3 alasan mengapa Proof of Stake lebih aman daripada Proof of Work

Artikel ini membantu Anda lebih memahami mengapa Proof of Stake (PoS) lebih aman daripada Proof of Work (PoW).

Artikel yang diterjemahkan dari Vitalik.ca ini akan membantu pengguna mendapatkan perspektif baru tentang dua mekanisme klasik: Proof of Stake (PoS) dan Proof of Work (PoW).

Dengan harga yang sama, PoS lebih aman daripada PoW 

Mari kita lihat berapa biaya untuk menyerang jaringan untuk hadiah blok $1/hari.

PoW berbasis GPU

Biaya menyerang jaringan hanyalah biaya menyewa GPU yang cukup kuat untuk berlari lebih cepat dari penambang. 

Untuk setiap hadiah blok $1, biaya penambang hampir $1 (jika lebih tinggi, tidak ada keuntungan, jika lebih rendah, penambang lain akan bergabung dan mendapatkan keuntungan lebih tinggi). Akibatnya, meretas jaringan membutuhkan lebih dari $1 per hari dan hanya dalam beberapa jam.

Total biaya: ~$0,26 (dengan asumsi serangan berlangsung 6 jam), bahkan berpotensi turun menjadi nol saat penyerang mendapatkan hadiah blok.

PoW berbasis ASIC

Pengguna akan membeli ASIC sekali, kemudian berencana untuk menggunakannya selama 2-3 tahun sebelum usang atau menjadi usang. Jika blockchain memiliki serangan 51%, komunitas kemungkinan akan mengubah algoritma PoW dan ASIC akan kehilangan nilainya.

Rata-rata, penambangan memiliki ~1/3 biaya berkelanjutan dan ~2/3 biaya modal (lihat lebih lanjut di sini ). Jadi, dengan hadiah $1 per hari, penambang akan menghabiskan ~$0,33 per hari untuk listrik + pemeliharaan dan ~$0,67 untuk ASIC mereka. 

Dengan asumsi ASIC bertahan ~2 tahun, $486,67 adalah jumlah yang harus dikeluarkan penambang untuk jumlah perangkat keras ASIC tersebut.

Total biaya: $486,67 USD (ASIC) + $0,08 USD (listrik + pemeliharaan) = $486,75.

Akibatnya, ASIC memberikan tingkat keamanan yang lebih tinggi terhadap serangan dengan biaya sentralisasi tinggi, serta hambatan masuk menjadi sangat tinggi. Lihat selengkapnya di sini .

PoS

Benar-benar berbeda dari ASIC, biayanya hanyalah biaya pengoperasian node, pengguna cukup menyetor token untuk dipertaruhkan. Setelah mempertaruhkan, token ini dapat ditarik utuh, sehingga pengguna bersedia menghabiskan lebih banyak untuk jumlah hadiah yang sama.

Dengan asumsi ~15% pengembalian cukup menarik untuk menarik pengguna (ini juga merupakan tingkat pengembalian yang diharapkan untuk ETH 2.0), maka $1 per hari akan menarik 6.667 tahun setoran, atau $2433. 

Biaya perangkat keras dan listrik untuk menjalankan node sangat kecil, komputer ~$1.000 dengan ~$100 listrik & internet dapat dipertaruhkan ratusan ribu dolar. 

Tetapi biaya ini ~10% dari total biaya taruhan, jadi pengguna hanya memiliki hadiah $0,9 per hari sesuai dengan biaya modal, jadi perlu untuk memotong angka di atas hingga ~10%.

Total biaya: $0,9 per hari * 6.667 tahun = $2189.

Dalam jangka panjang, biaya ini diperkirakan akan lebih tinggi lagi, karena staking menjadi lebih efisien dan orang menjadi nyaman dengan tingkat pengembalian yang lebih rendah. Penulis secara pribadi mengharapkan jumlah ini pada akhirnya tumbuh menjadi $10.000.

Dan satu-satunya “biaya” PoS adalah ketidaknyamanan ketika pengguna tidak dapat memindahkan token saat melakukan staking. Bahkan mungkin saja token dikunci sehingga nilainya meningkat, sehingga token yang tersisa di pasar akan membuat investasi menguntungkan. 

Sementara di PoW, "biaya" untuk mempertahankan konsensus adalah sejumlah besar elektroda yang sebenarnya "terbakar". Lihat selengkapnya di sini .

Keamanan yang lebih tinggi, atau biaya yang lebih rendah?

Ada dua cara untuk meningkatkan keamanan sebesar 5-20x dengan biaya yang sama. Salah satunya adalah menjaga agar hadiah blok tetap sama tetapi mendapat manfaat dari peningkatan keamanan. Alternatifnya adalah mengurangi hadiah blok secara massal (dan dengan demikian "membuang" mekanisme konsensus) dan menjaga tingkat keamanan tetap utuh. 

Apa pun itu baik-baik saja. Saya pribadi lebih suka cara kedua, karena seperti yang akan kita lihat di bawah, di PoS, bahkan serangan yang berhasil jauh lebih tidak berbahaya dan lebih mudah dipulihkan daripada serangan PoW!

