3 razões pelas quais o Proof of Stake é mais seguro do que o Proof of Work

O artigo ajuda você a entender melhor por que o Proof of Stake (PoS) é mais seguro do que o Proof of Work (PoW).

Este artigo traduzido do Vitalik.ca ajudará os usuários a obter uma nova perspectiva sobre dois mecanismos clássicos: Proof of Stake (PoS) e Proof of Work (PoW).

Pelo mesmo preço, PoS é mais seguro que PoW 

Vamos ver quanto custa atacar a rede por uma recompensa em bloco de US$ 1/dia.

PoW baseado em GPU

O custo de atacar a rede é simplesmente o custo de alugar uma GPU poderosa o suficiente para superar os mineradores. 

Para cada US$ 1 de recompensa em bloco, os mineradores custam quase US$ 1 (se maior, não há lucro, se menor, outros mineradores se juntarão e obterão lucros maiores). Como resultado, hackear a rede requer pouco mais de US$ 1 por dia e em apenas algumas horas.

Custo total: ~ $ 0,26 (supondo que o ataque dure 6 horas), potencialmente caindo para zero quando o invasor receber a recompensa do bloco.

PoW baseado em ASIC

Os usuários comprarão ASICs uma vez e planejarão usá-los por 2 a 3 anos antes que se desgastem ou se tornem obsoletos. Se o blockchain tiver um ataque de 51%, a comunidade provavelmente mudará o algoritmo PoW e o ASIC perderá valor.

Em média, a mineração tem aproximadamente 1/3 dos custos contínuos e aproximadamente 2/3 dos custos de capital (veja mais aqui ). Assim, com uma recompensa de $ 1 por dia, os mineradores gastarão ~ $ 0,33 por dia em eletricidade + manutenção e ~ $ 0,67 em seus ASICs. 

Supondo que um ASIC dure ~ 2 anos, US$ 486,67 é o valor que um minerador precisa gastar nessa quantidade de hardware ASIC.

Custo total: $ 486,67 USD (ASIC) + $ 0,08 USD (eletricidade + manutenção) = $ 486,75.

Como resultado, os ASICs fornecem um nível mais alto de segurança contra ataques com altos custos de centralização, além de barreiras à entrada se tornarem muito altas. Veja mais aqui .

PDV

Completamente diferente do ASIC, o custo é simplesmente a taxa de execução do nó, os usuários simplesmente depositam tokens para apostar. Após o staking, esses tokens podem ser retirados intactos, para que os usuários estejam dispostos a gastar mais pela mesma quantidade de recompensas.

Supondo que os retornos de ~ 15% sejam atraentes o suficiente para atrair usuários (essa também é a taxa de retorno esperada para o ETH 2.0), US$ 1 por dia atrairá 6.667 anos de depósito, ou US$ 2.433. 

O custo de hardware e eletricidade para executar o nó é muito pequeno, um computador de ~ $ 1.000 com ~ $ 100 de eletricidade e internet pode ser apostado em centenas de milhares de dólares. 

Mas esses custos são ~ 10% do custo total de staking, então o usuário fica com apenas $ 0,9 de recompensa por dia correspondente ao custo de capital, então é necessário reduzir o número acima para ~ 10%.

Custo total: US$ 0,9 por dia * 6.667 anos = US$ 2.189.

No longo prazo, espera-se que esse custo seja ainda maior, à medida que o staking se torna mais eficiente e as pessoas se sentem confortáveis ​​com taxas de retorno mais baixas. O autor pessoalmente espera que esse número aumente para US$ 10.000.

E o único “custo” do PoS é a inconveniência quando os usuários não podem mover tokens enquanto apostam. Pode até acontecer que o token esteja bloqueado fazendo com que seu valor aumente, então os tokens restantes no mercado tornarão o investimento lucrativo. 

Enquanto em PoW, o "custo" de manter o consenso é a grande quantidade de eletrodos que são realmente "queimados". Veja mais aqui .

Maior segurança ou menor custo?

Existem duas maneiras de aumentar a segurança em 5-20x pela mesma taxa. Uma é manter a mesma recompensa do bloco, mas se beneficiar de maior segurança. A alternativa é reduzir a recompensa do bloco em massa (e assim "desperdiçar" o mecanismo de consenso) e manter o nível de segurança intacto. 

