ПЛЮСИ ТА МІНУСИ АЛГОРИТМУ КОНСЕНСУСУ PROOF OF STAKE. ВІДМІННОСТІ В БЕЗПЕЦІ МЕРЕЖІ У PROOF OF WORK ТА PROOF OF STAKE

Анотація

Алгоритм консенсусу – це механізм, створений для захисту мережі від атак. Робота алгоритму полягає в забезпеченні правил, які діють на членів мережі і спрямовані на недопущення в мережу невалідних даних та регламентують дії в разі розщеплення блокчейну на декілька гілок. Proof of Work – це один з алгоритмів консенсусу на основі розрахунку складної алгоритмічної задачі. Цей алгоритм потребує значної обчислювальної потужності, щоб підтримувати його продуктивність, тому є надлишковим. Альтернативний Proof of Stake не потребує стільки обчислювальних ресурсів для підтримки мережі, ґрунтуючись на тому, що в разі виявлення обману знищує заставу зловмисника, проте має низку недоліків.

Одним із завдань алгоритму консенсусу є визначення стану системи відносно отриманої інформації від вузлів мережі. Така ситуація виникає тоді, коли в мережу приєднується новий вузол і потрібно захистити його від отримання неправдивої інформації. Proof of Work є зразком об’єктивного алгоритму консенсусу, а от Proof of Stake – слабко об’єктивного.

Описано основні аспекти роботи алгоритмів консенсусу Proof of Work та Proof of Stake і вимоги до них за теоремою CAР. Теорема САР є важливим правилом у випадку проектування розподілених систем і відносно неї система криптовалюти є стійкою до розділення та доступною, проте не гарантує цілісності результату. Складене порівняння між алгоритмами засвідчує їхню уразливість до атак, таких як атака Сибілли, DDoS атака, егоїстичний видобуток монет, короткотермінові та довготермінові атаки. Розглянуто особливості роботи, зокрема, такі такі як постійне поліпшення обладнання та збільшення електроспоживання у Proof of Work, а також вплив віку монет та їхньої кількості на можливість підписувати блоки, вибір валідаторів у різновидах Proof of Stake.

Ключові слова: блокчейн, криптовалюта, консенсус протокол, доказ роботи, доказ частки, видобуток, монетництво, атака Сибілли, атака DDoS, вилка блокчейну, теорема CAP