Миграция Zcash на Proof-of-Stake: все плюсы и минусы

9 августа 2024 года разработчик криптовалюты Zcash Зуко Уилкокс (Zooko Wilcox) сообщил, что проекту пришло время перейти на новый гибридный вариант алгоритма консенсуса PoS — взамен старого PoW. Какие есть доводы в пользу такой миграции и какие риски она несет?

Что такое Zcash

Zcash (ZEC) – это криптовалюта, созданная, как указывают авторы проекта, для «расширения экономической свободы, сохранения сетевой анонимности и конфиденциальности». По своей конструкции в некоторой степени похожа на протокол Биткоина – фактически, Zcash была создана на основе исходного кода Биткоина. Вместе с тем, Zcash использует более продвинутую технологию конфиденциальности, которая шифрует информацию о транзакциях и позволяет инвесторам надежнее защищать свои активы. Сведения о сумме перевода и сторонах остаются конфиденциальными.

Часто ее относят к классу «анонимных криптовалют» наряду с проектами вроде Monero (XMR) и Dash (DASH). Однако они используют иные технические механизмы для достижения конфиденциальности. К примеру, особенностью Monero является использование кольцевых подписей на основе протокола CryptoNote. Zcash же использует криптографический протокол zk-SNARK.

Одна из главных особенностей Zcash — в двух режимах работы: через защищенный (shielded) и прозрачный (transparent) адреса. Если используется защищенный адрес Zcash для отправки и получения монет ZEC, то история транзакций и баланс кошелька не отслеживаются. Это, по сути, так же как тратить наличные: нет общедоступной записи о том, откуда и кому пришли эти деньги. Если же используется прозрачный адрес Zcash, то активы и история транзакций будут общедоступны, как, например, в Биткоине.

Монету высоко оценил бывший сотрудник Агентства национальной безопасности (АНБ) США Эдвард Сноуден (Edward Snowden). Он рассказывал, что участвовал в запуске проекта. Другие анонимные монеты вроде Monero скандально известный бывший сотрудник ЦРУ оценивал как «любительские», отмечая высокую степень безопасности Zcash.

Что такое zk-SNARKs

Zcash использует криптографический метод, называемый zk-SNARKs (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge). Говоря простыми словами, zk-SNARKs позволяют одной стороне доказать другой, что обладает определенной информацией (например, секретным ключом), не раскрывая саму информацию.

Что это дает? Очень многое: защищенные транзакции в Zcash могут быть полностью зашифрованы в блокчейне, но при этом их действительность способна быть подтверждена в соответствии с правилами консенсуса сети, с использованием доказательств zk-SNARK.

Текущий алгоритм консенсуса Zcash

Сейчас валидация транзакций и эмиссия осуществляются посредством майнинга — при создании новых блоков. Задействован алгоритм хеширования Equihash. В прошлом, PoW-криптовалюты на Equihash обладали свойством ASIC-устойчивости, но по мере совершенствования вычислительных устройств для майнинга, появились и решения для непосредственно ASIC-майнинга Equihash. С 2021 года в проекте рассматривают возможность для перехода на PoS в гибридном варианте.

Миграция Zcash на PoS

Зуко Уилкокс (Zooko Wilcox), один из основателей Zcash, продвигает идею миграции проекта на гибрид PoS и PoW. 9 августа он опубликовал пост в соцсети X (бывший Twitter): «Время для обновления Zcash до (гибридного) Proof-of-Stake». Наброски дорожной карты и другие новости по переходу можно встретить на сайте Electric Coin Company, которая является преемником Zcash Company, от имени которой Zcash был запущен.

В дорожной карте указывается, что миграция должна происходить в два этапа:

1. Переход от текущего протокола Zcash NU5 PoW к гибридному протоколу консенсуса PoW/PoS, получившему название PoW+TFL.
2. Переход от PoW+TFL к чистому протоколу PoS.

PoW+TFL – это гибридный алгоритм консенсуса, который позволяет добавить уровень PoS к действующему протоколу PoW. При этом в документе пока нет точных данных о том, как именно добиться гибридной работы PoS и PoW. Есть только указание на приоритетные субпротоколы, которые можно использовать.

