В прошлой нашей статье мы разобрались, что такое узел Bitcoin, а сегодня давайте узнаем, что такое валидатор.
Валидатор блокчейна — это узел сети, который помогает обрабатывать и проверять блоки транзакций на платформе, чтобы они могли быть добавлены в постоянный блокчейна. Используя термин «валидатор», некоторые люди подразумевают узлы, проверяющие транзакции на блокчейнах PoS. Они противопоставляют его термину «майнер», используемому на блокчейн-платформах PoW.
Однако, валидация блока — это процесс, одинаково применимый к обеим разновидностям блокчейна. Более правильным синонимом майнинга, применимым к блокчейн PoS, будет стейкинг — процесс подтверждения блока, используемый на этом типе платформы. Согласно Coinmarketrate.com, существует огромное количество монет и токенов, которые поддерживают стейкинг.
Поскольку транзакции в блокчейне инициируются пользователями, они ставятся в очередь в сети для последующей проверки. Узлы-валидаторы затем объединяют отдельные транзакции в блок для его проверки. Каждый блокчейн имеет свои собственные правила, касающиеся количества транзакций в блоке. Когда блок завершен, валидаторы обрабатывают его, чтобы добавить в блокчейн в качестве постоянной записи.
В некоторых блокчейнах валидаторы могут выбирать, какие транзакции объединить в блок. Этот выбор не обязательно осуществляется в хронологическом порядке, а определяется предпочтениями валидатора, как правило, основанными на комиссии за транзакции.
Сборы добавляются к каждой транзакции блокчейна отправителем крипто-активов, в качестве стимула для валидаторов. Отправители могут выбирать размер комиссии, и даже могут отправлять транзакцию вообще без комиссии.
Однако транзакции с очень низкой или нулевой комиссией с большей вероятностью будут проигнорированы валидаторами и, таким образом, могут оставаться в неподтвержденном состоянии в течение длительного периода времени. Если через некоторое время транзакция не добавляется в блок для подтверждения, она обычно удаляется из сети.
Фактический процесс подтверждения блока различается между блокчейнами на основе PoW, такими как Bitcoin (BTC) или Ethereum (ETH), и блокчейнами PoS, такими как Solana (SOL) или Ethereum 2.0.
Как происходит валидация блоков в блокчейне
- Валидация на блокчейнах Proof of Work
Валидаторы на блокчейне PoW, часто называемые майнерами, пытаются подтвердить блок, находя ответ на сложную вычислительную головоломку. Этот процесс является соревновательным, и первый узел валидатора, успешно решивший головоломку, получает за свои усилия некоторое количество криптовалюты.
Решение вычислительной головоломки требует огромного количества вычислительной хэш-мощности, что является очень энергозатратным занятием. Учитывая большое количество блоков, ежедневно подтверждаемых на крупных блокчейнах, модель PoW некоторые называют экологической катастрофой.
Например, в прошлом году Bitcoin потребил 67 ТВтч энергии, а к концу 2021 года сеть, по прогнозам, потребит более 90 ТВтч. Последний показатель сопоставим с энергопотреблением таких стран, как Филиппины и Пакистан.
Помимо энергозатратности, блокчейн PoW характеризуется низкой скоростью транзакций и высокими комиссиями.
Чтобы стать индивидуальным валидатором в блокчейне PoW, вы должны иметь компьютер с очень мощными аппаратными характеристиками. Но даже в этом случае ваши шансы на успешное подтверждение блока ничтожно малы, поскольку вы будете конкурировать с массивными, обладающими большими ресурсами майнинговыми пулами.
Большинство участников сети, которые хотят получать вознаграждение от майнинга на блокчейне PoW, присоединяются к пулам, чтобы получить долю вознаграждения за валидацию.
- Валидация на блокчейнах Proof of Stake
Метод валидации блоков PoS стал ответом на энергоемкую и медленную валидацию PoW. В блокчейн PoS, валидаторы блоков выбираются, как правило, случайным образом на основе суммы криптовалюты, которую они готовы «поставить на кон», чтобы получить право валидации.
Например, если вы поставите 2% от всей суммы криптовалюты, находящейся в данный момент на бирже, у вас будет примерно 2% шансов быть выбранным в качестве валидатора следующего блока. Выбранный узел-валидатор рассматривает блок и подтверждает или отклоняет его в обмен на некоторое крипто-вознаграждение.
Каждый блокчейн PoS имеет свои особенности валидации, но на большинстве платформ, чтобы быть выбранным в качестве узла-валидатора, необходимо соответствовать определенным требованиям. Например, обычным требованием для того, чтобы стать валидатором, является обязательное наличие как минимум определенной суммы криптовалюты.
На некоторых платформах могут также существовать особые требования к аппаратному обеспечению. Хотя PoS не так требователен к ресурсам, как PoW, узлы валидаторов на некоторых блокчейнах PoS нуждаются в хорошем аппаратном или программном обеспечении, поскольку они могут обрабатывать большое количество транзакций за определенный период времени.
В целом, валидация PoS является очень энергоемкой, быстрой и менее затратной, чем метод валидации PoW. Однако у него есть свои недостатки, например, возможность концентрации власти в руках сетевых игроков, которые завладели большим процентом криптовалюты платформы.
Валидация блока PoS также имеет аналог майнинговых пулов, используемых в блокчейне PoW. Они называются пулами для стейкинга (staking pools). Пользователи сети, в первую очередь те, кто не квалифицируется как узлы валидатора, могут заблокировать свою криптовалюту в этих пулах, чтобы получать постоянное вознаграждение от деятельности по валидации блока.
Некоторые блокчейны PoS имеют систему валидации под названием Delegated PoS (DPoS). В таких блокчейнах обычные узлы сети могут отправлять свою криптовалюту в пул, представляющий конкретный узел-валидатор. Ставя свои средства на этот узел-валидатор, узлы сети, как говорят, «голосуют» за выбранный ими узел.
