Proof of Work проти Proof of Stake: у чому різниця і що краще?
Раніше Ethereum споживав більше електроенергії, ніж Нідерланди. Потім, 15 вересня 2022 року, вони переключилися. Proof of Work вимкнули. Proof of Stake увімкнули. Споживання енергії впало на 99,95% за ніч. Поки блокчейн працював. З 50 мільярдами доларів DeFi на ньому.
Я пам'ятаю, як дивився зворотний відлік до злиття. Усі очікували, що щось зламається. Нічого не зламалося. І раптом увесь аргумент про доказ роботи проти доказу долі перестав бути академічним. У нас були дані. Біткойн спалює енергію країни. Етереум працює на енергії району. Обидва забезпечують сотні мільярдів. Обидва працюють. Вони просто спалюють різні речі для цього.
Якщо ви новачок у криптовалюті та постійно чуєте ці терміни, то ця стаття пояснює, що вони означають, чому люди сперечаються через них, що насправді змінилося після переходу на Ethereum та чому відповідь на питання «що краще» є складнішою, ніж визнає будь-яка зі сторін.
Що таке доказ роботи?
Спочатку з'явився PoW. Біткойн, 2009. Основна ідея до неймовірної простоти: зробити так, щоб запис у реєстр коштував реальних грошей, щоб брехня була дорожчою, ніж говорити правду.
На практиці тисячі майнерів використовують спеціалізовані машини, які вгадують числа. Знову і знову. Трильйони вгадувань за секунду. Коли майнер знаходить правильне число, він отримує право додати наступний блок і отримати винагороду. Зараз це 3,125 BTC за блок після халвінгу у квітні 2024 року.
«Робота» — це електрика. Реальні, фізичні вати, що використовуються для роботи обладнання. Більше машин, більше здогадок, кращі шанси. Ось чому майнінг біткойнів виглядає саме так: склади в Техасі та Парагваї заповнені від підлоги до стелі ASIC-контролерами, які нічого не роблять, крім хеш-чисел, цілодобово.
Безпека працює, бо математика жорстока. Хочете переписати історію біткойна? Вам потрібно 51% світового хешрейту. Це понад 800 ексахешів на секунду станом на 2025 рік. Тільки апаратне забезпечення коштуватиме мільярди. Електроенергія для його роботи — ще мільярди. Ніхто не робив цього 17 років. Ніхто не може собі цього дозволити.
Біткойн, Лайткойн, Доджкойн, Монеро, Зкеш, Біткойн Кеш, Кадена. Усі PoW.
Що таке доказ частки (proof of stake)?
PoS перевернув усе з ніг на голову. Замість того, щоб доводити, що ви спалили електроенергію, ви доводите, що ризикували грошима.
Ethereum – це тестовий випадок, за яким усі спостерігають. Заблокуйте 32 ETH, близько 56 000 доларів за поточними цінами. Запустіть ноду. Протокол випадковим чином натискає на вас, щоб ви запропонували блок. Зробіть це правильно, і вам заплатять. Байдикувати, намагатися просунути фальшиву транзакцію, вийти з мережі, коли ви повинні працювати? Знижено. Протокол вириває ETH безпосередньо з вашої ставки. Не штраф. Конфіскація.
Хочете атакувати цю систему? Вам потрібно 33% застейкованого ETH, щоб викликати хаос. 66%, щоб отримати повний контроль. Йдеться про ETH вартістю від 20 до 40 мільярдів доларів. Купівля такої кількості знищить ціну, перш ніж ви завершите придбання. Це система, де сама атака робить атаку нікчемною. Дивно, але ефективно.
Апаратна сторона виглядає майже комічною порівняно з PoW. Валідатор працює на ноутбуці середнього класу. Мій сусід міг би запустити його зі своєї вільної спальні. Нікому не потрібен склад чи промисловий блок живлення. Саме тому PoS майже не реєструється на лічильнику енергії.
Ethereum, Cardano, Solana, Polkadot, Avalanche, Cosmos, Tezos, Algorand, Sui. Усі вибрали PoS.
Реальні цифри: порівняння PoW та PoS
| Метрика | Підтвердження роботи (Bitcoin) | Підтвердження частки (Ethereum) |
|---|---|---|
| Річне споживання енергії | ~150-170 ТВт·год | ~0,01 ТВт·год |
| Порівняння енергоспоживання | Порівнянно з Аргентиною чи Норвегією | Порівнянно з кількома тисячами будинків |
| Вуглецевий слід (річно) | ~85-90 мільйонів тонн CO2 | Незначний |
| Швидкість транзакцій | ~7 транзакцій за секунду | ~15-30 TPS (100 000+ з L2) |
| Остаточність | ~60 хвилин (6 підтверджень) | ~12 хвилин |
| Необхідне обладнання | ASIC-майнери (від 2000 до 10 000 доларів США кожен) | Звичайний комп'ютер + 32 ETH |
| Вартість атаки (51%) | Мільярди в обладнання + електроенергію | Десятки мільярдів в ETH |
| Річний бюджет безпеки | ~$10-15 млрд (винагорода за блок + комісії) | ~$2-3 млрд (винагороди за стейкінг) |
| Валідатори/майнери | ~1 млн ASIC-машин у всьому світі | ~1 млн+ валідаторів |
| Ринкова капіталізація провідних мереж | ~$1,3 трлн (біткойн) | ~$250 млрд (Етереум) |
Злиття: що насправді змінилося, коли Ethereum перейшов
Я дивився зворотний відлік 15 вересня 2022 року. Як і половина крипто-твіттера. Всі готувалися до краху, форку, чогось катастрофічного. Ланцюг маячків перейняв ініціативу від майнерів і... нічого драматичного не сталося. Блоки продовжували надходити. Транзакції продовжували оброблятися. Найнебезпечніше оновлення в історії блокчейну відбулося як оновлення програмного забезпечення на вашому телефоні.
