Proof-of-Stake

Proof-of-Stake это термин, означающий использование самой массы единиц (факта владения), для достижения определенных целей. В NovaCoin Proof-of-Stake используется, чтобы обеспечить майнинг и обработку транзакций наравне с Proof-of-Work.

Novacoin использует смешанный Coin-Age/CoinDayWeight подход, чтобы предоставить доказательство доли. Сложность Proof-of-Stake регулируется таким образом, чтобы ограничить скорость, с которой новые блоки могут быть сгенерированы сетью, до 10 минутного целевого интервала между блоками. Из-за очень низкой вероятности успешной генерации доказательства, это делает непредсказуемым определение того, какой именно компьютер в сети, сможет сгенерировать следующее решение.

Как это должно работать?

Это выполняется посредством сканирования всех доступных входов, чтобы найти один удачный, который удовлетворяет следующему условию:

SHA256(SHA256(KERNEL)) < CoinDayWeight *  NetworkTarget

Майнер должен найти хеш SHA256, который меньше целевого значения. Целевое значение получается из текущей сложности в сети, с использованием параметра CoinDayWeight. Доказательство представлено хешем ядра и подписью заголовка. Каждое coinstake ядро представлено структурой из 6 полей, некоторые из этих полей могут быть изменены довольно свободно.

Поле	Тип	Размер	Требования
nStakeModifier	unsigned long int	8	Изменения вручную недопустимы.
nTimeBlockFrom	unsigned int	4	Метка времени для блока, который обеспечил предыдущую транзакцию.
nTxPrevOffset	unsigned int	4	Смещение предыдущей транзакции в блоке.
nTxPrevTime	unsigned int	4	Метка времени предыдущих транзакций.
nPrevoutNum	unsigned int	4	Выходное число предыдущей транзакции.
nTimeTx	unsigned int	4	Текущая метка времени.

Результат хеширования допустимого значения Proof-of-Stake должен быть ниже чем цель для блока. Майнер пытается найти это подходящее решение, проверяя все доступные неизрасходованные входы с подходящим CoinDayWeight.

Сколько времени займет у меня генерация Proof-of-Stake?

Точно так же как с Proof-of-Work, никто не может сказать точно. Но можно оценить, сколько времени это могло бы занять. Вычисления очень похожи на вычисления вероятности Proof-of-Work, но вместо параметра скорость перебора хэшей в секунду, здесь используется единица * день-в-секунду. Так, если сложность 1.0 то необходимо ~ 4294967297 единица * день-в-секундах, чтобы найти блок.

Вероятность успешной генерации блока в течение одного дня может быть вычислена от доступного CoinDayWeight используя формулу:

P = CoinDayWeight * 86400 / (4294967297 * difficulty)

Оценим вероятность для предполагаемой сложности (0.23482093):

Возраст Сумма \	<= 30	60	90	120	∞
1	0	0.0013	0.0026	0.0051	0.0077
10	0	0.0128	0.0257	0.0514	0.0771
100	0	0.1285	0.257	0.514	0.771

Среднее время генерации блока может быть вычислено как:

T =  4294967297 * difficulty / (CoinDayWeight * 86400)

Возраст Сумма \	<= 30	45	60	90	120	∞
1	∞	778.2	389.1	194.55	129.7	129.7
10	∞	77.82	38.91	19.46	12.97	12.97
100	∞	7.78	3.89	1.95	1.3	1.3

Как начать генерировать Proof-of-Stake блоки?

Если есть ненулевой баланс, то novacoind будет автоматически пытаться сгенерировать хеши. Если нашелся PoS-блок, то награда вычисляется используя текущую Proof-of-Stake сложность и использованное количество единица-дней. Величина награды добавляется к затраченному на этот PoS блок количеству единиц (иначе инпут, вход) и показывается суммарно, в поле stake вывода getinfo.

Поскольку доля временно удерживается от траты (на 520 блоков), предусмотрен параметр конфигурации reservebalance на случай, если есть необходимость сохранить баланс доступным для траты, предотвратив его использование в качестве доли. Можно добавить строку reservebalance=10000 в novacoin.conf и перезапустить novacoind. В этом случае novacoind будет пытаться сохранить баланс выше 10000 единиц при генерации доли.

Что относительно наград?

Награда за блок основана на параметре Coin-Age и Proof-of-Stake сложности. Награда может быть вычислена, используя формулу

 nProofReward = min(10, CoinAge * (0.03125 / difficulty) ^ (1 / 3) * 33 / (365 * 33 + 8)) 

Другими словами награда ограничена значением в 10 единиц, запускается с 1 единицы на единица-год и ополовинивается каждое 8-ми кратное увеличение сложности.