プルーフオブステークがプルーフオブワークよりも安全である3つの理由

この記事は、プルーフオブステーク（PoS）がプルーフオブワーク（PoW）よりも安全である理由を理解するのに役立ちます。

Vitalik.caから翻訳されたこの記事は、ユーザーが2つの古典的なメカニズムであるプルーフオブステーク（PoS）とプルーフオブワーク（PoW）について新しい視点を得るのに役立ちます。

同じ価格で、PoSはPoWよりも安全です 

1日1ドルのブロック報酬を得るためにネットワークを攻撃するのにどれくらいの費用がかかるか見てみましょう。

GPUベースのPoW

ネットワークを攻撃するコストは、単にマイナーを追い抜くのに十分強力なGPUを借りるコストです。 

ブロック報酬1ドルごとに、鉱夫はほぼ1ドルの費用がかかります（高い場合は利益がなく、低い場合は他の鉱夫が参加してより高い利益を獲得します）。その結果、ネットワークをハッキングするには、1日あたり1ドル強、わずか数時間で済みます。

総コスト：〜$ 0.26（攻撃が6時間続くと仮定）、攻撃者がブロック報酬を受け取ると、潜在的にゼロにまで低下します。

ASICベースのPoW

ユーザーはASICを1回購入し、2〜3年間使用してから、使い古したり、使用されなくなったりする予定です。ブロックチェーンに51％の攻撃がある場合、コミュニティはPoWアルゴリズムを変更する可能性が高く、ASICは価値を失います。

平均して、鉱業には約1/3の継続コストと約2/3の資本コストがあります（詳細はこちらを参照）。したがって、1日あたり1ドルの報酬で、鉱夫は1日あたり約0.33ドルを電気とメンテナンスに費やし、約0.67ドルをASICに費やします。 

ASICが約2年間続くと仮定すると、$ 486.67は、鉱夫がその量のASICハードウェアに費やす必要のある金額です。

総費用：$ 486.67 USD（ASIC）+ $ 0.08 USD（電気+メンテナンス）=$486.75。

その結果、ASICは、集中化コストが高く、参入障壁が非常に高くなる攻撃に対して、より高いレベルのセキュリティを提供します。詳しくはこちらをご覧ください。

PoS

ASICとは完全に異なり、コストは単にノードの実行料金であり、ユーザーは単にトークンを預けて賭けるだけです。ステーキング後、これらのトークンはそのまま引き出すことができるので、ユーザーは同じ金額の報酬にもっとお金をかける用意があります。

〜15％の収益がユーザーを引き付けるのに十分魅力的であると仮定すると（これはETH 2.0の期待収益率でもあります）、1日あたり1ドルは、6,667預金年、つまり2433ドルを引き付けます。 

ノードを実行するためのハードウェアと電気のコストは非常に小さく、100ドルの電気とインターネットを備えた1,000ドルのコンピューターは、数十万ドルを賭けることができます。 

しかし、これらのコストは総ステーキングコストの約10％であるため、ユーザーには資本コストに相当する1日あたりわずか0.9ドルの報酬しか残されないため、上記の数値を約10％に減らす必要があります。

総費用：1日あたり0.9ドル*6、667年=2189ドル。

長期的には、ステーキングがより効率的になり、人々がより低い収益率で快適になるため、このコストはさらに高くなると予想されます。著者は個人的に、この数が最終的に10,000ドルに増えると予想しています。

そして、 PoSの唯一の「コスト」は、ユーザーがステーキング中にトークンを移動できない場合の不便さです。トークンがロックされてその価値が上がることさえあるかもしれません。そのため、市場に残っているトークンは投資を収益性の高いものにします。 

PoWにいる間、コンセンサスを維持するための「コスト」は、実際に「燃焼」する大量の電極です。詳しくはこちらをご覧ください。

より高いセキュリティ、またはより低いコスト？

同じ料金でセキュリティを5〜20倍に高める方法は2つあります。1つは、ブロック報酬を同じに保つことですが、セキュリティを強化することでメリットが得られます。別の方法は、ブロック報酬をまとめて減らし（したがって、コンセンサスメカニズムを「無駄にする」）、セキュリティのレベルを損なわないようにすることです。 

