Proof of Stake (PoS) to projekt konsensusu blockchain, w którym  walidatorzy angażują rodzimy zasób sieci jako zabezpieczenie ekonomiczne i uczestniczą w proponowaniu, sprawdzaniu oraz finalizowaniu bloków. Wpływ na głosowanie i zasady wyboru różnią się w zależności od protokołu, więc PoS nie oznacza, że największy posiadacz po prostu wybiera każdy blok. Protokół łączy wagę stawki, losowość, podpisy walidatorów, wybór gałęzi (fork choice) i kary, aby uzgodnić jedną akceptowaną księgę.

PoS odpowiada na potrzebę otwartego porozumienia w sieci bez kopania w ramach Proof of Work. Bezpieczeństwo wynika z tego, że nieuczciwe działania w konsensusie podlegają karom ekonomicznym, oraz z wymogu określonego udziału wagi walidatorów do potwierdzenia lub finalizacji. Nagrody za staking wynagradzają walidatorów za dostępność i prawidłowe głosy, ale są zapłatą za obowiązki wobec protokołu, a nie gwarantowanym odsetkiem. Nadal istnieje ryzyko awarii oprogramowania, przestojów, slashingu, powierzenia środków i spadku ceny tokena.

Czym jest Proof of Stake (PoS)?

Proof of Stake (PoS) to rodzaj mechanizmu konsensusu blockchain, w którym walidatorzy angażują lub stakują kryptowalutę, aby uczestniczyć w zabezpieczaniu sieci. W zależności od protokołu walidatorzy mogą proponować bloki, weryfikować transakcje, głosować nad stanem sieci lub pomagać w finalizowaniu bloków. Uczciwy udział może przynosić nagrody za staking, a niektóre sieci karzą walidatorów za przestoje lub złośliwe zachowanie.

Implementacje PoS znacznie różnią się między blockchainami. Ethereum, Solana, Cardano i Avalanche stosują odmienne systemy wyboru walidatorów, delegowania, nagród, kar i finalizacji. Staking przez giełdę lub protokół liquid staking jest odrębny od samego mechanizmu konsensusu i może wprowadzać dodatkowe ryzyko związane z powierzeniem środków, płynnością lub smart kontraktami.

Jak działa Proof of Stake?

Proof of Stake działa tak, że walidatorzy muszą zaangażować rodzimy token blockchainu, zanim będą mogli uczestniczyć w konsensusie. Dokładny proces różni się w zależności od sieci, ale zazwyczaj przebiega w następujących krokach:

1. Walidatorzy stakują tokeny: Uczestnicy blokują lub angażują tokeny bezpośrednio, a niektóre sieci pozwalają też innym posiadaczom delegować stawkę do walidatorów.

2. Sieć wybiera walidatorów: Protokół wybiera walidatorów do proponowania lub weryfikacji bloków według zasad, które mogą uwzględniać stawkę, losowość, wyniki walidatora lub inne czynniki.

3. Walidatorzy weryfikują transakcje: Wybrani walidatorzy sprawdzają, czy transakcje i proponowane zmiany stanu są zgodne z zasadami sieci, zanim je zatwierdzą.

4. Sieć osiąga konsensus: Głosy lub potwierdzenia walidatorów pomagają ustalić, które bloki wejdą w skład akceptowanego łańcucha i kiedy staną się ostateczne.

5. Nagrody i kary: Uczciwi walidatorzy mogą zarabiać nagrody, a przestoje lub złośliwe zachowanie mogą skutkować obniżeniem nagród lub karami takimi jak slashing, w zależności od protokołu.

Ethereum, Solana, Cardano i inne sieci PoS realizują te kroki inaczej. Na przykład Ethereum korzysta z losowo wybieranych proponentów bloków i atestacji walidatorów, a inne sieci stosują odmienne systemy wyboru lidera, delegowania i finalizacji.

Jakie są przykłady blockchainów opartych na Proof of Stake?

Proof of Stake opisuje szeroką rodzinę konsensusów, a nie jeden stały protokół. Te sieci pokazują, jak mogą się różnić wybór walidatorów, delegowanie, synchronizacja i finalizacja.

• Ethereum: Walidatorzy aktywują salda 32 ETH, poświadczają bloki i oddają głosy na rzecz uzasadnionych oraz sfinalizowanych punktów kontrolnych zgodnie z zasadami PoS Ethereum.

• Cardano: Protokół Ouroboros wybiera liderów slotów na podstawie stawki, a posiadacze mogą delegować ADA do pul stakingowych bez przekazywania pieczy nad środkami w ramach protokołu.

