3 sebab mengapa Proof of Stake lebih selamat daripada Proof of Work

Artikel ini membantu anda memahami lebih lanjut tentang sebab Proof of Stake (PoS) lebih selamat daripada Proof of Work (PoW).

Artikel yang diterjemahkan daripada Vitalik.ca ini akan membantu pengguna memperoleh perspektif baharu tentang dua mekanisme klasik: Bukti Kepentingan (PoS) dan Bukti Kerja (PoW).

Pada harga yang sama, PoS lebih selamat daripada PoW 

Mari lihat kos untuk menyerang rangkaian untuk ganjaran blok $1/hari.

PoW berasaskan GPU

Kos untuk menyerang rangkaian hanyalah kos menyewa GPU yang cukup berkuasa untuk mengatasi pelombong. 

Untuk setiap $1 ganjaran blok, pelombong berharga hampir $1 (jika lebih tinggi, tiada keuntungan, jika lebih rendah, pelombong lain akan menyertai dan memperoleh keuntungan lebih tinggi). Akibatnya, penggodaman rangkaian memerlukan lebih daripada $1 setiap hari dan dalam beberapa jam sahaja.

Jumlah kos: ~$0.26 (dengan andaian serangan berlangsung selama 6 jam), malah berpotensi menurun kepada sifar apabila penyerang mendapat ganjaran sekatan.

PoW berasaskan ASIC

Pengguna akan membeli ASIC sekali, kemudian merancang untuk menggunakannya selama 2-3 tahun sebelum ia haus atau menjadi usang. Jika blockchain mempunyai serangan 51%, komuniti mungkin akan menukar algoritma PoW dan ASIC akan kehilangan nilai.

Secara purata, perlombongan mempunyai ~1/3 kos berterusan dan ~2/3 kos modal (lihat lebih lanjut di sini ). Oleh itu, dengan ganjaran $1 sehari, pelombong akan membelanjakan ~$0.33 sehari untuk elektrik + penyelenggaraan dan ~$0.67 untuk ASIC mereka. 

Dengan mengandaikan ASIC bertahan ~2 tahun, $486.67 ialah jumlah yang perlu dibelanjakan oleh pelombong untuk jumlah perkakasan ASIC tersebut.

Jumlah kos: $486.67 USD (ASIC) + $0.08 USD (elektrik + penyelenggaraan) = $486.75.

Akibatnya, ASIC menyediakan tahap keselamatan yang lebih tinggi terhadap serangan dengan kos pemusatan yang tinggi, serta halangan untuk masuk menjadi sangat tinggi. Lihat lagi di sini .

PoS

Berbeza sepenuhnya daripada ASIC, kosnya hanyalah yuran berjalan nod, pengguna hanya mendepositkan token untuk dipertaruhkan. Selepas mempertaruhkan, token ini boleh dikeluarkan secara utuh, jadi pengguna sanggup berbelanja lebih untuk jumlah ganjaran yang sama.

Dengan mengandaikan ~15% pulangan cukup menarik untuk menarik pengguna (ini juga merupakan kadar pulangan yang dijangkakan untuk ETH 2.0), maka $1 sehari akan menarik 6,667 tahun deposit, atau $2433. 

Kos perkakasan dan elektrik untuk menjalankan nod adalah sangat kecil, komputer ~$1,000 dengan ~$100 elektrik & internet boleh dipertaruhkan ratusan ribu dolar. 

Tetapi kos ini ialah ~10% daripada jumlah kos pertaruhan, jadi pengguna hanya tinggal dengan ganjaran $0.9 sehari sepadan dengan kos modal, jadi adalah perlu untuk mengurangkan nombor di atas kepada ~10%.

Jumlah kos: $0.9 sehari * 6,667 tahun = $2189.

Dalam jangka panjang, kos ini dijangka lebih tinggi, kerana pertaruhan menjadi lebih cekap dan orang ramai menjadi selesa dengan kadar pulangan yang lebih rendah. Penulis secara peribadi menjangkakan jumlah ini akhirnya meningkat kepada $10,000.

Dan satu-satunya "kos" PoS ialah kesulitan apabila pengguna tidak dapat memindahkan token semasa mempertaruhkan. Malah mungkin berlaku bahawa token dikunci menyebabkan nilainya meningkat, jadi token yang tinggal di pasaran akan menjadikan pelaburan menguntungkan. 

Manakala dalam PoW, "kos" untuk mengekalkan konsensus ialah sejumlah besar elektrod yang sebenarnya "terbakar". Lihat lagi di sini .

Keselamatan yang lebih tinggi, atau kos yang lebih rendah?

Terdapat dua cara untuk meningkatkan keselamatan sebanyak 5-20x dengan bayaran yang sama. Salah satunya ialah mengekalkan ganjaran blok yang sama tetapi mendapat manfaat daripada peningkatan keselamatan. Alternatifnya ialah mengurangkan ganjaran blok secara pukal (dan dengan itu "membazirkan" mekanisme konsensus) dan mengekalkan tahap keselamatan yang utuh. 

Sama ada cara adalah baik. Saya secara peribadi lebih suka cara kedua, kerana seperti yang akan kita lihat di bawah, dalam PoS, walaupun serangan yang berjaya adalah lebih kurang berbahaya dan lebih mudah untuk pulih daripada serangan PoW!

