказательство сочетает в себе владение токенами XEM с системой репутации.

Proof-of-service (PoSe):  Это модель, используемая для стимулирования мастернод Dash гарантировать транзакции InstantSend, управлять смешиванием Dash через PrivateSend и предотвращать атаки майнеров 51%.

Делегированное доказательство доли (DPoS): вероятность проверки зависит не только от количества токенов, которыми владеет фальшивомонетчик, но и от количества токенов, которые были делегированы ему посредством голосования.

Итак, это было краткое объяснение Proof of Stake и некоторых его вариантов. Возможно, мы еще о многом не говорили, и продолжим в другой раз.