Падіння енергоспоживання було миттєвим і масовим. 99,95%. Кембридж підтвердив це. Цю цифру ніхто не заперечує. Ethereum перейшов з рівня споживання енергії Нідерландів на рівень багатоквартирного будинку. Якщо це вас не вражає, то я не знаю, що могло б вразити.
Випуск також провалився. Майнери щодня видобували 13 000 ETH. Валідатори отримують близько 1700. А ось найдивовижніше: EIP-1559 спалює велику частину кожної комісії. У періоди пікового навантаження спалюється більше ETH, ніж створюється. Мережа ненадовго зазнала дефляції. Це було буквально неможливо за часів PoW.
Швидкість основної мережі? Ті самі 15-30 TPS. Злиття ніколи не стосувалося швидкості. Тепер цим займаються збірні L2: Arbitrum, Base, Optimism. Разом вони перевищують 100 000 TPS, використовуючи Ethereum для безпеки.
Економіка стейкингу вибухнула набагато сильніше, ніж будь-хто передбачав. Заблоковано 34 мільйони ETH. 60 мільярдів доларів. Мільйон валідаторів. Lido володіє 28% акцій, що нервує прихильників децентралізації, і, мабуть, вони мають рацію. Але один мільйон валідаторів – це один мільйон валідаторів. Це багато незалежних гравців, які погоджуються щодо кожного блоку.
Екологічні дебати: енергія проти безпеки
Ось тут розмови на крипто-вечерях перетворюються на суперечки.
Біткойн спалює 150-170 ТВт·год на рік. Аргентина використовує приблизно стільки ж. Вуглець? 85-90 мільйонів тонн CO2. Щороку. Покажіть цю цифру менеджеру фонду ESG і спостерігайте, як він фізично відсахнеться.
Майнери мають відповіді. Рада з майнінгу біткойнів стверджує, що 60% енергії припадає на стійку енергетику. Кембриджські дослідження виміряли 37-40%. Розрив залежить від того, як враховувати ядерну енергетику, чи враховувати проекти спалювання газу, що вийшов з-під контролю, і чи означає «сталий» те саме для майнера в Техасі, що й для дослідника в Кембриджі. Справжні дебати, справжня невизначеність.
У PoS-спеціалістів є одна вражаюча статистика: Ethereum забезпечує 250 мільярдів доларів, використовуючи електроенергію вашого району. Навіщо використовувати електроенергію Аргентини для виконання тієї ж роботи?
Біткоїнери відповідають: це не та сама робота. Майнінг не потребує дозволів. Беріть машину. Підключайте її. Майнінгуйте. Ніхто вас не контролює. PoS вимагає, щоб ви вже володіли токеном. Маєте 32 ETH? Чудово. Не маєте під рукою 56 000 доларів? Тоді ви делегуєте комусь, хто має, і вони отримують дохід, а не ви.
Я сам постійно обмірковую це питання. PoW відкритий для будь-кого, у кого є розетка. PoS ефективний, але винагорода концентрується серед людей, які вже мають гроші. Обидві моделі працюють. Обидві мають тіньову сторону. Той, хто каже вам, що одна з них об'єктивно "краща", або продає щось, або недостатньо довго про це думав.
| Фактор | Перевага PoW | Перевага PoS |
|---|---|---|
| Енергоефективність | -- | На 99,95% менше енергії |
| Вхід без дозволу | Майнити може кожен | Спочатку потрібно володіти токенами |
| Ризик централізації | Майнінгові пули домінують | Протоколи ліквідного стейкінгу домінують |
| Вимоги до обладнання | Дорогий, спеціалізований | Комп'ютер споживчого класу |
| Модель безпеки | Фізичні (електрика) | Фінансовий (ставка під загрозою) |
| Вплив на навколишнє середовище | 85-90 млн тонн CO2/рік (BTC) | Незначний |
| Економічний стимул | Тиск на продаж з боку майнерів | Валідатори можуть утримувати |
Чи підтвердження роботи все ще актуальне?
Я пам'ятаю гарячі коментарі у 2022 році. «PoW закінчився». «Біткоїну врешті-решт доведеться перейти». Нічого з цього не сталося. Розробники біткойна зовсім не зацікавлені в PoS. Спільнота робила форк, перш ніж прийняти його. Litecoin, Dogecoin, Monero: усі залишаються на місці.
Майнери говорять грошима. Вони придбали мільярди нових ASIC-контролерів протягом 2024-2025 років, одразу після того, як халвінг знизив їхню винагороду за блок з 6,25 до 3,125 BTC. Якби вони думали, що PoW вмирає, вони б не ставили на це свій бізнес. Хешрейт продовжував зростати до нових рекордів.
Дебати вбили не перемога однієї сторони. Перемога обох сторін припинила свою діяльність. Біткойн справді надійні гроші. PoW для цього працює. Ethereum пропонує програмовані фінанси. PoS для цього працює. Вони перестали сваритися та почали ігнорувати одне одного. Це, мабуть, найздоровіший результат, на який хтось міг сподіватися.
