Алгоритм Proof-of-History (PoH): что это и как работает
Автор:
Rostislav Pigul
Соавтор:
Ruslan Sarzhanov
Если вы хотя бы немного знакомы с понятием «блокчейн» и того, как он функционирует, то наверняка слышали про алгоритмы консенсуса Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-Stake (PoS). Именно благодаря им каждый узел сети, в которой мы работаем, знает столько же информации, сколько и остальные, а также позволяет сохранять фундаментальные принципы децентрализации (подробнее про это можно прочитать здесь).
Однако и PoW, и PoS имеют ряд недостатков, из-за которых некоторым проектам (в том числе Bitcoin и Ethereum) становится сложнее масштабироваться и развиваться. И в этой статье мы поговорим про альтернативный алгоритм консенсуса, который предложила команда известного проекта Solana — Proof-of-History.
Что это за алгоритм? Как он работает? Чем отличается от PoW и PoS? В чем его ключевые преимущества и недостатки? Есть ли у него будущее?
Ответы на эти и другие вопросы мы подробно дадим в нашей статье. Но перед этим рекомендуем освежить знания по некоторым понятиям, которые периодически будут упоминаться в нашем материале.
Рекомендуем к прочтению:
Proof-of-History — что это
Прежде, чем мы начнем глубоко погружаться в детали алгоритма консенсуса PoH, давайте сначала разберемся в его предшественниках и почему возникла необходимость разработки этой новой технологии.
Про принципы работы PoW и PoS многие знают. А вот PoH — это что-то совершенно иное.
В мире криптовалют существует несколько алгоритмов, которые используются для обеспечения безопасности и управления блокчейн-сетью. Среди них наиболее известными являются Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-Stake (PoS).
Proof-of-Work — это алгоритм, который стал основой многих криптовалют, включая самую известную из них — Bitcoin.
Майнеры соревнуются между собой в решении этих задач, и тот, кто первым придет к решению, получает вознаграждение в виде криптовалюты. Однако, PoW требует большого количества вычислительных ресурсов и энергии, что делает его менее устойчивым к масштабированию и экологически нежелательным.
Proof-of-Stake — это альтернативный алгоритм, который был разработан для купирования некоторых проблем, связанных с PoW.
Чем больше токенов участник имеет, тем выше его шансы быть выбранным для создания нового блока и получения вознаграждения. PoS предложил более экологичный и масштабируемый подход, но все же он не лишен недостатков, таких как централизация и потенциальные атаки.
» Узнать больше:
Что такое «Атака 51%»
Fake Stake атака — что это
В свете проблем, связанных с PoW и PoS, был разработан новый алгоритм, известный как Proof-of-History. PoH был впервые представлен командой Solana.
Proof-of-History (PoH) – это алгоритм консенсуса, который позволяет сети поддерживать высокую пропускную способность и быстрое время обработки транзакций, при минимальных комиссиях (что очень привлекательно для пользователей и разработчиков децентрализованных приложений (dApps)).
Отличительной особенностью алгоритма PoH является то, что он использует время, как основной элемент для достижения консенсуса. Вместо того чтобы полагаться на сложные математические задачи (как в Proof-of-Work) или количество токенов в собственности (как в Proof-of-Stake), PoH использует концепцию «временных штампов», чтобы упорядочить транзакции и достичь согласия в сети.
Звучит достаточно сложно для понимания, поэтому давайте более подробно разберем, как работает алгоритм Proof-of-History.
Принципы работы PoH
Чтобы разобраться, как работает Proof-of-History, сначала нужно понять, что такое «временной штамп».
Временной штамп – это уникальный идентификатор, который связывает событие, транзакцию или набор данных в блокчейне с конкретным моментом времени.
В контексте PoH временной штамп присваивается каждой транзакции, которая происходит в сети. Другими словами, алгоритм создает запись о прошедшем времени, генерируя криптографические хеши в последовательном порядке. Эти хеши затем используются для установки времени и последовательности событий в блокчейне.
Вот как это работает на практике:
- Генерация хешей. В сердце PoH находится генератор хешей. Он берет в качестве входных данных предыдущий хеш и текущее время, а затем создает новый хеш. Этот процесс повторяется снова и снова, создавая последовательность хешей;
- Запись событий. Когда событие происходит в блокчейне (например, транзакция), оно записывается вместе с текущим хешем. Это создает запись о том, что событие произошло после предыдущего хеша и перед следующим;
- Валидация. Когда другие узлы в сети принимают новый блок, они могут проверить время и последовательность событий, проверив хеши, и если они совпадают — то события произошли в заявленное время.
У вас может возникнуть вполне закономерный вопрос: почему время так важно для блокчейна? Все просто. В блокчейне время используется для определения последовательности событий. Это особенно важно для системы, в которой участники могут находиться в разных часовых поясах, и где латентность сети может вызвать задержки в передаче информации.
Важно отметить, что временные штампы генерируются с использованием криптографического алгоритма, который гарантирует, что каждый временной штамп является уникальным и не может быть подделан.
Плюсы и минусы PoH
Теперь, когда мы поняли, как работает Proof-of-History, давайте рассмотрим некоторые из его преимуществ.
- Скорость. Возможно, самое большое преимущество Proof-of-History — это его скорость. PoH позволяет обрабатывать транзакции гораздо быстрее, чем традиционные алгоритмы консенсуса, такие как PoW или PoS. Это делает его идеальным для высокопроизводительных приложений (dApps);
- Безопасность. PoH обеспечивает надежный источник времени, что делает его устойчивым к атакам и мошенничеству. Поскольку каждое событие в сети связано с определенным временным штампом, мошеннические попытки изменить историю транзакций становятся невозможными;
- Децентрализация. В отличие от других алгоритмов консенсуса, PoH не требует, чтобы участники держали большое количество токенов или выполняли сложные вычислительные задачи. Это делает его более децентрализованным.
Тем не менее, несмотря на все преимущества, Proof-of-History также имеет свои недостатки (некоторые из которых достаточно существенные).
Например, потребность в синхронизации. Несмотря на то, что PoH создает надежный источник времени внутри блокчейна, он все равно требует некоторой синхронизации между узлами.
Если узлы не синхронизированы, это может привести к проблемам с согласованностью, сбоям и даже потере данных (в теории).
Заключение
Можно с уверенностью сказать, что появление Proof-of-History в мире блокчейн-технологий — это хорошо. Хорошо для пользователей, т.к. транзакции с этим алгоритмом проходят очень быстро и стоят дешево. Для разработчиков тоже хорошо, т.к. с PoH удобно работать высокопроизводительным приложениям (dApps), за счет его быстродействия и надежности.
В целом, это еще один алгоритм консенсуса среди многих, создатели которого предложили интересную технологию, и который получил популярность благодаря популярности проекта Solana.
Тем не менее самым популярным алгоритмом все еще остается Proof-of-Stake, и вряд ли эта ситуация изменится в ближайшие несколько лет.
