НовостиКриптовалютыProof of Stake против Proof of Work: как соотносятся две системы консенсуса

Proof of Stake против Proof of Work: как соотносятся две системы консенсуса

Автор: Coincentral·

Ключевые выводы

  • •Proof of stake может потреблять до 99,9% меньше энергии, чем proof of work, а переход Ethereum на proof of stake в 2022 году сократил его энергопотребление более чем на 99%.
  • •Bitcoin работает на proof of work с 2009 года и ни разу не был скомпрометирован, но в среднем создаёт блок примерно за 10 минут против примерно 12 секунд у Ethereum.
  • •Атака на сеть proof of work требует контроля более половины её вычислительной мощности, тогда как атака на сеть proof of stake требует покупки и стейкинга большинства монет — шага, который обесценил бы собственные активы атакующего.
  • •Обе системы рискуют концентрацией власти: майнинговые пулы могут доминировать в вычислениях proof of work, а крупные держатели токенов или платформы стейкинга — контролировать валидацию proof of stake.
  • •Bitcoin вряд ли перейдёт на proof of stake, поскольку такой переход потребовал бы почти единогласного согласия разработчиков, майнеров и пользователей, ценящих безопасность, децентрализацию и устойчивость к цензуре.
Proof of Stake против Proof of Work: как соотносятся две системы консенсуса

Proof of work и proof of stake — два основных механизма, которые криптовалюты используют для проверки и записи транзакций. Оба предназначены для того, чтобы не дать никому потратить одну и ту же монету дважды без банка-посредника, но делают это совершенно по-разному. Эти различия не академические: они определяют, сколько энергии потребляет сеть, как быстро подтверждаются платежи и во сколько атакующему обойдётся вмешательство — эти аспекты рассматриваются ниже.

Это сравнение опирается на цифры и утверждения из пяти опубликованных источников — Coinbase, Business Insider, Hedera, Fidelity и Mercado Bitcoin — и исследует, как две системы различаются по энергопотреблению, скорости, безопасности и послужному списку.

Что делают механизмы консенсуса

Блокчейн — это общий учёт того, кому что принадлежит. Тысячи компьютеров хранят его копии, и все копии должны совпадать. Механизм консенсуса — это набор правил, который поддерживает согласованность этих копий и позволяет сети подтверждать каждую транзакцию без центрального органа вроде Visa или PayPal.

Консенсус также блокирует двойные траты — мошенничество, при котором человек пытается использовать одну и ту же цифровую монету в двух разных платежах.

Mercado Bitcoin перечисляет четыре задачи консенсуса: подтверждение каждой транзакции, группировка их в блоки, синхронизация копий у всех участников и защита подтверждённых записей от изменений. Coinbase отмечает, что полезно сначала понять proof of work, а затем proof of stake — поэтому обе системы часто объясняют вместе.

Каждая система консенсуса требует от участников доказать свою вовлечённость, поставив что-то на кон. В одной системе это вычислительная мощность и электричество, в другой — собственные монеты участника.

Proof of work — более старая модель. Bitcoin запустился на ней в 2009 году, а Business Insider сообщает, что proof of stake впервые был применён в 2012 году. В статьях источников упоминаются 13 криптовалют в двух группах: пять работают на proof of work и восемь — на proof of stake. Подсчёт отражает только монеты, названные в источниках, а не все монеты на рынке.

Mercado Bitcoin резюмирует основные различия в небольшой таблице, а разделы ниже рассматривают каждую область подробнее.

Proof of Work: как работает майнинг

В proof of work майнеры соревнуются в решении математической задачи, и тот, кто решит её первым, добавляет следующий блок транзакций в блокчейн. Fidelity сравнивает задачу с угадыванием кодового замка с 1 миллионом комбинаций: побеждает тот, кто угадает первым, поэтому важна скорость.

Статья Hedera даёт больше деталей. Майнеры ищут число, которое в сочетании с данными транзакций даёт хеш с заданным количеством ведущих нулей. Они используют ASIC — чипы, созданные для одной задачи, — и GPU, графические чипы, и постоянно наращивают вычислительную мощность, чтобы оставаться конкурентоспособными.