Каждый раз, когда выбранный узел-валидатор успешно обрабатывает блок, узлы, «проголосовавшие» за него, также получают свою долю вознаграждения. Примером может послужить DecimalChain, с крипто-активом DEL.
Каковы требования для получения статуса валидатора на крупнейших блокчейнах
Блокчейны PoW и PoS имеют радикально разные требования для квалификации в качестве узла валидатора. В первом случае для получения статуса необходимо продемонстрировать значительную аппаратную мощь, а во втором, как правило, требуется поставить на кон нетривиальную сумму криптовалютных средств.
- Требования к узлу валидатора Bitcoin
Основным требованием для запуска узла валидатора/майнера Bitcoin является наличие компьютерной системы, основанной на аппаратной технологии, называемой прикладной интегральной схемой (ASIC). Системы на базе ASIC специально созданы для одной цели — добычи криптовалюты.
Они отличаются от стандартных ПК-систем, с которыми все знакомы. Системы ASIC чрезвычайно мощные, и стоят от 10 000 до 20 000 долларов США за модели, которые могут дать вам хоть какой-то шанс добыть блок.
Однако даже инвестиций в такое дорогое оборудование может быть недостаточно для последовательной и успешной проверки блоков. Массивные майнинговые пулы, доминирующие в добыче Биткойна, оставляют мало шансов индивидуальным майнерам.
Для человека, заинтересованного в майнинге Биткойна, самый безопасный путь — приобрести настолько мощное оборудование, насколько вы можете себе позволить, и присоединиться к достаточно крупному майнинговому пулу.
Валидация блоков в Биткойне
- Требования к узлам валидатора в Ethereum
Майнинг в Ethereum работает несколько иначе, чем в Bitcoin. Ключевое отличие заключается в том, что требования к аппаратному обеспечению узлов валидатора не столь высоки. Вместо того чтобы полагаться на технологию ASIC, майнинг Ethereum возможен на достаточно мощных современных ПК-системах, оснащенных настолько мощным графическим процессором (GPU), насколько вы можете себе позволить.
Ethereum активно использует графический процессор компьютера для операций майнинга, поэтому наличие мощного GPU имеет решающее значение. Тем не менее, лучшим практическим способом получения вознаграждения от верификации блоков в Ethereum, также является присоединение к достаточно крупному майнинговому пулу.
Концентрация майнинговых мощностей в Ethereum не особенно отличается от концентрации в Bitcoin. Таким образом, ваш лучший шанс стать успешным валидатором на Ethereum заключается в присоединении к достаточно активному пулу.
Требования к узлу валидатора на Ethereum 2.0
Ethereum запустил свою сеть на основе PoS, Ethereum 2.0, которая в настоящее время работает параллельно с основной платформой на основе PoW. Весной следующего года Ethereum планировал завершить переход на сеть PoS, но пока этот переход опять отложен.
Поскольку Ethereum 2.0 является платформой PoS, она имеет совершенно другие требования к узлам валидатора по сравнению с версией PoW. По сути, чтобы стать валидатором Ethereum 2.0, вам нужно будет заблокировать в сети 32 ETH.
Просто иметь 32 ETH в своем кошельке недостаточно. Вам необходимо заблокировать/заложить 32 ETH специально для того, чтобы получить право стать узлом валидатора. Когда блок транзакции требует проверки, ваш узел может быть выбран случайным образом для проверки.
Блокировка более 32 ETH на узел не дает вам больше шансов быть выбранным для проверки блока. Однако, если вы хотите максимально увеличить свои шансы на получение следующего блока, вы можете установить дополнительные узлы, заблокировать 32 ETH на каждом узле и увеличить свои статистические шансы быть выбранным.
Аппаратные требования для узла верификатора в Ethereum 2.0 скромнее, чем в Ethereum или Bitcoin. Однако все же рекомендуется использовать ПК с характеристиками выше среднего, чтобы процесс шел гладко.
Пользователи, которые не могут или не хотят выделить 32 ETH для получения статуса верификатора, могут разместить свои средства в пуле, и получить меньшее вознаграждение за верификацию.
Заключение
Валидация блокчейна означает обработку и подтверждение блоков транзакций определенными узлами-валидаторами. Как только узел-валидатор подтверждает блок, он добавляется в блокчейн в качестве постоянной записи.
PoW и PoS имеют совершенно разные процедуры валидации. В блокчейне PoW валидаторы, также называемые майнерами, пытаются решить сложную вычислительную задачу в соревновательном режиме, чтобы подтвердить блок.
На платформах PoS право на валидацию обычно обеспечивается путем внесения определенной суммы криптовалюты. На некоторых платформах шанс получить право на подтверждение следующего блока увеличивается, если сделать ставку на большую сумму криптовалюты. Однако в некоторых других блокчейнах PoS, например, в Ethereum 2.0, суммы ставок остаются фиксированными для каждого узла-валидатора.
В таких блокчейнах валидаторы могут увеличить свои шансы на получение выбора, установив дополнительные валидаторные узлы стандартного размера.
Самостоятельная валидация блоков — относительно нереальная задача, как в сетях PoW, так и в сетях PoS. В сетях PoW вам может потребоваться непомерно большое количество вычислительных мощностей, чтобы иметь шансы в соревновании с крупными майнинговыми пулами.
В сетях PoS вам может потребоваться слишком большая доля от общего объема криптовалюты, чтобы достаточно часто получать права на проверку блоков. Поэтому в обоих типах блокчейна рекомендуется присоединиться к пулу майнинга или стейкинга, чтобы получать постоянное вознаграждение от деятельности по проверке блоков.
