Доказательство работы против доказательства доли владения: в чем разница и что лучше?
Раньше Ethereum потреблял больше электроэнергии, чем Нидерланды. Затем 15 сентября 2022 года произошел резкий поворот. Доказательство работы (OF) отключено. Доказательство доли (OF) включено. Потребление энергии упало на 99,95%. За одну ночь. В то время как блокчейн работал в режиме реального времени. На нем хранилось 50 миллиардов долларов в DeFi.
Я помню, как смотрел обратный отсчет до слияния. Все ожидали, что что-то сломается. Ничего не сломалось. И внезапно весь спор о доказательствах работы против доказательств стейкинга перестал быть чисто теоретическим. У нас появились данные. Биткоин потребляет энергию целой страны. Эфириум работает на энергии целого района. Оба обеспечивают безопасность сотен миллиардов. Оба работают. Просто они потребляют для этого разные ресурсы.
Если вы новичок в криптовалютах и постоянно слышите эти термины, то эта статья объяснит, что они означают, почему люди спорят о них, что на самом деле изменилось после перехода Ethereum на эти технологии и почему ответ на вопрос «что лучше» сложнее, чем признают обе стороны.
Что такое доказательство выполнения работы?
Сначала появился PoW (Proof of Work). Биткоин, 2009 год. Основная идея предельно проста: сделать так, чтобы запись в реестр стоила реальных денег, поэтому ложь обходится дороже, чем правда.
На практике тысячи майнеров используют специализированные машины, которые угадывают числа. Снова и снова. Триллионы попыток в секунду. Когда майнер находит правильное число, он получает право добавить следующий блок и получить вознаграждение. Сейчас это 3,125 BTC за блок после халвинга в апреле 2024 года.
«Работа» заключается в электричестве. В реальных, физических ваттах, затраченных на работу оборудования. Больше машин, больше предположений, лучшие шансы. Именно поэтому майнинг биткоинов выглядит так: склады в Техасе и Парагвае, забитые до потолка ASIC-чипами, которые круглосуточно ничего не делают, кроме как обрабатывают хеш-числа.
Безопасность работает, потому что математика невероятно сложна. Хотите переписать историю Биткоина? Вам потребуется 51% мирового хешрейта. Это более 800 эксахешей в секунду по состоянию на 2025 год. Только оборудование обойдется в миллиарды. Электроэнергия для его работы – еще в миллиарды. Никто не делал этого за последние 17 лет. Никто не может себе этого позволить.
Bitcoin, Litecoin, Dogecoin, Monero, Zcash, Bitcoin Cash, Kadena. Все на основе алгоритма Proof-of-Work (PoW).
Что такое доказательство доли владения (proof-stake)?
Система PoS перевернула всё с ног на голову. Вместо того чтобы доказывать, что вы потратили электроэнергию, вы доказываете, что поставили на кон деньги.
Ethereum — это тестовый проект, за которым все следят. Заблокируйте 32 ETH, что составляет около 56 000 долларов по текущим ценам. Запустите ноду. Протокол случайным образом обращается к вам с просьбой предложить блок. Сделайте все правильно — получите деньги. Если вы будете шалить, попытаетесь провести фиктивную транзакцию, отключитесь от сети, когда должны работать, — вас оштрафуют. Протокол выкачивает ETH прямо из вашего стейкинга. Не штраф. Конфискация.
Хотите атаковать эту систему? Вам потребуется 33% застейканного ETH, чтобы вызвать хаос. 66%, чтобы получить полный контроль. Речь идёт о ETH на сумму от 20 до 40 миллиардов долларов. Покупка такого количества ETH обрушит цену ещё до того, как вы закончите её приобретение. Это система, где сама атака делает атаку бессмысленной. Странно, но эффективно.
Аппаратная часть выглядит почти комично по сравнению с PoW. Валидатор работает на ноутбуке среднего класса. Мой сосед мог бы запустить его из своей свободной спальни. Никому не нужен склад или промышленный источник питания. Именно поэтому PoS практически не отражается на показаниях счетчика электроэнергии.
Эфириум, Кардано, Солана, Полкадот, Лавина, Космос, Тезос, Альгоранд, Суи. Все выбрали PoS.
Реальные цифры: сравнение PoW и PoS.
| Метрическая система | Доказательство работы (биткоин) | Доказательство доли владения (Ethereum) |
|---|---|---|
| Годовое потребление энергии | ~150-170 ТВт·ч | ~0,01 ТВт·ч |
| Сравнение энергии | Сравнимо с Аргентиной или Норвегией. | Сопоставимо с несколькими тысячами домов. |
| Углеродный след (годовой) | ~85-90 миллионов тонн CO2 | Незначительный |
| Скорость транзакции | ~7 TPS | ~15-30 транзакций в секунду (100 000+ с L2) |
| Окончательность | ~60 минут (6 подтверждений) | ~12 минут |
| Необходимое оборудование | ASIC-майнеры (от 2000 до 10000 долларов и более каждый) | Обычный компьютер + 32 ETH |
| Стоимость атаки (51%) | Миллиарды долларов на оборудование и электроэнергию | Десятки миллиардов в ETH |
| Ежегодный бюджет безопасности | ~10-15 млрд долларов (вознаграждения за блоки + комиссии) | ~2-3 млрд долларов (вознаграждения за стейкинг) |
| Валидаторы/майнеры | Около 1 миллиона ASIC-машин по всему миру. | ~1 млн+ валидаторов |
| Рыночная капитализация ведущих сетей | ~1,3 триллиона долларов (биткоинов) | ~250 млрд долларов (Ethereum) |
Слияние: что на самом деле изменилось после перехода Ethereum на новую платформу?