Победитель получает вознаграждение в собственной монете сети. Mercado Bitcoin добавляет, что вознаграждение включает новые монеты плюс комиссии за транзакции в блоке. Другие компьютеры быстро проверяют победивший ответ, и если он проходит, блок присоединяется к цепочке.

Систему защищает стоимость. Чтобы изменить старую транзакцию, атакующему пришлось бы заново выполнить работу для этого блока и всех последующих блоков.

Согласно Coinbase, proof of work подходит простой, но ценной монете вроде Bitcoin, которая в основном обрабатывает переводы монет. По мере роста стоимости монеты к сети присоединяется больше майнеров и наращивается вычислительная мощность, что делает вмешательство в блокчейн непрактичным для любого человека или группы. Coinbase называет proof of work проверенным и надёжным способом защиты децентрализованной сети.

Bitcoin работает на proof of work с 2009 года, и Fidelity отмечает, что по состоянию на июнь 2026 года он ни разу не был скомпрометирован. Другие монеты на proof of work включают Bitcoin Cash, Dogecoin, Litecoin и Monero. Ethereum использовал proof of work до 2022 года.

Главный недостаток — энергопотребление. Business Insider добавляет, что майнеры заменяют старые машины новыми, что создаёт электронные отходы. Стоимость также вызывает опасения о централизации: статья Hedera говорит, что крупные майнинговые операции могут получать большую долю сети благодаря своим деньгам и оборудованию.

Proof of Stake: как работает стейкинг

Proof of stake заменяет гонку задач процессом отбора. Валидаторы блокируют монеты, называемые стейком, ради шанса добавить следующий блок. Fidelity сравнивает стейкинг с размещением денег на специальном счёте: монеты остаются заблокированными, и их нельзя потратить, пока держатель их не отзовёт.

Сеть выбирает валидаторов случайно, и шансы растут с размером стейка. Coinbase добавляет, что некоторые сети также учитывают, как долго монеты находятся в стейке. После предложения блока другие валидаторы подтверждают его, и когда подтверждений достаточно, сеть обновляет цепочку.

Вознаграждения распределяются между валидаторами пропорционально их стейку. Гаррик Хайлман, консультант по блокчейну, говорит, что стейкеры со временем получают оплату во вновь созданной криптовалюте.

За плохое поведение предусмотрена расплата. Если валидатор одобряет плохой блок или уходит в офлайн, сеть может срезать часть стейка в процессе, называемом слэшингом (slashing).

Затраты на вход могут быть высокими. Coinbase сообщает, что минимум для валидатора Ethereum был установлен на уровне 32 ETH. Мелкие держатели могут присоединиться к пулу стейкинга, что часто называют делегированием. Стать валидатором также требует технических навыков — Coinbase называет это серьёзной ответственностью, поскольку уход в офлайн может стоить части стейка. Mercado Bitcoin отмечает, что в одном отношении барьер входа ниже: валидаторам не нужно специальное оборудование, только токены сети.

Business Insider называет три особенности системы: энергоэффективность, масштабируемость и вознаграждения за стейкинг, которые дают держателям стимул защищать цепочку. Mercado Bitcoin говорит, что доходность в некоторых сетях превышает 4% в год, выплачиваемую в самом токене. Только в качестве иллюстрации исходный материал моделирует фиксированную доходность 4% на стейк из 32 ETH за пять лет; реальные ставки меняются со временем и различаются от сети к сети.

Cardano, Solana, Polkadot, Tezos, Algorand и Avalanche используют proof of stake. Ethereum присоединился к ним в 2022 году с переходом, известным как Merge.

Энергопотребление: самый большой разрыв

Энергия — самое очевидное различие между двумя системами. Proof of work требует множества машин, соревнующихся в решении одной задачи, и большая часть усилий не приносит победы. Proof of stake устраняет гонку. Mercado Bitcoin говорит, что он потребляет до 99,9% меньше энергии, чем proof of work.

Ethereum даёт реальный тест. Fidelity говорит, что переход на proof of stake в 2022 году резко сократил его энергопотребление, а Mercado Bitcoin оценивает снижение более чем в 99%. Индекс сравнения, упомянутый в исходном материале, не является измеренной величиной; он просто превращает заявленные процентные сокращения в базовый уровень, который каждый может оценить с первого взгляда.