Apabila diserang, PoS lebih mudah pulih daripada PoW

Dalam PoW, apabila diserang, apa yang kita lakukan? Cara terbaik untuk dating ialah: tunggu sehingga serangan berhenti kerana orang jahat… bosan. 

Tetapi ini tidak berfungsi apabila orang jahat menggunakan 'Serangan Perkhemahan Bertelur' - mengulangi serangan sehingga ia menjatuhkan jaring.

PoW berasaskan GPU

Tidak akan ada tindakan balas, serangan boleh merempuh blockchain dengan sangat cepat dengan kos yang sangat murah, kerana selepas beberapa hari terjejas, pelombong akan keluar kerana tidak ada keuntungan.

PoW berasaskan ASIC

Dalam kes ini, komuniti boleh melawan dengan menukar algoritma PoW untuk hard-forking, dan dengan itu, ASIC sedia ada boleh dijadikan tidak berguna (untuk kedua-dua penyerang dan pelombong). 

Tetapi jika penyerang menerima kos itu, maka cerita itu menjadi PoW berasaskan GPU (kerana masa tidak mencukupi untuk membina dan mengedarkan ASIC untuk algoritma baharu), dengan pukulan penamat "Spawn Camping Attack". ".

PoS

Walau bagaimanapun, untuk PoS adalah berbeza, terdapat mekanisme yang memusnahkan sejumlah besar pegangan penyerang (saham sahaja): Mekanisme pemotongan.

Jika kes itu lebih sukar, jumlah taruhan yang besar adalah satu pakatan, komuniti boleh bergabung untuk mewujudkan soft-fort untuk minoriti (Minoriti User-Activated Soft Fork - UASF). Hasilnya adalah sama, pancang itu juga akan musnah.

Oleh itu, serangan pertama akan merugikan penyerang berjuta-juta dolar dan komuniti akan pulih dalam masa beberapa hari. Serangan kedua masih akan menelan belanja berjuta-juta dolar kepada penyerang, kerana mereka perlu membeli token baharu untuk dipertaruhkan bagi menggantikan token lama yang dibakar. Dan kali ketiga akan... tetapi ia mungkin tidak mencukupi untuk kali ketiga.

Desentralisasi PoS

Kos PoW berasaskan GPU adalah sangat murah, tetapi ia juga terdesentralisasi, tetapi seperti yang dinyatakan di atas, keselamatannya sangat lemah. Jika anda membeli ASIC, maka pelombong perlu menghabiskan banyak wang (jadi jangan jadikan diri anda sebagai pembeli ASIC, cuba menjadi penjual ASIC).

Selain itu, PoS lebih tahan penapisan. Perlombongan GPU dan ASIC sangat mudah dikesan kerana penggunaan kuasa yang tinggi, pembelian perkakasan yang mahal dan inventori yang besar. Sebaliknya, PoS boleh dilakukan pada komputer riba biasa dan juga melalui VPN.

Jadi apakah masa depan untuk PoW?

Sebenarnya, masih terdapat 2 mata tambah untuk PoW:

PoS kelihatan seperti sistem tertutup, yang membawa kepada kehilangan desentralisasi

Dalam PoS, pengguna mempertaruhkan token untuk memperoleh token, kemudian mengumpulkan token ganjaran itu untuk dipertaruhkan lagi untuk memperoleh lebih banyak token. Ini seperti "yang kaya bertambah kaya", dan dalam jangka masa panjang, ia akan menjadi terpusat di tangan orang yang mempunyai banyak token.

Tetapi pada hakikatnya, kebanyakan pertaruhan memberikan faedah yang sangat rendah. Dalam ETH 2.0, ramai orang hanya menjangkakan kadar faedah 0.5-2% setahun berbanding jumlah ETH. Dan lebih ramai orang mempertaruhkan, lebih rendah kadar faedah. Jadi ia akan mengambil masa berabad-abad untuk tahap kepekatan menjadi dua kali ganda. Dan dalam sepanjang masa itu, berapa ramai orang yang cukup sabar untuk mempertaruhkan?

PoS memerlukan kebolehpercayaan, manakala PoW tidak

Pada asasnya, apabila nod masuk dalam talian buat kali pertama, atau hanya datang dalam talian selepas berada di luar talian untuk masa yang lama, ia memerlukan pihak ketiga untuk mengesahkannya. Pihak ketiga boleh menjadi rakan, pelanggan, pertukaran,... PoW tidak memerlukan ini.

Walau bagaimanapun, ada kemungkinan bahawa ini adalah keperluan yang tidak perlu. Malah, pengguna perlu mempercayai pembangun dan/atau "komuniti" setakat ini. 

Sekurang-kurangnya, pengguna perlu mempercayai seseorang (biasanya pembangun) untuk memberitahu mereka apakah protokol dan sebarang kemas kini pada protokol. Ini tidak dapat dielakkan dalam mana-mana aplikasi perisian.

Tetapi walaupun risiko ini sememangnya ketara, ia nampaknya melebihi faedah besar yang ditawarkan oleh PoS: Prestasi tinggi dan pengendalian dan pemulihan yang lebih baik daripada serangan buruh.