Я следил за обратным отсчетом 15 сентября 2022 года. Половина криптотвиттера тоже. Все готовились к краху, форку, чему-то катастрофическому. Блокчейн Beacon взял верх над майнерами, и... ничего драматичного не произошло. Блоки продолжали поступать. Транзакции продолжали обрабатываться. Самое опасное обновление в истории блокчейна развернулось как обновление программного обеспечения на вашем телефоне.
Падение энергопотребления было мгновенным и масштабным. 99,95%. Кембридж это подтвердил. Эта цифра никем не оспаривается. Энергопотребление Ethereum снизилось с уровня Нидерландов до уровня многоквартирного дома. Если это вас не поражает, я не знаю, что еще может.
Выпуск тоже рухнул. Майнеры ежедневно выпускали 13 000 ETH. Валидаторы получали около 1700. И вот что самое удивительное: EIP-1559 сжигает часть каждой комиссии. В периоды пиковой нагрузки сжигается больше ETH, чем создается. Сеть на короткое время перешла в дефляционное состояние. Это было буквально невозможно при PoW.
Скорость основной сети? Те же 15-30 транзакций в секунду. Слияние никогда не было направлено на скорость. Теперь этим занимаются роллапы второго уровня: Arbitrum, Base, Optimism. Вместе они преодолевают отметку в 100 000 транзакций в секунду, используя Ethereum для обеспечения безопасности.
Экономика стейкинга разрослась сверх всяких ожиданий. 34 миллиона ETH заблокировано. 60 миллиардов долларов. Миллион валидаторов. Lido владеет 28% доли, что вызывает беспокойство у сторонников децентрализации, и, вероятно, они правы. Но миллион валидаторов — это миллион валидаторов. Это огромное количество независимых участников, согласных по каждому блоку.
Экологические дебаты: энергетика против безопасности
Именно здесь разговоры за крипто-ужинами перерастают в споры.
Биткоин сжигает 150-170 ТВтч в год. Аргентина потребляет примерно столько же. А что насчет выбросов углекислого газа? 85-90 миллионов тонн CO2. Каждый год. Покажите эту цифру управляющему ESG-фондом, и вы увидите, как он отшатнется.
У майнеров есть ответы. Совет по майнингу биткоинов утверждает, что 60% энергии используется из возобновляемых источников. В Кембридже этот показатель составил 37-40%. Разница зависит от того, как учитывать ядерную энергетику, включать ли проекты по сжиганию попутного газа, и означает ли понятие «устойчивое развитие» одно и то же для майнера в Техасе и для исследователя в Кембридже. Настоящие дебаты, настоящая неопределенность.
У пользователей PoS есть одна потрясающая статистика: Ethereum обеспечивает привлечение 250 миллиардов долларов, используя электроэнергию вашего района. Зачем вам использовать электроэнергию Аргентины для той же цели?
Биткоинеры отвечают: это не одна и та же работа. Майнинг не требует разрешения. Берёте устройство. Подключаете его. Майните. Никто вас не контролирует. PoS требует, чтобы у вас уже был токен. Есть 32 ETH? Отлично. Нет 56 000 долларов? Тогда вы делегируете токен тому, у кого они есть, и доход получает он, а не вы.
Я сам до сих пор не могу определиться с этим вопросом. PoW доступен любому, у кого есть розетка. PoS эффективен, но концентрирует вознаграждение среди людей, у которых уже есть деньги. Обе модели работают. У обеих есть и обратная сторона. Любой, кто говорит, что одна из них объективно «лучше», либо что-то продает, либо недостаточно долго об этом думал.
| Фактор | Преимущество PoW | Преимущество PoS |
|---|---|---|
| Энергоэффективность | -- | На 99,95% меньше энергии |
| Вход без разрешения | Добывать полезные ископаемые может любой. | Сначала нужно обзавестись токенами. |
| Риск централизации | Майнинговые пулы доминируют | Протоколы стейкинга ликвидных средств доминируют. |
| Требования к оборудованию | Дорогой, специализированный | Компьютер потребительского класса |
| модель безопасности | Физический (электрический) | Финансовые риски (риск, связанный с участием в прибыли) |
| Воздействие на окружающую среду | 85-90 млн тонн CO2 в год (BTC) | Незначительный |
| Экономический стимул | Давление со стороны майнинговых компаний с целью продажи активов. | Валидаторы могут удерживать |
Актуально ли еще подтверждение выполненной работы?
Я помню жаркие споры 2022 года. «PoW закончился». «Биткоину рано или поздно придётся перейти на PoS». Ничего из этого не произошло. Разработчики Биткоина совершенно не заинтересованы в PoS. Сообщество скорее создаст форк, чем примет его. Лайткоин, Догекоин, Монеро: все останутся на своих местах.
Майнеры говорят деньгами. Они закупили новые ASIC-майнеры на миллиарды долларов в течение 2024-2025 годов, сразу после того, как халвинг сократил их вознаграждение за блок с 6,25 до 3,125 BTC. Если бы они думали, что PoW умирает, они бы не ставили на это свой бизнес. Хешрейт продолжал расти, достигая новых рекордов.
Споры закончились не победой одной из сторон, а тем, что обе стороны разошлись. Биткоин — это надежные деньги. PoW (Proof of Work) работает для этого. Эфириум — это программируемые финансы. PoS (Proof of Skill) работает для этого. Они перестали спорить и начали игнорировать друг друга. Вероятно, это самый здоровый исход, на который можно было надеяться.