Статья Hedera даёт другой взгляд: сеть Bitcoin потребляет больше энергии в год, чем некоторые небольшие страны. Кэтрин Маллиган из Imperial College London говорит, что чем больше компьютеров нужно сети proof of work для устойчивости, тем больше энергии она потребляет. Proof of stake требует гораздо меньше оборудования, что, по словам Business Insider, делает его более устойчивым в долгосрочной перспективе. Hedera также говорит, что её собственная система использует крошечную долю энергии транзакции Bitcoin — это заявление исходит от самой Hedera, поэтому читателям следует учитывать это.

Сторонники proof of work утверждают, что майнинг смещается в сторону возобновляемой энергетики; критики ставят под сомнение, оправдывает ли это выбросы, согласно Fidelity. Mercado Bitcoin отмечает, что инвесторы уделяют больше внимания экологическим, социальным и управленческим факторам, что усиливает давление на сети, требуя от них ответственного использования энергии.

Безопасность и децентрализация

Обе системы направлены на то, чтобы сделать атаки слишком дорогостоящими. Но они устанавливают эту стоимость в разных местах.

В proof of work атакующему потребовалось бы более 50% вычислительной мощности сети. Fidelity говорит, что это означало бы контроль над значительной частью поставок компьютерных чипов и оплату огромных объёмов электроэнергии. В proof of stake атакующему пришлось бы купить и застейковать большинство монет. Fidelity указывает, что для этого не нужны цепочка поставок или электростанция, поэтому критики видят здесь более слабую связь с реальным миром. Сторонники отвечают, что покупка такого количества монет навредила бы стоимости собственных активов атакующего — на этот момент указывает Mercado Bitcoin.

Слэшинг добавляет ещё одну защиту. Кэтрин Маллиган из Imperial College London говорит, что валидаторы, одобряющие плохие транзакции или блоки, наказываются.

Эксперты расходятся и в вопросе децентрализации. Business Insider говорит, что открытая конкуренция делает proof of work, пожалуй, более демократичным, поскольку отсутствие лимитов на стейкинг позволяет одному валидатору контролировать большую долю. Маллиган предупреждает, что некоторые системы proof of stake выбирают только самых богатых валидаторов, что, по её словам, может делать их менее демократичными, чем Bitcoin, во многих случаях.

Обе системы могут концентрировать власть. Mercado Bitcoin отмечает, что майнинговые группы могут контролировать большую часть вычислительной мощности, а крупные держатели токенов или платформы стейкинга — большую часть мощности валидации.

Важен и послужной список. Business Insider говорит, что proof of work — единственная система, проверенная в масштабе, тогда как proof of stake ещё не полностью протестирован на этом уровне. Fidelity добавляет, что код proof of stake Ethereum сложнее, что может нести больше рисков, и что proof of stake может столкнуться с атаками, которые ещё никто не видел. Mercado Bitcoin отмечает, что безопасность proof of stake зависит от стоимости нативного токена, что может быть слабым местом для сетей с низкой рыночной стоимостью. Статья Hedera перечисляет устойчивость к атакам 51% как силу proof of work: получение более половины вычислительной мощности очень дорого, что отпугивает атакующих.

Скорость, комиссии и масштабируемость

Скорость проявляется во времени формирования блоков. Fidelity сообщает, что Bitcoin в среднем создаёт новый блок примерно за 10 минут, тогда как Ethereum — примерно за 12 секунд. Proof of stake пропускает решение задач, поэтому блоки могут утверждаться быстрее. Business Insider говорит, что это обещает большую масштабируемость и пропускную способность, хотя это не показано в масштабе proof of work. Статья Hedera говорит, что время на решение задач и интервалы между блоками добавляют задержки в сетях proof of work, а Fidelity отмечает, что темп Bitcoin может делать его менее практичным для повседневного использования.

Комиссии следуют схожей схеме. Mercado Bitcoin говорит, что сети proof of stake обычно обрабатывают больше транзакций в секунду при более низких комиссиях, тогда как комиссии в proof of work могут расти, а подтверждения замедляться при высокой нагрузке сети. Coinbase описывает, как Ethereum с трудом справлялся с ростом децентрализованных финансов и скачками комиссий; его блокчейн обрабатывает контракты стейблкоинов и продажи NFT, а не только переводы монет.

