Часті запитання
Що таке доказ частки (PoS)
Доказ частки (PoS) — це клас алгоритмів, який може забезпечити безпеку блокчейнів, гарантуючи, що зловмисники, які діють нечесно, втратять цінні активи. Системи доказу частки вимагають від набору валідаторів надати доступ до певного активу, який може бути знищений, якщо валідатор вдасться до доказово нечесної поведінки. Етеріум використовує механізм доказу частки для захисту блокчейну.
Як доказ частки (PoS) порівнюється з доказом виконання роботи (PoW)?
Як доказ виконання роботи (PoW), так і доказ частки (PoS) є механізмами, які економічно дестимулюють зловмисників від спаму або шахрайства в мережі. В обох випадках вузли, які беруть активну участь у консенсусі, вкладають певний актив «у мережу», який вони втратять у разі нечесної поведінки.
У доказі виконання роботи цим активом є енергія. Вузол, відомий як майнер, запускає алгоритм, який має на меті обчислити значення швидше, ніж будь-який інший вузол. Найшвидший вузол має право запропонувати блок у ланцюг. Щоб змінити історію ланцюга або домінувати в пропозиції блоків, майнер повинен мати настільки велику обчислювальну потужність, щоб завжди вигравати гонку. Це надзвичайно дорого і складно реалізувати, що захищає ланцюг від атак. Енергія, необхідна для «майнінгу» за допомогою доказу виконання роботи, є реальним активом, за який платять майнери.
Доказ частки вимагає від вузлів, відомих як валідатори, явного внесення криптоактиву в смарт-контракт. Якщо валідатор поводиться нечесно, це крипто може бути знищено, оскільки вони «стейкають» свої активи безпосередньо в ланцюг, а не опосередковано через витрати енергії.
Доказ виконання роботи є набагато більш енергоємним, оскільки електроенергія спалюється в процесі майнінгу. Доказ частки, з іншого боку, потребує лише дуже невеликої кількості енергії — валідатори Етеріуму можуть працювати навіть на малопотужному пристрої, такому як Raspberry Pi. Вважається, що механізм доказу частки Етеріуму є більш безпечним, ніж доказ виконання роботи, оскільки вартість атаки вища, а наслідки для зловмисника серйозніші.
Протистояння доказу виконання роботи та доказу частки є дискусійною темою. Блог Віталіка Бутеріна (opens in a new tab) та дебати між Джастіном Дрейком (Justin Drake) і Лін Олден (Lyn Alden) дають гарний підсумок аргументів.
Чи є доказ частки енергоефективним?
Так. Вузли в мережі доказу частки використовують мізерну кількість енергії. Незалежне дослідження дійшло висновку, що вся мережа Етеріуму на основі доказу частки споживає близько 0,0026 ТВт·год/рік — приблизно в 13 000 разів менше, ніж ігрова індустрія лише в США.
Більше про енергоспоживання Етеріуму.
Чи є доказ частки безпечним?
Доказ частки в Етеріумі є дуже безпечним. Цей механізм ретельно досліджувався, розроблявся та тестувався протягом восьми років перед запуском. Гарантії безпеки відрізняються від блокчейнів на основі доказу виконання роботи. У доказі частки зловмисні валідатори можуть бути активно покарані («слешинг») і виключені з набору валідаторів, що коштуватиме їм значної суми ETH. При доказі виконання роботи зловмисник може продовжувати повторювати свою атаку, поки має достатню потужність хешування. Також набагато дорожче здійснити еквівалентні атаки на Етеріум з доказом частки, ніж з доказом виконання роботи. Щоб вплинути на життєздатність ланцюга, потрібно щонайменше 33% від загальної кількості застейканого етеру в мережі (за винятком випадків дуже складних атак із вкрай низькою ймовірністю успіху). Щоб контролювати вміст майбутніх блоків, потрібно щонайменше 51% від загальної кількості застейканих ETH, а щоб переписати історію — понад 66% від загального стейку. Протокол Етеріуму знищив би ці активи за сценаріїв атаки 33% або 51%, а також за допомогою соціального консенсусу за сценарію атаки 66%.
- Більше про захист доказу частки Етеріуму від зловмисників
- Більше про дизайн доказу частки (opens in a new tab)
Чи робить доказ частки Етеріум дешевшим?
