지분 증명이 작업 증명보다 안전한 3가지 이유

이 기사는 PoS(Proof of Stake)가 PoW(Proof of Work)보다 더 안전한 이유를 이해하는 데 도움이 됩니다.

Vitalik.ca에서 번역된 이 기사는 사용자가 지분 증명(PoS)과 작업 증명(PoW)의 두 가지 고전적인 메커니즘에 대한 새로운 관점을 얻는 데 도움이 될 것입니다.

동일한 가격으로 PoS가 PoW보다 안전합니다. 

$1/day 블록 보상을 위해 네트워크를 공격하는 데 드는 비용을 봅시다.

GPU 기반 PoW

네트워크 공격 비용은 단순히 채굴자를 능가할 만큼 강력한 GPU를 임대하는 비용입니다. 

블록 보상 1달러마다 채굴자는 거의 1달러의 비용이 듭니다(높으면 이익이 없고 낮으면 다른 채굴자가 참여하여 더 높은 이익을 얻습니다). 결과적으로 네트워크를 해킹하는 데 하루에 1달러가 조금 넘는 비용이 소요되며 단 몇 시간 만에 이루어집니다.

총 비용: ~$0.26(공격이 6시간 지속된다고 가정), 공격자가 블록 보상을 받으면 잠재적으로 0으로 떨어질 수도 있습니다.

ASIC 기반 PoW

사용자는 ASIC을 한 번 구입한 다음 2-3년 동안 사용할 계획을 세우고 닳거나 쓸모 없게 됩니다. 블록체인이 51% 공격을 받으면 커뮤니티는 PoW 알고리즘을 변경하고 ASIC은 가치를 잃을 것입니다.

평균적으로 채굴에는 ~1/3의 지속적인 비용과 ~2/3의 자본 비용이 있습니다(자세한 내용은 여기 참조 ). 따라서 하루에 1달러의 보상으로 채굴자들은 하루에 ~$0.33을 전기 + 유지 보수에, ~$0.67을 ASIC에 사용할 것입니다. 

ASIC이 ~2년 동안 지속된다고 가정하면 $486.67는 광부가 해당 ASIC 하드웨어에 지출해야 하는 금액입니다.

총 비용: $486.67 USD(ASIC) + $0.08 USD(전기 + 유지보수) = $486.75.

결과적으로 ASIC은 높은 중앙 집중화 비용과 진입 장벽이 매우 높아지는 공격에 대해 더 높은 수준의 보안을 제공합니다. 자세한 내용은 여기를 참조하십시오 .

PoS

ASIC과 완전히 다른 비용은 단순히 노드 운영 비용이며 사용자는 단순히 토큰을 스테이킹에 예치합니다. 스테이킹 후 이러한 토큰은 그대로 철회될 수 있으므로 사용자는 동일한 양의 보상에 대해 더 많은 비용을 기꺼이 지출할 수 있습니다.

~15%의 수익률이 사용자를 끌어들일 만큼 충분히 매력적이라고 ​​가정하면(ETH 2.0의 예상 수익률이기도 함), 하루 1달러는 6,667년 예금 또는 2433달러를 유치합니다. 

노드를 실행하기 위한 하드웨어 및 전기 비용은 매우 적습니다. ~$100의 전기 및 인터넷이 포함된 ~$1,000 컴퓨터는 수십만 달러를 걸 수 있습니다. 

그러나 이러한 비용은 총 스테이킹 비용의 ~10%이므로 사용자에게는 자본 비용에 해당하는 하루 $0.9 보상만 남게 되므로 위의 숫자를 ~10%로 줄여야 합니다.

총 비용: 하루 $0.9 * 6,667년 = $2189.

장기적으로 스테이킹이 더 효율적이고 사람들이 더 낮은 수익률에 편안함을 느끼기 때문에 이 비용은 훨씬 더 높을 것으로 예상됩니다. 저자는 개인적으로 이 숫자가 결국 $10,000까지 증가할 것으로 예상합니다.

그리고 PoS 의 유일한 "비용"은 사용자가 스테이킹하는 동안 토큰을 이동할 수 없는 불편함입니다. 토큰이 잠겨 가치가 상승하는 경우도 있으므로 시장에 남아 있는 토큰으로 투자 수익을 올릴 수 있습니다. 

PoW에서 합의를 유지하는 "비용"은 실제로 "타는" 많은 양의 전극입니다. 자세한 내용은 여기를 참조하십시오 .

더 높은 보안 또는 더 낮은 비용?

동일한 비용으로 보안을 5~20배 높이는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 블록 보상을 동일하게 유지하되 보안 강화의 이점을 얻는 것입니다. 대안은 블록 보상을 대량으로 줄이고(따라서 합의 메커니즘을 "낭비") 보안 수준을 그대로 유지하는 것입니다. 

어느 쪽이든 괜찮습니다. 저는 개인적으로 두 번째 방법을 선호합니다. 아래에서 볼 수 있듯이 PoS에서는 성공적인 공격이라도 PoW 공격보다 훨씬 덜 해롭고 복구하기 쉽습니다!

공격 시 PoS가 PoW보다 복구하기 쉽습니다.