Hedera сообщает о средней стоимости $0,001 за транзакцию и расчётах за 3–5 секунд, а также говорит, что её сервисы могут масштабироваться до 10 000 транзакций в секунду и более. Это данные компании из собственной статьи Hedera. Сообщество Bitcoin принимает более медленный темп, потому что ставит безопасность на первое место.

Плюсы и минусы рядом

Источники перечисляют сильные и слабые стороны каждой системы в схожих терминах. Статья Hedera называет три плюса и три минуса для proof of work и четыре плюса и два минуса для proof of stake. Более длинный список не делает одну систему лучше — пункты имеют разный вес в зависимости от потребностей проекта.

Mercado Bitcoin говорит, что нет универсально лучшей системы. Правильный выбор зависит от баланса между безопасностью, децентрализацией и масштабируемостью, который хочет проект. Proof of work ставит на первое место безопасность и проверенную временем децентрализацию; proof of stake — энергоэффективность и вычислительную мощность. Статья Hedera предлагает выбирать по приоритетам: если безопасность и децентрализация обязательны, у proof of work есть послужной список, а если важнее всего устойчивость, скорость и масштаб, сильнее подходит proof of stake.

Послужной список, Bitcoin и что дальше

Время работы — простая мера послужного списка. Bitcoin работает на proof of work 17 лет по состоянию на 2026 год.

Proof of stake впервые был использован в 2012 году, около 14 лет назад, но Fidelity говорит, что он не работал в масштабе, подобном Bitcoin, пока Ethereum не переключился в 2022 году, что даёт ему около четырёх лет на этом уровне.

Coinbase отмечает, что разработчики Ethereum рано поняли, что proof of work ограничит масштаб. Обновление начало разворачиваться в декабре 2020 года, а переход на proof of stake состоялся в 2022 году.

Mercado Bitcoin говорит, что многие эксперты видят в proof of stake будущее блокчейна благодаря его устойчивости и масштабируемости. Однако Bitcoin вряд ли изменится. Mercado Bitcoin говорит, что переход потребовал бы почти единогласного согласия разработчиков, майнеров и пользователей, а сообщество Bitcoin ценит безопасность, децентрализацию и устойчивость к цензуре — качества, основой которых многие считают proof of work.

Business Insider говорит, что proof of stake может стать ведущей системой, поскольку некоторые из самых популярных монет уже его используют, и отмечает, что обе системы однажды могут быть заменены новым подходом. Названы три новые модели: делегированный proof of stake, позволяющий пользователям голосовать за валидаторов; proof of authority, выбирающий утверждённых валидаторов; и proof of activity, сочетающий майнинг со случайными проверками валидаторов. Для читателей, следящих за развитием дискуссии, наблюдаемые сигналы конкретны: какой механизм выбирают новые проекты и популярные монеты, получит ли какая-то из новых моделей реальное применение и сформируется ли когда-нибудь почти единогласное согласие, необходимое для перехода Bitcoin.

Для инвесторов Mercado Bitcoin отмечает, что активы proof of work часто рассматриваются как средство сохранения стоимости, подобно цифровому золоту, а активы proof of stake добавляют возможность дохода от стейкинга. Fidelity предупреждает, что оба типа монет волатильны, говорит, что ни одна из систем не делает монету более склонной к росту или падению цены, и советует покупать только ту сумму, которую вы можете позволить себе потерять.

Цифры показывают две системы, созданные для разных целей. У proof of work более длинный послужной список и более высокий счёт за энергию, а proof of stake потребляет гораздо меньше энергии и работает быстрее, но у него меньше времени, чтобы доказать себя в масштабе.

Источники

  • What is “proof of work” or “proof of stake”? (Coinbase)
  • Proof of Work vs. Proof of Stake: Comparing blockchain consensus (Business Insider)
  • Proof of Stake (PoS) vs. Proof of Work (PoW) (Hedera)
  • Proof of work vs. proof of stake (Fidelity Viewpoints)
  • Proof of Work vs. Proof of Stake: The Complete Guide to Consensus Mechanisms in 2026 (Mercado Bitcoin)

Эта статья впервые появилась на CoinCentral.