Ні. Вартість відправлення транзакції (комісія за газ) визначається динамічним ринком комісій, який зростає зі збільшенням попиту в мережі. Механізм консенсусу не впливає на це безпосередньо.
Що таке вузли, клієнти та валідатори?
Вузли — це комп'ютери, підключені до мережі Етеріум. Клієнти — це програмне забезпечення, яке вони запускають і яке перетворює комп'ютер на вузол. Існує два типи клієнтів: клієнти виконання та клієнти консенсусу. Обидва потрібні для створення вузла. Валідатор — це необов'язкове доповнення до клієнта консенсусу, яке дозволяє вузлу брати участь у консенсусі доказу частки. Це означає створення та пропозицію блоків, коли їх обрано, а також засвідчення блоків, про які вони дізнаються в мережі. Щоб запустити валідатор, оператор вузла повинен внести 32 ETH у депозитний контракт.
Чи є доказ частки новою ідеєю?
Ні. Користувач на BitcoinTalk запропонував базову ідею доказу частки (opens in a new tab) як оновлення для Біткоїна у 2011 році. Минуло одинадцять років, перш ніж вона була готова до впровадження в головній мережі Ethereum. Деякі інші ланцюги впровадили доказ частки раніше за Етеріум, але не специфічний механізм Етеріуму (відомий як Gasper).
Що особливого в доказі частки Етеріуму?
Механізм доказу частки Етеріуму є унікальним за своїм дизайном. Він не був першим розробленим і впровадженим механізмом доказу частки, але він є найбільш надійним. Механізм доказу частки відомий як «Casper». Casper визначає, як обираються валідатори для пропозиції блоків, як і коли робляться засвідчення, як вони підраховуються, винагороди та штрафи, що надаються валідаторам, умови для слешингу, механізми захисту від збоїв, такі як витік через неактивність, та умови для «фінальності». Фінальність — це умова, за якої блок вважається постійною частиною канонічного ланцюга, якщо за нього проголосувало щонайменше 66% від загальної кількості застейканих ETH у мережі. Дослідники розробили Casper спеціально для Етеріуму, і Етеріум є першим і єдиним блокчейном, який його впровадив.
Окрім Casper, доказ частки Етеріуму використовує алгоритм вибору форка під назвою LMD-GHOST. Це необхідно на випадок виникнення ситуації, коли для одного слота існують два блоки. Це створює два форки блокчейну. LMD-GHOST обирає той, який має найбільшу «вагу» засвідчень. Вага — це кількість засвідчень, зважена за ефективним балансом валідаторів. LMD-GHOST є унікальним для Етеріуму.
Комбінація Casper та LMD_GHOST відома як Gasper.
Що таке слешинг?
Слешинг — це термін, що означає знищення частини стейку валідатора та виключення валідатора з мережі. Кількість ETH, втрачених під час слешингу, масштабується залежно від кількості валідаторів, які піддаються слешингу — це означає, що валідатори, які вступили в змову, караються суворіше, ніж окремі особи.
Навіщо валідаторам потрібно 32 ETH?
Валідатори повинні стейкати ETH, щоб їм було що втрачати у разі нечесної поведінки. Причина, чому вони повинні стейкати саме 32 ETH, полягає в тому, щоб дозволити вузлам працювати на скромному обладнанні. Якби мінімальна кількість ETH на одного валідатора була нижчою, то кількість валідаторів, а отже, і кількість повідомлень, які необхідно обробляти в кожному слоті, зросла б, що означало б потребу в потужнішому обладнанні для запуску вузла.
Як обираються валідатори?
Один валідатор псевдовипадковим чином обирається для пропозиції блоку в кожному слоті за допомогою алгоритму під назвою RANDAO, який змішує хеш від пропонувача блоку з початковим значенням (seed), що оновлюється з кожним блоком. Це значення використовується для вибору конкретного валідатора із загального набору валідаторів. Вибір валідатора фіксується на дві епохи наперед.
Що таке стейк-грайндинг?
Стейк-грайндинг — це категорія атак на мережі з доказом частки, коли зловмисник намагається змістити алгоритм вибору валідатора на користь власних валідаторів. Атаки стейк-грайндингу на RANDAO вимагають близько половини від загальної кількості застейканих ETH.