• Solana: Walidatorzy stosują głosowanie ważone stawką obok Proof of History, który zapewnia kryptograficzną sekwencję porządkującą zdarzenia i koordynującą produkcję bloków.

• Avalanche: Walidatorzy stakują AVAX i wielokrotnie losują innych walidatorów, aby osiągnąć porozumienie, stosując model konsensusu odmienny od głosowania na punkty kontrolne w stylu Ethereum.

Jakie są główne korzyści i zastosowania Proof of Stake?

Proof of Stake wykorzystuje zabezpieczenie ekonomiczne i głosy walidatorów do zabezpieczania sieci bez ciągłego, konkurencyjnego obliczania haszy. Korzyści zależą od implementacji.

1. Niższe bezpośrednie zapotrzebowanie na energię: Walidatorzy nadal utrzymują niezawodną infrastrukturę, ale nie konkurują, uruchamiając bez przerwy wyspecjalizowany sprzęt do kopania, aby wygrać każdy blok.

2. Odpowiedzialność ekonomiczna: Nagrody protokołu zachęcają do terminowej walidacji, a kary i slashing mogą zmniejszyć zabezpieczenie po przestoju lub udowodnionych sprzecznych podpisach.

3. Finalizacja i programowalne sieci: PoS może obsługiwać wyraźne głosy finalizujące w systemach płatności, platformach smart kontraktów, łańcuchach aplikacji i sieciach interoperacyjnych.

4. Udział przez delegowanie: Niektóre sieci pozwalają posiadaczom delegować stawkę bez uruchamiania sprzętu walidatora, choć koncentracja delegacji u kilku operatorów osłabia decentralizację.

Jakie są ograniczenia i ryzyka Proof of Stake?

PoS zastępuje konkurencję w kopaniu bezpieczeństwem opartym na stawce, ale nadal może koncentrować kontrolę i narażać walidatorów lub delegujących na straty operacyjne i rynkowe.

1. Koncentracja stawki i delegacji: Duzi posiadacze, dostawcy stakingu lub walidatorzy mogą gromadzić wpływy, gdy użytkownicy wielokrotnie delegują do tych samych operatorów.

2. Skorelowane awarie infrastruktury: Współdzielone klienty walidatorów, dostawcy hostingu lub systemy zarządzania kluczami mogą sprawić, że wiele walidatorów jednocześnie zawiedzie lub zacznie działać nieprawidłowo.

3. Kary i slashing: Walidatorzy mogą tracić nagrody za niewykonane obowiązki, a także tracić zabezpieczenie za przewinienia określone w protokole, takie jak sprzeczne podpisy w konsensusie.

4. Ryzyko płynności i ceny: Blokady, kolejki wypłat, zmieniająca się emisja, opłaty dostawców i spadki ceny tokena mogą przewyższyć nagrody za staking, które otrzymuje posiadacz.

Dlaczego nagrody PoS i slashing są konieczne?

Sieci PoS wykorzystują zachęty ekonomiczne, aby walidatorzy uczestniczyli uczciwie i utrzymywali blockchain w gotowości do działania. Walidatorzy mogą zarabiać nagrody za działania takie jak proponowanie bloków, weryfikowanie transakcji, głosowanie w konsensusie czy utrzymywanie niezawodnej dostępności. W zależności od sieci walidatorzy, którzy nie wykonują swoich obowiązków, mogą tracić nagrody lub otrzymywać kary.

Slashing to surowsza kara stosowana przez niektóre sieci PoS, gdy walidatorzy naruszają ważne zasady konsensusu, na przykład podpisując sprzeczne bloki lub działając w inny złośliwy sposób. Slashing może odebrać część stawki walidatora, a w niektórych protokołach wykluczyć walidatora z aktywnego udziału. Nie każda sieć PoS stosuje te same zasady slashingu, więc użytkownicy powinni sprawdzić konkretny protokół, oceniając ryzyko stakingu.

Powiązane pojęcia

1. Czym jest blockchain?

2. Czym jest hash?

3. Czym jest gas?

4. Czym jest walidator?

5. Czym jest zdarzenie slashingu w Proof of Stake?

Dalsza lektura

1. Czym jest Proof of Stake (PoS): dlaczego ta przełomowa technologia jest niezbędna do zrozumienia

2. Czym jest Proof of Work: dlaczego ma znaczenie w blockchainie i poza nim

3. Czym jest Ethereum 2.0? Przewodnik dla początkujących po przyszłości Ethereum

4. Liquid staking vs. natywny staking vs. pool staking: co wybrać? (2025)