どちらの方法でも構いません。私は個人的に2番目の方法を好みます。これは、以下で説明するように、PoSでは、攻撃が成功した場合でも、PoW攻撃よりも害が少なく、回復が容易だからです。

攻撃された場合、PoSはPoWよりも回復が容易です

捕虜では、攻撃されたとき、私たちは何をしますか？これまでの最善の方法は、攻撃が停止するまで待つことです。悪者は…退屈するからです。 

しかし、これは悪者が「スポーンキャンプ攻撃」を使用する場合は機能しません-ネットをノックダウンするまで攻撃を繰り返します。

GPUベースのPoW

対抗策はなく、攻撃は非常に安価なコストでブロックチェーンを非常に迅速にクラッシュさせる可能性があります。影響を受けてから数日後、利益がないために鉱夫が外出するためです。

ASICベースのPoW

この場合、コミュニティはハードフォーク用のPoWアルゴリズムを変更することで反撃することができます。そうすると、既存のASICは（攻撃者とマイナーの両方にとって）役に立たなくなる可能性があります。 

しかし、攻撃者がそのコストを受け入れると、ストーリーはGPUベースのPoWになり（新しいアルゴリズム用のASICを構築して配布するための十分な時間がないため）、最後の打撃は「SpawnCampingAttack」になります。

PoS

ただし、PoSの場合は異なり、攻撃者のステークを大量に破壊するメカニズム（ステークのみ）があります。スラッシュメカニズムです。

ケースがより困難な場合、大量の賭け金は同盟であり、コミュニティは少数派のためのソフトフォートを作成するために組み合わせることができます（少数派ユーザー起動ソフトフォーク-UASF）。結果は同じで、その賭け金も破壊されます。

したがって、最初の攻撃は攻撃者に数百万ドルの費用をかけ、コミュニティは数日以内に回復します。2回目の攻撃では、攻撃者が燃やされた古いトークンを置き換えるために賭けるために新しいトークンを購入する必要があるため、攻撃者は依然として数百万ドルの費用がかかります。そして3回目は…しかし3回目はおそらく十分ではないでしょう。

PoSの分散化

GPUベースのPoWのコストは非常に安価ですが、分散化されていますが、前述のように、セキュリティは非常に劣っています。ASICを購入する場合、鉱夫は多額のお金を費やす必要があります（したがって、自分自身をASICの購入者にしないで、ASICの販売者になるようにしてください）。

さらに、PoSは検閲に対してより耐性があります。GPUとASICの両方のマイニングは、消費電力が高く、ハードウェアを高価に購入し、在庫が多いため、非常に簡単に検出できます。一方、PoSは、通常のラップトップでもVPN経由でも実行できます。

では、捕虜の将来はどうなるのでしょうか。

実際、PoWにはまだ2つのプラスポイントがあります。

PoSは閉鎖系のようであり、分散化の喪失につながります

PoSでは、ユーザーはトークンを賭けてトークンを獲得し、その報酬トークンをプールしてさらに賭けてさらにトークンを獲得します。これは「金持ちはより金持ちになる」のようなもので、長期的には、トークンをたくさん持っている人の手に集中するようになります。

しかし実際には、ほとんどのステークは非常に低い関心を示しています。ETH 2.0では、多くの人がETHの合計と比較して年間0.5〜2％の金利しか期待していません。そして、より多くの人々が賭けるほど、金利は低くなります。したがって、集中力のレベルが2倍になるには何世紀もかかります。そして、その間ずっと、何人の人々が賭けるのに十分な忍耐力を持っていますか？

PoSには信頼性が必要ですが、PoWには必要ありません

基本的に、ノードが初めてオンラインになるとき、または長期間オフラインになった後でオンラインになるときは、サードパーティがノードを確認する必要があります。サードパーティは彼らの友人、顧客、取引所などである可能性があります...PoWはこれらを必要としません。

ただし、これは不要な要件である可能性があります。実際、ユーザーはこの程度まで開発者や「コミュニティ」を信頼する必要があります。 

少なくとも、ユーザーは誰か（通常は開発者）を信頼して、プロトコルとプロトコルの更新を伝える必要があります。これは、どのソフトウェアアプリケーションでも避けられません。

しかし、これらのリスクが実際に重大であるとしても、PoSが提供する大きなメリット、つまり、高性能、より優れた処理、および攻撃からの回復を上回っているようです。