В целом, судя по степени разработанности документации, пока далеко не по всем вопросам есть конкретика. Многие детали не до конца расписаны, да и не по всем принципиальным вопросам есть окончательное решение.

Плюсы и минусы

Рассуждая о первом этапе, то есть о переходе к PoW+TFL, Уилкокс выделяет такой ряд преимуществ:

• Переход создаст возможности для сетейкинга ZEC, что должно увеличить спрос на ZEC. Это также сократит предложение ZEC за счет перехода части монет в стейкинг.
• Переход позволит обеспечить окончательность транзакций. Окончательность защищает пользователей от атак отката, сокращает время ожидания для некоторых видов транзакций и позволяет использовать более безопасные двусторонние мосты к другим сетям.
• Это еще больше усилит безопасность пользователей Zcash. Механизм Proof-of-Stake и механизм Proof-of-Work обеспечат два уровня защиты, делая Zcash более безопасным, чем при чистом Proof-of-Stake или чистом Proof-of-Work.
• Изменение также должно положительно сказаться на масштабируемости Zcash.

В отношении полного перехода на алгоритм консенсуса PoS в подобных проектах существует определенная критика. Ранее с ней сталкивались проекты, мигрировавшие на PoS, вроде Эфириума.

Минус: не обеспечивается ценность

PoS можно критиковать за отсутствие «экономического обеспечения» ценности актива. В случае с майнингом существует огромная инфраструктура в виде дорогостоящего оборудования, затрат на ASIC и электроэнергию, обеспечение технического обслуживания вычислительных устройств.

Все это выливается в издержки для майнеров и частично «закладывается в стоимость» криптовалюты. Концепция майнинга часто критикуется с той позиции, что валидацию транзакций можно организовать без столь трудоемкого процесса как майнинг с использованием значительного ресурса электроэнергии. Вместе с тем, эти затраты могут рассматриваться в качестве части «себестоимости криптовалюты».

Минус: отсутствие конкуренции

Другой аргумент против стейкинга может состоять в децентрализации, а если точнее, в спорном механизме децентрализации, сосредоточению денег в руках крупных валидаторов и отсутствии значимой конкуренции между ними. С одной стороны, в случае с майнингом, валидаторы также могут объединяться в крупные пулы, что ведет к количественному уменьшению числа действующих валидаторов и ставит вопрос о подлинности децентрализации всей системы.

С другой стороны, майнеры вынуждены конкурировать за наличие передовых вычислительных мощностей. ASIC-устройства со временем совершенствуются и майнер вынужден своевременно обновлять «парк оборудования». Подобная практика в стейкинге полностью отсутствует.

Минус: безопасность

Уилкокс, рассуждая о гибридном этапе перехода, заверил, что это позволит создать два уровня безопасности за счет одновременной работы PoW и PoS. При этом, если общая цель этих нововведений — переход к чистому PoS, — то получается, что второй уровень безопасности вводится только для того, чтобы отказаться потом от первого. И при переходе к чистому PoS придется иметь дело с компромиссами.

Минус: издержки перехода

В целом, переход с одного алгоритма консенсуса на другой далеко не всегда бывает гладким и бесспорным. Очевидный пример — Ethereum, переход которого на PoS встретил серьезную критику и стал поводом для хардфорка, в результате которого появилась монета EthereumPoW.

Майнеры Zcash едва ли встретят переход на PoS тепло, да и среди других участников сообщества наверняка найдутся идейные приверженцы PoW. Поэтому далеко не факт, что переход пройдет гладко. Впрочем, идея масштабируемости за счет PoS имеет и своих сторонников, а разработчики явно нацелены на обновление.

Вывод

Переход Zcash на алгоритм консенсуса PoS планируется в два этапа, при этом разработчики сообщают о скором запуске первого этапа, в рамках которого будет реализовано гибридное решение. В качестве основных плюсов к такому переходу называется решение проблемы масштабирования, а также повышение спроса на монету. В качестве минусов можно перечислить основные спорные решения, связанные с отсутствием инфраструктуры вычислительных мощностей, характерных для PoW.

Источник