Masterode / Proof-of-Stake: обзор нового согласованного протокола

Masterode / Proof-of-Stake: обзор нового согласованного протокола

Источник · Перевод автора

Для широкой публики блокчейн-сети, такие как Ethereum, иногда кажутся волшебной альтернативой традиционным платежным системам: такие фразы, как «бесплатные транзакции» и «мгновенные платежи» распространены. Реальность гораздо менее привлекательна: блокчейны могут быть очень медленными, а транзакции далеко не бесплатными. Тем не менее, новый механизм консенсуса, известный как MpoS, может предложить многообещающее решение.

Горе Ethereum

Внедрение смарт-контрактов Ethereum ознаменовало собой революцию в умах стартап-сообщества: теперь любой мог создать и собрать инновационный проект, не имея дело с венчурными фондами, мог принимать и отправлять деньги без банков и заключать безрисковые сделки. Действительно, «смарт-контракт» – программа, которая выполняется самостоятельно при выполнении ряда заранее определенных условий – может быть написана практически для любой сделки. Неудивительно, что возникли сотни блокчейнов, и все они использовали смарт-контракты Ethereum для распространения своих токенов (в надежде, что будущие товары и услуги будут продаваться и по умным контрактам).

Однако почти четыре года спустя всем стало ясно, что у Ethereum есть недостатки – серьезные. Долгожданный перевод в PoS все еще может занять годы, и многие многообещающие проекты считают, что запуск сложного приложения dApp на Ethereum отнимает много времени и стоит дорого. Например, платформа с 2000 пользователями, каждый из которых выполняет в среднем 2 транзакции в день, должна будет платить за 1 460 000 транзакций в год, если она хочет предложить нулевую плату. При нынешней средней плате за газ в размере 0,1 доллара за транзакцию это составляет 46 000 долларов – огромная сумма. К этой стоимости мы должны добавить длительное время блокировки 12,5 секунд, что, безусловно, является значительным улучшением для доконстантинопольских 21 секунды, но все еще слишком долго для приложений, критичных ко времени. Короче говоря, если массовое принятие, которое крипто-энтузиасты продолжают обещать нам, должно стать реальностью, необходимо новое решение.

Какое-то время кажется, что EOS могла бы стать таким решением благодаря своей, казалось бы, демократической системе голосования в сообществе, которая отбирает делегатов, которые занимаются операциями. Скорость транзакций EOS побила рекорд, почти достигнув 4000 TPS в какой-то момент. Однако для большинства начинающих майнеров EOS оказалась своего рода ложной надеждой: для запуска официальной рекомендованной конфигурации сервера нужно платить более 600 долларов в день – почти половину дохода популярного узла. Не удивительно, что большинство узлов EOS теряют деньги.

Proof-of-Authority и Masternodes: решение проблемы с разных сторон

Очень интересное решение может заключаться в объединении смарт-контрактов Ethereum, механизма консенсуса Proof-of-Stake и концепции мастер-узлов. В этом случае процесс создания новых блоков аналогичен протоколу Clique, используемому в тестовой сети Ethereum Rinkeby. В Clique каждый новый блок должен быть проверен по списку так называемых подписантов. Этот список авторизованных подписчиков является динамическим, что означает, что другие подписчики могут голосовать за или против любого подписавшего. Чтобы сделать эту демократическую процедуру возможной, Clique использует поле «nonce» для голосования и расширенное поле «extradata» для подписи майнера. Этот консенсусный механизм известен как Proof-of-Authority (Подтверждение полномочий), и его можно рассматривать как тип PoS, различие состоит в том, что мощность майнинга узла не зависит от количества разыгрываемых монет – скорее, оно исходит от самого сообщества. PoA – это хороший способ для сети контролировать себя и защищать злоумышленников от вторжения в крупные горнодобывающие операции, одновременно снижая риск атаки на 51%.

Откуда здесь мастерноды? Мастерноды, которые стали популярными благодаря DASH, являются особыми узлами, которые предоставляют ценные услуги сообществу – в первую очередь они поддерживают актуальную полную копию блокчейна в обмен на фиксированный регулярный доход. Чтобы запустить мастер-узел, пользователь должен поддерживать круглосуточную работу своего сервера и иметь достаточно свободного места для размещения всего набора данных (например, текущий размер блокчейна Ethereum составляет около 140 ГБ). Мастернод должен также поставить разумное количество монет, чтобы он не рисковал своим положением и своей ставкой, став злым. Во многих современных реализациях мастер-узлы сами по себе не занимаются транзакциями – скорее, они имеют право отказаться от блока, если майнер нарушает правила. Доход от мастер-узла стабильный и достаточно большой, что более чем компенсирует стоимость аренды VPS, которая необходима для его бесперебойной работы.

В гибридной системе Masternode / PoA узел может поставить определенное ограниченное количество монет для участия в подписывании блока в обмен на хорошую долю вознаграждения за блок. Список подписавшихся будет динамическим, и каждый авторизованный мастер-узел будет иметь равные шансы для чеканки блока, в отличие от стандартной ситуации PoS, где пользователи с наибольшей ставкой имеют явное преимущество. В то же время, вредоносные узлы могут быть удалены из списка (де-авторизованы) общим голосованием других подписавшихся.

Masternode / Proof-of-Stake: на пути к конвергенции

Единственная гибридная система masternode / PoA, которая в настоящее время работает, – это система, запущенная EtherZero в августе 2018 года. В настоящее время она имеет более 200 мастер-узлов, каждый из которых должен поставить около 2000 долларов (по текущей цене ETZ / USD), чтобы запустить masternode. 75% всех наград за блок распределяются на мастер-узлы.

Особенностью системы является параметр Power, который называется торгуемым токеном, который автоматически генерируется всеми мастер-узлами и используется для оплаты транзакций в сети. Количество энергии, производимой учетной записью, зависит от ее баланса, и благодаря Power сеть может предлагать нулевую комиссию за транзакцию. Текущая пропускная способность составляет около 1400 транзакций в секунду со средним временем ожидания около 1 секунды. EtherZero полностью обратно совместим со всеми интеллектуальными контрактами Solidity. В рамках процесса тестирования разработчики успешно импортировали широкий спектр проектов, включая децентрализованные биржи, контракты на эмиссию токенов, инвестиционные приложения и игры.

Может ли MPoS оказаться жизнеспособной альтернативой Ethereum? Следующие несколько месяцев, скорее всего, скажут. Правда, сейчас проводится только один полнофункциональный эксперимент, хотя он предлагает нулевую комиссию за транзакцию и высокую скорость обработки. С другой стороны, поскольку проблемы с Ethereum, очевидно, не решены в последних обновлениях, разработчики dApp могли бы более внимательно взглянуть на варианты гибридного консенсуса.