Хеш-функции – это основа работы блокчейна и майнинга: они позволяют проверять целостность данных и доказывать работу (Proof-of-Work).
Принцип работы Proof-of-Work (PoW)
Proof-of-Work (доказательство выполнения работы) – алгоритм консенсуса, используемый, например, в Bitcoin. Его задача – выбрать, кто из участников сети имеет право добавить следующий блок в цепочку.
Как работает PoW
Майнеры собирают список транзакций.
Формируется заголовок блока, в который входит:
Хеш предыдущего блока;
Хеш транзакций (Merkle root);
Метка времени;
Nonce (переменное значение).
Майнеры перебирают значение nonce, пока не найдут такой хеш заголовка, который:
Начинается с определённого количества нулей (зависит от сложности сети).
Первый, кто нашёл такой хеш, получает награду и добавляет блок в сеть.
Остальные участники проверяют работу и переходят к следующему блоку.
Зачем это нужно?
Обеспечивает честность: майнеру выгодно играть по правилам, иначе его блок отклонят.
Защита от спама и атак: изменение любого блока требует пересчёта всех последующих, что требует колоссальных вычислений.
Децентрализация: никто не имеет «административных прав» – только работа и вычислительная мощность.
Proof-of-Stake и другие алгоритмы
Proof-of-Stake (PoS) – альтернатива PoW, использующая владение монетами как критерий выбора валидатора.
Принцип:
Чем больше монет у участника, тем выше шанс, что он добавит следующий блок.
Нет необходимости в майнинге и больших вычислениях – достаточно «заморозить» монеты (стейкинг).
Преимущества PoS:
Энергоэффективность: потребляет меньше энергии;
Безопасность: атака требует владения большинством монет;
Масштабируемость: нет узкого места вычислений.
Недостатки:
Централизация капитала;
Проблема «ничего не стоит» (Nothing at Stake): валидаторы могут поддерживать сразу несколько цепочек.
Примеры: Ethereum (после перехода на Ethereum 2.0), Cardano, Polkadot, Tezos.
Другие алгоритмы консенсуса:
Алгоритм
Описание
Примеры
DPoS (Delegated Proof-of-Stake)
Владельцы токенов выбирают делегатов, которые валидируют блоки
EOS, TRON
PoA (Proof-of-Authority)
Используется доверенными узлами
VeChain, private blockchains
PoC (Proof-of-Capacity)
Консенсус с использованием свободного дискового пространства
Burstcoin
PoH (Proof-of-History)
Временная метка + PoS
Solana
Каждый алгоритм решает задачу децентрализованного консенсуса, но разными путями.