Більше про стейк-грайндинг (opens in a new tab)
Що таке соціальний слешинг?
Соціальний слешинг — це здатність спільноти координувати форк блокчейну у відповідь на атаку. Це дозволяє спільноті відновитися після того, як зловмисник фіналізує нечесний ланцюг. Соціальний слешинг також може бути використаний проти атак цензури.
- Більше про соціальний слешинг (opens in a new tab)
- Віталік Бутерін про соціальний слешинг (opens in a new tab)
Чи підпаду я під слешинг?
Як валідатору, вам дуже важко підпасти під слешинг, якщо ви навмисно не вдаєтеся до зловмисної поведінки. Слешинг застосовується лише в дуже специфічних сценаріях, коли валідатори пропонують кілька блоків для одного слота або суперечать самі собі у своїх засвідченнях — дуже малоймовірно, що це станеться випадково.
Більше про умови слешингу (opens in a new tab)
Що таке проблема «нічого втрачати»?
Проблема «нічого втрачати» — це концептуальна проблема деяких механізмів доказу частки, де існують лише винагороди і немає штрафів. Якщо втрачати нічого, прагматичний валідатор однаково радий засвідчити будь-який або навіть кілька форків блокчейну, оскільки це збільшує його винагороду. Етеріум обходить це, використовуючи умови фінальності та слешинг для забезпечення одного канонічного ланцюга.
Більше про проблему «нічого втрачати» (opens in a new tab)
Що таке алгоритм вибору форка?
Алгоритм вибору форка реалізує правила, що визначають, який ланцюг є канонічним. За оптимальних умов немає потреби в правилі вибору форка, оскільки на один слот припадає лише один пропонувач блоку і лише один блок для вибору. Однак іноді кілька блоків для одного слота або інформація, що надходить із запізненням, призводять до появи кількох варіантів організації блоків біля голови ланцюга. У таких випадках усі клієнти повинні однаково реалізувати певні правила, щоб переконатися, що всі вони обирають правильну послідовність блоків. Алгоритм вибору форка кодує ці правила.
Алгоритм вибору форка в Етеріумі називається LMD-GHOST. Він обирає форк із найбільшою вагою засвідчень, тобто той, за який проголосувало найбільше застейканих ETH.
Що таке фінальність у доказі частки?
Фінальність у доказі частки — це гарантія того, що даний блок є постійною частиною канонічного ланцюга і не може бути скасований, якщо не станеться збій консенсусу, під час якого зловмисник спалить 33% від загальної кількості застейканого етеру. Це «криптоекономічна» фінальність, на відміну від «імовірнісної фінальності», яка є актуальною для блокчейнів з доказом виконання роботи. В імовірнісній фінальності немає явних фіналізованих/нефіналізованих станів для блоків — просто стає все менш імовірним, що блок може бути видалений з ланцюга в міру його старіння, і користувачі самі визначають, коли вони достатньо впевнені, що блок є «безпечним». З криптоекономічною фінальністю за пари блоків контрольних точок має проголосувати 66% застейканого етеру. Якщо ця умова виконується, блоки між цими контрольними точками явно стають «фіналізованими».
Що таке «слабка суб'єктивність»?
Слабка суб'єктивність — це особливість мереж з доказом частки, де соціальна інформація використовується для підтвердження поточного стану блокчейну. Новим вузлам або вузлам, що знову приєднуються до мережі після тривалого перебування в автономному режимі, може бути надано нещодавній стан, щоб вузол міг одразу побачити, чи знаходиться він у правильному ланцюзі. Ці стани відомі як «контрольні точки слабкої суб'єктивності», і їх можна отримати від інших операторів вузлів поза мережею (out-of-band), з оглядачів блоків або з кількох публічних кінцевих точок.
Більше про слабку суб'єктивність
Чи є доказ частки цензуростійким?
Цензуростійкість наразі важко довести. Однак, на відміну від доказу виконання роботи, доказ частки пропонує можливість координувати слешинг для покарання валідаторів, які здійснюють цензуру. У протоколі плануються зміни, які відокремлюють збирачів блоків від пропонувачів блоків і впроваджують списки транзакцій, які збирачі повинні включати в кожен блок. Ця пропозиція відома як розділення пропоузера та білдера (PBS) і допомагає запобігти цензуруванню транзакцій валідаторами.
