Алгоритмы, о которых вы не знали

Работа майнеров 24/7 не сводится лишь к накоплению монет. Необходимо поддерживать работу блокчейна, который выступает в роли механизма обработки транзакций. В результате формируется блок данных, а переводы могут иметь форму обмена токенами между кошельками. Основная проблема состоит в выборе способа записи текущей транзакции и формировании нового блока. С этой целью используются различные алгоритмы.

Proof of Activity – разновидности гибридной системы

Рассматриваемая концепция появилась сравнительно недавно.

Её предшественниками были:

• PoW или доказательство доли владения. Смысл подтверждения транзакций сводился к предъявлению особых требований к каждому блоку, который желает принять участие в процессе майнинга. Для этого необходимо было решить сравнительно сложную вычислительную задачу. Это позволяло подтвердить действительность вновь образовавшегося блока. У данной концепции был системный недостаток – она неминуемо порождала «гонку мощностей»: чем больше энергии и вычислительных мощностей, тем выше вероятность успеха атаки на сеть.
• PoS или доказательство доли. Попытка изменения способа подтверждения транзакций была предпринята в 2011 году. Новая концепция преодолевала негативные стороны PoW и основывалась на механизме достижения консенсуса путем установления зависимости от сложности сети и размера средств, зарезервированных на кошельках пользователя. Однако и такой подход имел главный минус – при получении доступа к приватным ключам исходных блоков существует реальная возможность обгона главной цепочки. В результате – майнер становится владельцем системы.

Гибридный характер Proof of Activity заключался в использовании плюсов рассмотренных систем при одновременном устранении их недостатков. Смысл нового подхода состоит в организации одновременного поиска блоков PoS и PoW при формировании блокчейна.

Это дает следующие преимущества:

• Практически не представляется возможным вероятность «переписи истории». При использовании Proof of Activity формирование блоков PoW рассматривается как контрольная точка всей майнинговой цепочки. Меняется подход и к определению степени доверия продавцам: теперь включенные блоки с реальной работой расцениваются, как более надежные (чего не было при реализации алгоритма PoW на стадии становления криптовалюты).
• Решена проблема с «законной» (по меркам сети) эмиссией денег. В этом смысле блоки PoS играют роль ежегодного дохода от депозита майнера.

Реализация концепции PoA предотвращает вероятность единоличного управления созданием новых блоков даже при условии существования пользователя, владеющего 50% всех монет сети. майнеру необходимо также считаться с существующими холдерами (владельцами валюты). В этом случае вероятность единоличного выбора составляет (при N=3) 12.5%.

Proof of Burn – концепция «сжигания» цифровых монет

Рассматривается как своеобразная альтернатива бесконтрольного использования электричества. Предполагается, что в ближайшем будущем все имеющееся на планете электричество будет служить источником майнинга.

Для предотвращения такой ситуации был разработан новый подход. Смысл его сводится к сжиганию цифровых монет. Сам этот процесс организован следующим образом: деньги отправляются на альтернативный адрес. С него нельзя произвести их расходование. Чтобы подобрать такой путь, достаточно использовать хэш (уникальное имя файла) случайно выбранного числа. В этом случае математическая вероятность подбора публичного или приватного ключа к хранилищу денег очень мала.

В результате майнер избавляется от собственных средств, одновременно получая возможность бесконечного их накопления. Proof of Burn организован в форме лотереи, т.е. она проводится среди всех пользователей, которые инициировали процесс сжигания цифровой валюты. Зависимость заработка установлена с количеством уничтоженных монет. В целом, данную концепцию можно охарактеризовать, как приобретение майнером виртуальной вычислительной среды (железа) или создание невозвратного PoS-депозита. Proof of Burn может рассматриваться в качестве альтернативного способа подтверждения транзакций (при формировании основной части денежной массы).

Proof of Capacity – «мегабайты вместо энергии»

Основная идея – стремление к минимизации затрат на майнинг. Для этого достаточно произвести замену производственных мощностей на дисковое пространство (HDD). Такой подход основан на создании на жестком диске ряда крупных блоков. Они образуются в результате традиционного хэширования данных, представленных в публичном ключе (с использованием случайных чисел).

Последний заголовок блока формирует уникальное число-индекс. В каждом размещенном на HDD разделе располагается небольшая часть этого индекса. Установлена прямая зависимость от объема выделенного пространства. Хэш от числа-индекса по своему размеру не должен превышать объем сети. В итоге, каждый выделенный мегабайт или терабайт рассматривается в качестве инструмента повышения объемов майнинга.

Сторонники данного алгоритма утверждают:

• Это энергоэффективный способ. Отсутствует необходимость привлечения больших объемов электрической энергии.
• Пользователь защищен от ботнета. Это предполагает невозможность установки на ПК сторонней программы, которая позволяет получить удаленный доступ к данным майнера. Проще говоря, невозможно таким путем забрать часть объема HDD, выделенного пользователем для заработка монет.

Однако есть существенный недостаток – остается проблема участие в цепочке пользователя, который ничем не рискует при майнинге или эффект «nothing on stake». Например, можно за считанные секунды проанализировать имеющиеся терабайты данных и одновременно проверить вероятность выигрыша в другой цепочке, т.е. остается тот же минус, что и присущ концепции PoS.

Существует также схожая с PoC идея (Proof-of-Storage), где основной акцент сделан на размещении блоков данных в облачном хранилище (совместном). В этом случае пользователь получает вознаграждение за каждый предоставленный системе мегабайт. Само хранилище носит децентрализованный характер, а выплата денег майнерам осуществляется за счет денежных средств тех клиентов, которые арендуют это пространство для своих целей.