Що таке POA? Детальний розгляд механізму консенсусу доказу повноважень у Блокчейн.

У технології блокчейн POA (Proof of Authority, доказ повноважень) є механізмом консенсусу, який покладається на попередньо схвалених, ідентифікованих валідаторів для створення нових блоків і перевірки транзакцій.

На відміну від доказу роботи (PoW) або доказу частки (PoS), POA не покладається на конкуренцію обчислювальної потужності або стейкінг токенів, а залежить від репутації та авторитету валідаторів.

Цю концепцію було запропоновано одним із співзасновників Ethereum, доктором Гевіном Вудом, у 2017 році, з метою забезпечення більш ефективної та енергоефективної альтернативи для певних типів блокчейн-мереж (особливо приватних або консорціумних).

!

##Основний принцип роботи POA

Безпека та ефективність роботи мережі POA ґрунтуються на невеликій групі ретельно перевірених і сертифікованих валідаторів. Ці валідатори зазвичай є особами або установами (наприклад, американськими нотаріусами), які відкрито розкривають свою справжню ідентичність, чия репутація та юридична ідентичність безпосередньо пов'язані з безпекою мережі.

Становлення валідатором POA зазвичай вимагає виконання трьох основних умов:

1. Ідентифікація: необхідно офіційно підтвердити ідентифікацію в мережі, і ця інформація має бути доступною у публічній сфері, щоб забезпечити відкритість та підзвітність.
2. Вимоги до кваліфікації: учасники повинні мати відповідну кваліфікацію та репутацію для отримання прав на перевірку транзакцій та блоків.
3. Надійна робота: необхідно забезпечити нормальну роботу валідаторів та підтримувати узгодженість з іншими доказами повноважень для підтримки стабільності мережі.

У механізмі POA процес генерації блоків та перевірки транзакцій має високу ступінь автоматизації, не вимагаючи постійного моніторингу з боку валідаторів, але потрібно, щоб вони забезпечували стабільність інфраструктури. Оскільки кількість вузлів, які беруть участь у консенсусі, обмежена, мережа може досягати високої пропускної здатності з дуже малими затримками.

##POA та порівняння з іншими механізмами консенсусу

Зрозумівши особливості POA, ми швидко порівняємо його з основними відмінностями між PoW та PoS в таблиці:

Особливості | POA (доказ повноважень) | PoW (доказ роботи) | PoS (доказ частки) --- | --- | --- | --- Основні залежності | Ідентифікація та репутація валідаторів | Обчислювальна потужність (хешрейт) | Кількість заставлених токенів та економічні права Енергоефективність | Висока | Низька (високе споживання енергії) | Середня висока Швидкість транзакцій | Висока (обробка тисяч транзакцій за секунду) | Низька (обмежена кількість транзакцій за секунду) | Середня Децентралізований | Низький (схиляється до централізації) | Високий | Середньо-високий Типові застосування | Приватні ланцюги, альянсні ланцюги, бічні ланцюги, тестові мережі | Публічні ланцюги, такі як Біткойн | Багато сучасних публічних ланцюгів, таких як Ethereum 2.0

##Аналіз переваг та недоліків POA

Будь-яке технічне рішення є результатом компромісу, POA не є винятком.

###Переваги POA

• Висока продуктивність та масштабованість: мережа POA може обробляти тисячі транзакцій на секунду (TPS), час підтвердження блоку короткий (наприклад, POA Network лише 5 секунд), що робить її ідеальною для бізнес-додатків, які потребують високої пропускної спроможності.
• Енергетична ефективність: відмовившись від жорстокої конкуренції потужностей PoW, POA має надзвичайно низьке споживання енергії, що робить його більш екологічним рішенням для Блокчейн.
• Низька затримка та реальність: підтвердження транзакцій практично миттєве, що робить його відмінним для сценаріїв, де потрібні оновлення даних в реальному часі (такі як відстеження ланцюга постачання, цифрова ідентифікація).
• Переваги відповідності: ідентичність валідаторів є відомою та підлягає відповідальності, що робить POA більш здатним задовольнити вимоги регуляторних норм у певних галузях (наприклад, фінансовій, державній).

###Недоліки та виклики POA

• Централізовані ризики: це основна критика POA. Мережа контролюється невеликою кількістю валідаторів, що створює потенційні ризики цензури, змови або упереджених рішень, у певній мірі жертвуючи духом "децентралізації" Блокчейн.
• Гіпотеза довіри: користувачі повинні довіряти цим заздалегідь обраним валідаторам, що вони не будуть чинити зло. Якщо якийсь валідатор буде діяти неналежно, його вплив може загрожувати всій мережі.
• ідентифікація валідаторів: відкритість ідентифікації валідаторів є як перевагою, так і недоліком, вони стають більш вразливими до атак хакерів або підкупу з метою внутрішнього знищення мережі.

##Звичні сценарії застосування POA

POA не призначена для всіх блокчейнів, але в певних сферах це відмінний вибір:

1. Підприємства та альянс Блокчейн: Багато компаній використовують POA для створення альянсних мереж у сфері логістики, фінансів або охорони здоров'я, щоб прискорити внутрішні операції, одночасно зберігаючи контроль над учасниками.
2. Бокові ланцюги та рішення для масштабування: POA є ідеальним вибором для побудови високопродуктивних бокових ланцюгів. Наприклад, сама мережа POA та xDai Chain (тепер Gnosis Chain) використовують консенсус POA, щоб забезпечити високу швидкість і низькі витрати на масштабування для основної мережі Ethereum.
3. Урядова та академічна системи: Блокчейн для управління чутливими даними (такими як ідентифікація, дипломи, записи про власність) зазвичай віддає перевагу POA, щоб забезпечити контроль з боку перевірених авторитетних установ.
4. Тестова мережа: деякі відомі тестові мережі Ethereum, такі як Kovan та Rinkeby, були засновані на або запозичили механізм POA, оскільки вони стабільні, надійні і не вимагають витрат на реальні витрати шахтарів.

##Перспективи POA

До 2025 року модель POA продовжує привертати увагу у випадках, що передбачають центральну координацію та швидкість транзакцій. Оскільки технологія Блокчейн все глибше інтегрується в традиційні підприємства та соціальну інфраструктуру, POA, ймовірно, відіграватиме стратегічну роль як міст між традиційними підприємницькими системами та публічними Блокчейн.

У майбутньому рішення другого рівня (Layer 2) та рамки міжоперабельності можуть бути більш широко впроваджені POA або подібні концепції для швидкого з’єднання та дружніх до підприємств сценаріїв застосування.

##Перспективи майбутнього

Механізм консенсусу POA здійснює компроміс між довірою та ефективністю, відмовляючись від повної децентралізації на користь високої продуктивності, низького енергоспоживання та зручності відповідності.

Це не має на меті замінити PoW або PoS, а скоріше надає ще один ключовий колір для графіка технології блокчейн. Для тих корпоративних застосувань та конкретних ситуацій, які не потребують повної децентралізації, але мають високі вимоги до швидкості, вартості та контролю, POA безумовно є привабливим практичним рішенням.