Saat diserang, PoS lebih mudah dipulihkan daripada PoW

Di PoW, ketika diserang, apa yang kita lakukan? Cara terbaik untuk berkencan adalah: tunggu sampai serangan berhenti karena orang jahat… bosan. 

Tapi ini tidak bekerja ketika orang jahat menggunakan 'Spawn Camping Attack' - mengulangi serangan sampai merobohkan jaring.

PoW berbasis GPU

Tidak akan ada tindakan pencegahan, serangan dapat menghancurkan blockchain dengan sangat cepat dengan biaya yang sangat murah, karena setelah beberapa hari terpengaruh, penambang akan keluar karena tidak ada keuntungan.

PoW berbasis ASIC

Dalam hal ini, komunitas dapat melawan dengan mengubah algoritma PoW untuk hard-forking, dan dengan demikian, ASIC yang ada dapat dianggap tidak berguna (baik untuk penyerang maupun penambang). 

Tetapi jika penyerang menerima biaya itu, maka ceritanya menjadi PoW berbasis GPU (karena tidak ada cukup waktu untuk membangun dan mendistribusikan ASIC untuk algoritme baru), dengan pukulan terakhir "Spawn Camping Attack". ".

PoS

Namun, untuk PoS berbeda, ada mekanisme yang menghancurkan sejumlah besar stake penyerang (stake saja): Mekanisme slashing.

Jika kasusnya lebih sulit, sejumlah besar taruhan adalah aliansi, komunitas dapat bergabung untuk membuat benteng lunak bagi minoritas (Minoritas User-Activated Soft Fork - UASF). Hasilnya sama saja, tiang itu juga akan hancur.

Oleh karena itu, serangan pertama akan merugikan penyerang jutaan dolar dan komunitas akan pulih dalam beberapa hari. Serangan kedua masih akan menelan biaya jutaan dolar bagi penyerang, karena mereka perlu membeli token baru untuk dipertaruhkan untuk menggantikan token lama yang terbakar. Dan ketiga kalinya akan… tapi mungkin tidak akan cukup untuk ketiga kalinya.

Desentralisasi PoS

Biaya PoW berbasis GPU sangat murah, tetapi juga terdesentralisasi, tetapi seperti yang disebutkan di atas, keamanannya sangat buruk. Jika Anda membeli ASIC, maka penambang harus mengeluarkan banyak uang (jadi jangan menjadikan diri Anda sebagai pembeli ASIC, cobalah menjadi penjual ASIC).

Selain itu, PoS lebih tahan sensor. Penambangan GPU dan ASIC sangat mudah dideteksi karena konsumsi dayanya yang tinggi, pembelian perangkat keras yang mahal, dan inventaris yang besar. Di sisi lain, PoS dapat dilakukan di laptop biasa dan bahkan melalui VPN.

Jadi apa masa depan untuk PoW?

Sebenarnya masih ada 2 poin plus untuk PoW:

PoS tampak seperti sistem tertutup, yang menyebabkan hilangnya desentralisasi

Di PoS, pengguna mempertaruhkan token untuk mendapatkan token, kemudian mengumpulkan token yang dihargai untuk dipertaruhkan lebih jauh untuk mendapatkan lebih banyak token. Ini seperti "yang kaya semakin kaya", dan dalam jangka panjang, itu akan menjadi terpusat di tangan orang-orang yang memiliki banyak token.

Namun pada kenyataannya, sebagian besar stakes memberikan bunga yang sangat rendah. Di ETH 2.0, banyak orang hanya mengharapkan tingkat bunga 0,5-2% per tahun dibandingkan dengan total ETH. Dan semakin banyak orang mempertaruhkan, semakin rendah tingkat bunganya. Jadi butuh waktu berabad-abad untuk tingkat konsentrasi menjadi dua kali lipat. Dan selama itu, berapa banyak orang yang cukup sabar untuk dipertaruhkan?

PoS membutuhkan keandalan, sedangkan PoW tidak

Pada dasarnya, ketika sebuah node online untuk pertama kalinya, atau baru online setelah lama offline, diperlukan pihak ketiga untuk mengkonfirmasinya. Pihak ketiga bisa menjadi teman, pelanggan, pertukaran,... PoW tidak membutuhkan ini.

Namun, ada kemungkinan bahwa ini adalah persyaratan yang tidak perlu. Faktanya, pengguna perlu mempercayai pengembang dan/atau "komunitas" sejauh ini. 

Paling tidak, pengguna perlu memercayai seseorang (biasanya pengembang) untuk memberi tahu mereka apa protokol itu dan pembaruan apa pun pada protokol. Ini tidak bisa dihindari dalam aplikasi perangkat lunak apa pun.

Tetapi bahkan jika risiko ini memang signifikan, tampaknya lebih besar daripada manfaat besar yang ditawarkan PoS: Performa tinggi dan penanganan serta pemulihan yang lebih baik dari serangan.