De qualquer maneira está bem. Eu pessoalmente prefiro a segunda maneira, porque como veremos abaixo, em PoS, mesmo um ataque bem-sucedido é muito menos prejudicial e mais fácil de recuperar do que um ataque PoW!

Quando atacado, o PoS é mais fácil de recuperar do que o PoW

Em PoW, quando atacados, o que fazemos? A melhor maneira de namorar é: espere até que o ataque pare porque os bandidos… ficam entediados. 

Mas isso não funciona quando o bandido usa o 'Spawn Camping Attack' - repetindo o ataque até derrubar a rede.

PoW baseado em GPU

Não haverá contramedidas, os ataques podem travar o blockchain muito rapidamente com custo extremamente barato, porque depois de alguns dias de serem afetados, os mineradores sairão porque não há lucro.

PoW baseado em ASIC

Nesse caso, a comunidade pode revidar alterando o algoritmo PoW para hard-forking e, com isso, os ASICs existentes podem se tornar inúteis (para invasores e mineradores). 

Mas se o invasor aceitar esse custo, então a história se torna PoW baseado em GPU (porque não há tempo suficiente para construir e distribuir ASICs para o novo algoritmo), com o golpe final “Spawn Camping Attack”.

PDV

No entanto, para PoS é diferente, existe um mecanismo que destrói uma grande quantidade de participação do atacante (stake sozinho): Mecanismo de corte.

Se o caso for mais difícil, uma grande quantidade de apostas é uma aliança, a comunidade pode combinar para criar um soft-fort para a minoria (minoria User-Activated Soft Fork - UASF). O resultado é o mesmo, essa estaca também será destruída.

Portanto, o primeiro ataque custará ao atacante muitos milhões de dólares e a comunidade se recuperará em poucos dias. O segundo ataque ainda custará milhões de dólares ao invasor, pois eles precisarão comprar novos tokens para apostar para substituir os tokens antigos queimados. E a terceira vez será... mas provavelmente não será suficiente para a terceira vez.

Descentralização do PoS

O custo do PoW baseado em GPU é muito barato, mas também é descentralizado, mas como mencionado acima, sua segurança é muito ruim. Se você comprar ASICs, os mineradores terão que gastar muito dinheiro (portanto, não se torne um comprador de ASIC, tente se tornar um vendedor de ASIC).

Além disso, o PoS é mais resistente à censura. A mineração de GPU e ASIC são muito fáceis de detectar devido ao alto consumo de energia, compras caras de hardware e grande estoque. Por outro lado, o PoS pode ser feito em um laptop normal e até mesmo em uma VPN.

Então, que futuro para PoW?

Na verdade, ainda existem 2 pontos positivos para PoW:

PoS parece um sistema fechado, levando à perda de descentralização

No PoS, os usuários apostam tokens para ganhar tokens e, em seguida, agrupam esses tokens de recompensa para apostar ainda mais para ganhar mais tokens. É como “os ricos ficam mais ricos” e, a longo prazo, ficará centralizado nas mãos de pessoas que têm muitos tokens.

Mas, na realidade, a maioria das apostas dá juros muito baixos. No ETH 2.0, muitas pessoas esperam apenas uma taxa de juros de 0,5-2% ao ano em comparação com o ETH total. E quanto mais pessoas apostarem, menor será a taxa de juros. Assim, levará séculos para o nível de concentração dobrar. E em todo esse tempo, quantas pessoas são pacientes o suficiente para apostar?

PoS requer confiabilidade, enquanto PoW não

Basicamente, quando um nó fica online pela primeira vez, ou apenas fica online depois de ficar offline por um longo tempo, ele precisa de um terceiro para confirmá-lo. O terceiro pode ser seu amigo, cliente, exchange,... PoW não precisa disso.

No entanto, é possível que este seja um requisito desnecessário. Na verdade, os usuários precisam confiar nos desenvolvedores e/ou na "comunidade" a esse ponto. 

No mínimo, os usuários precisam confiar em alguém (geralmente desenvolvedores) para dizer a eles qual é o protocolo e quaisquer atualizações no protocolo. Isso é inevitável em qualquer aplicativo de software.

Mas mesmo que esses riscos sejam realmente significativos, eles parecem superar os enormes benefícios que o PoS oferece: alto desempenho e melhor manuseio e recuperação do trabalho de ataques.