Більше про розділення пропоузера та білдера (PBS) (opens in a new tab)
Чи може система доказу частки Етеріуму зазнати атаки 51%?
Так. Доказ частки вразливий до атак 51%, так само як і доказ виконання роботи. Замість того, щоб зловмиснику було потрібно 51% потужності хешування мережі, йому потрібно 51% від загальної кількості застейканих ETH. Зловмисник, який накопичує 51% від загального стейку, отримує контроль над алгоритмом вибору форка. Це дозволяє зловмиснику цензурувати певні транзакції, здійснювати короткострокові реорганізації та видобувати MEV шляхом зміни порядку блоків на свою користь.
Більше про атаки на доказ частки
Що таке соціальна координація і навіщо вона потрібна?
Соціальна координація — це остання лінія захисту Етеріуму, яка дозволила б відновити чесний ланцюг після атаки, що фіналізувала нечесні блоки. У цьому випадку спільноті Етеріуму довелося б координуватися «поза мережею» і погодитися використовувати чесний форк меншості, застосовуючи слешинг до валідаторів зловмисника в процесі. Це вимагало б, щоб застосунки та біржі також визнали чесний форк.
Детальніше про соціальну координацію
Чи стають багаті багатшими в доказі частки?
Чим більше ETH хтось має для стейкінгу, тим більше валідаторів він може запустити і тим більше винагород може накопичити. Винагороди масштабуються лінійно з кількістю застейканих ETH, і кожен отримує однаковий відсоток прибутку. Доказ виконання роботи збагачує багатих більше, ніж доказ частки, оскільки багатші майнери, які купують обладнання у великих масштабах, отримують вигоду від економії на масштабі, що означає, що зв'язок між багатством і винагородою є нелінійним.
Чи є доказ частки більш централізованим, ніж доказ виконання роботи?
Ні, доказ виконання роботи тяжіє до централізації, оскільки витрати на майнінг зростають і витісняють з ринку окремих осіб, потім невеликі компанії і так далі. Поточною проблемою доказу частки є вплив деривативів ліквідного стейкінгу (LSD). Це токени, що представляють ETH, застейкані певним провайдером, які будь-хто може обміняти на вторинних ринках без фактичного виведення ETH зі стейкінгу. LSD дозволяють користувачам стейкати менше ніж 32 ETH, але вони також створюють ризик централізації, коли кілька великих організацій можуть зрештою контролювати значну частину стейку. Ось чому соло-стейкінг є найкращим варіантом для Етеріуму.
Більше про централізацію стейку в LSD (opens in a new tab)
Чому я можу стейкати лише ETH?
ETH — це нативна валюта Етеріуму. Важливо мати єдину валюту, в якій деноміновані всі стейки, як для обліку ефективних балансів для зважування голосів, так і для безпеки. Сам ETH є фундаментальним компонентом Етеріуму, а не смарт-контрактом. Включення інших валют значно збільшило б складність і знизило б безпеку стейкінгу.
Чи є Етеріум єдиним блокчейном з доказом частки?
Ні, існує кілька блокчейнів з доказом частки. Жоден з них не є ідентичним Етеріуму; механізм доказу частки Етеріуму є унікальним.
Що таке Злиття?
Злиття — це момент, коли Етеріум вимкнув свій механізм консенсусу на основі доказу виконання роботи та увімкнув механізм консенсусу на основі доказу частки. Злиття відбулося 15 вересня 2022 року.
Що таке життєздатність та безпека?
Життєздатність (liveness) та безпека (safety) — це дві фундаментальні проблеми безпеки для блокчейну. Життєздатність — це доступність ланцюга, що фіналізується. Якщо ланцюг перестає фіналізуватися або користувачі не можуть легко отримати до нього доступ, це збої життєздатності. Надзвичайно висока вартість доступу також може вважатися збоєм життєздатності. Безпека стосується того, наскільки складно атакувати ланцюг — тобто фіналізувати конфліктні контрольні точки.
Детальніше в документі про Casper (opens in a new tab)
Останнє оновлення сторінки: 13 квітня 2026 р.