PoW에서 공격을 받으면 어떻게 합니까? 데이트하는 가장 좋은 방법은 공격이 멈출 때까지 기다리는 것입니다. 왜냐하면 나쁜 사람들은... 지루하기 때문입니다. 

그러나 이것은 나쁜 사람이 'Spawn Camping Attack'을 사용하는 경우 작동하지 않습니다. 그물을 쓰러뜨릴 때까지 공격을 반복합니다.

GPU 기반 PoW

대응책이 없을 것입니다. 공격은 매우 저렴한 비용으로 블록체인을 매우 빠르게 충돌시킬 수 있습니다. 영향을 받은 후 며칠이 지나면 이익이 없기 때문에 광부가 나갈 것이기 때문입니다.

ASIC 기반 PoW

이 경우 커뮤니티는 하드 포크에 대한 PoW 알고리즘을 변경하여 반격할 수 있으며 기존 ASIC은 공격자와 채굴자 모두에게 쓸모없게 될 수 있습니다. 

하지만 공격자가 그 비용을 받아들인다면 스토리는 GPU 기반 PoW가 되며(새로운 알고리즘을 위한 ASIC을 구축하고 배포할 시간이 충분하지 않기 때문에) "Spawn Camping Attack"이라는 결정타를 날립니다.

PoS

그러나 PoS의 경우에는 공격자의 지분(지분만)을 대량으로 파괴하는 메커니즘이 있습니다. 바로 Slashing 메커니즘입니다.

더 어려운 경우, 많은 양의 지분이 동맹이며, 커뮤니티가 결합하여 소수를 위한 소프트 포트를 만들 수 있습니다(소수 사용자 활성화 소프트 포크 - UASF). 결과는 동일하며 해당 지분도 파괴됩니다.

따라서 첫 번째 공격은 공격자에게 수백만 달러의 비용이 들 것이며 커뮤니티는 며칠 이내에 복구될 것입니다. 두 번째 공격은 여전히 ​​공격자에게 수백만 달러의 비용이 들 것입니다. 소각된 오래된 토큰을 교체하기 위해 스테이크할 새 토큰을 구입해야 하기 때문입니다. 그리고 세 번째는… 하지만 세 번째에는 충분하지 않을 것입니다.

PoS의 탈중앙화

GPU 기반 PoW의 비용은 매우 저렴하지만 탈중앙화이기도 하지만 위에서 언급했듯이 보안이 매우 취약합니다. ASIC을 구입하면 채굴자들은 많은 돈을 써야 합니다(따라서 자신을 ASIC 구매자로 만들지 말고 ASIC 판매자가 되려고 노력하세요).

또한 PoS는 검열에 더 강합니다. GPU와 ASIC 채굴은 모두 높은 전력 소비, 고가의 하드웨어 구매 및 많은 재고로 인해 탐지하기가 매우 쉽습니다. 반면에 PoS는 일반 랩톱과 VPN을 통해서도 수행할 수 있습니다.

그렇다면 PoW의 미래는 어떻게 될까요?

실제로 PoW에는 여전히 2개의 플러스 포인트가 있습니다.

PoS는 폐쇄된 시스템처럼 보이며, 이는 탈중앙화의 손실로 이어집니다.

PoS에서 사용자는 토큰을 스테이킹하여 토큰을 얻은 다음 해당 보상 토큰을 모아서 더 많은 토큰을 얻습니다. 이것은 "부자가 더 부자가 된다"는 것과 같으며, 장기적으로 토큰이 많은 사람들의 손에 집중될 것입니다.

그러나 실제로 대부분의 스테이크는 매우 낮은 이자를 줍니다. ETH 2.0에서는 많은 사람들이 전체 ETH에 비해 연 0.5~2%의 이자를 기대합니다. 그리고 더 많은 사람들이 스테이킹할수록 이자율은 낮아집니다. 따라서 농도 수준이 두 배로 증가하는 데 수세기가 걸릴 것입니다. 그리고 그 모든 시간 동안 얼마나 많은 사람들이 스테이킹을 할 만큼 인내심이 있습니까?

PoS는 신뢰성이 필요하지만 PoW는 그렇지 않습니다.

기본적으로 노드가 처음으로 온라인 상태가 되거나 장기간 오프라인 상태에서 온라인 상태가 되면 이를 확인하기 위해 제3자가 필요합니다. 제3자는 그들의 친구, 고객, 교환,... PoW가 필요하지 않습니다.

그러나 이것은 불필요한 요구 사항일 수 있습니다. 실제로 사용자는 개발자 및/또는 "커뮤니티"를 이 정도까지 신뢰해야 합니다. 

최소한 사용자는 프로토콜이 무엇인지, 프로토콜 업데이트가 무엇인지 알려주는 누군가(보통 개발자)를 신뢰해야 합니다. 이것은 모든 소프트웨어 응용 프로그램에서 불가피합니다.

그러나 이러한 위험이 실제로 중요하더라도 PoS가 제공하는 엄청난 이점, 즉 고성능, 더 나은 처리 및 공격 노동으로부터의 복구보다 더 중요한 것 같습니다.