3 เหตุผลที่ Proof of Stake มีความปลอดภัยมากกว่า Proof of Work

บทความนี้ช่วยให้คุณเข้าใจมากขึ้นว่าทำไม Proof of Stake (PoS) จึงปลอดภัยกว่า Proof of Work (PoW)

บทความนี้แปลจาก Vitalik.ca จะช่วยให้ผู้ใช้ได้รับมุมมองใหม่เกี่ยวกับกลไกคลาสสิกสองแบบ: การพิสูจน์การถือหุ้น (PoS) และหลักฐานการทำงาน (PoW)

ในราคาเดียวกัน PoS มีความปลอดภัยมากกว่า PoW 

มาดูกันว่าการโจมตีเครือข่ายสำหรับรางวัลบล็อก $1/วัน มีค่าใช้จ่ายเท่าไร

PoW . ที่ใช้ GPU

ค่าใช้จ่ายในการโจมตีเครือข่ายเป็นเพียงค่าใช้จ่ายในการเช่า GPU ที่มีพลังมากพอที่จะเอาชนะคนงานเหมืองได้ 

สำหรับทุก ๆ $1 ของรางวัลบล็อก ผู้ขุดมีราคาเกือบ $1 (หากสูงกว่า จะไม่มีกำไร หากต่ำกว่านั้น ผู้ขุดรายอื่นจะเข้าร่วมและรับผลกำไรที่สูงขึ้น) ด้วยเหตุนี้ การแฮ็คเครือข่ายจึงต้องใช้เงินมากกว่า $1 ต่อวันและในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง

ค่าใช้จ่ายทั้งหมด: ~ 0.26 เหรียญ (สมมติว่าการโจมตีเป็นเวลา 6 ชั่วโมง) อาจลดลงเหลือศูนย์เมื่อผู้โจมตีได้รับรางวัลบล็อก

PoW . ที่ใช้ ASIC

ผู้ใช้จะซื้อ ASIC ครั้งเดียว แล้ววางแผนที่จะใช้เป็นเวลา 2-3 ปีก่อนที่มันจะเสื่อมสภาพหรือล้าสมัย หากบล็อกเชนมีการโจมตี 51% ชุมชนจะเปลี่ยนอัลกอริทึม PoW และ ASIC จะสูญเสียมูลค่า

โดยเฉลี่ยแล้ว การขุดมีค่าใช้จ่ายต่อเนื่องประมาณ 1/3 และต้นทุนเงินทุนประมาณ 2/3 (ดูเพิ่มเติมที่นี่ ) ดังนั้น ด้วยรางวัล $1 ต่อวัน นักขุดจะใช้ ~ $0.33 ต่อวันสำหรับค่าไฟฟ้า + การบำรุงรักษา และ ~ $0.67 สำหรับ ASIC ของพวกเขา 

สมมติว่า ASIC มีอายุการใช้งานประมาณ 2 ปี $486.67 คือจำนวนเงินที่นักขุดต้องใช้กับฮาร์ดแวร์ ASIC จำนวนนั้น

ค่าใช้จ่ายทั้งหมด: 486.67 USD (ASIC) + 0.08 USD (ค่าไฟฟ้า + ค่าบำรุงรักษา) = 486.75 USD

เป็นผลให้ ASICs ให้ระดับความปลอดภัยที่สูงขึ้นต่อการโจมตีด้วยค่าใช้จ่ายในการรวมศูนย์ที่สูง รวมทั้งอุปสรรคในการเข้าสู่ที่สูงมาก ดูเพิ่มเติมที่นี่ .

PoS

แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจาก ASIC ค่าใช้จ่ายเป็นเพียงค่าธรรมเนียมการเรียกใช้โหนด ผู้ใช้เพียงแค่ฝากโทเค็นเพื่อเดิมพัน หลังจากการปักหลัก โทเค็นเหล่านี้สามารถถอนออกได้ ดังนั้นผู้ใช้จึงยินดีจ่ายมากขึ้นสำหรับรางวัลจำนวนเท่าเดิม

สมมติว่าผลตอบแทนประมาณ 15% นั้นน่าดึงดูดใจมากพอที่จะดึงดูดผู้ใช้ (นี่คืออัตราผลตอบแทนที่คาดหวังสำหรับ ETH 2.0 ด้วย) จากนั้น $1 ต่อวันจะดึงดูดเงินฝาก 6,667 ปี หรือ $2433 

ค่าใช้จ่ายของฮาร์ดแวร์และไฟฟ้าในการรันโหนดนั้นน้อยมาก คอมพิวเตอร์ ~ 1,000 ดอลลาร์ที่มีไฟฟ้าและอินเทอร์เน็ต ~ 100 ดอลลาร์สามารถเดิมพันได้หลายแสนดอลลาร์ 

แต่ค่าใช้จ่ายเหล่านี้อยู่ที่ ~10% ของต้นทุนการปักหลักทั้งหมด ดังนั้นผู้ใช้จะเหลือรางวัลเพียง $0.9 ต่อวันซึ่งสอดคล้องกับต้นทุนของเงินทุน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องลดจำนวนข้างต้นลงเหลือ ~10%

ค่าใช้จ่ายทั้งหมด: $0.9 ต่อวัน * 6,667 ปี = $2189

ในระยะยาว ค่าใช้จ่ายนี้คาดว่าจะสูงขึ้นอีก เนื่องจากการปักหลักจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นและผู้คนรู้สึกสบายใจกับอัตราผลตอบแทนที่ต่ำกว่า ผู้เขียนเองคาดว่าจำนวนนี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 10,000 ดอลลาร์ในที่สุด

และ "ต้นทุน" เพียงอย่างเดียวของPoSก็คือความไม่สะดวกเมื่อผู้ใช้ไม่สามารถย้ายโทเค็นในขณะที่กำลังเดิมพัน อาจเกิดขึ้นได้ว่าโทเค็นถูกล็อคทำให้มูลค่าเพิ่มขึ้น ดังนั้นโทเค็นที่เหลืออยู่ในตลาดจะทำให้การลงทุนมีกำไร 

ในขณะที่อยู่ใน PoW "ต้นทุน" ในการรักษาฉันทามติคืออิเล็กโทรดจำนวนมากที่ "เผา" จริงๆ ดูเพิ่มเติมที่นี่ .

ความปลอดภัยที่สูงขึ้นหรือต้นทุนที่ต่ำกว่า?

มีสองวิธีในการเพิ่มความปลอดภัย 5-20 เท่าสำหรับค่าธรรมเนียมเดียวกัน หนึ่งคือการให้รางวัลบล็อกเท่าเดิม แต่ได้รับประโยชน์จากความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น ทางเลือกอื่นคือลดรางวัลบล็อกจำนวนมาก (และทำให้กลไกฉันทามติเสียเปล่า) และรักษาระดับความปลอดภัยไว้เหมือนเดิม 

ทั้งสองวิธีก็ดี โดยส่วนตัวแล้วฉันชอบวิธีที่สอง เพราะอย่างที่เราเห็นด้านล่าง ใน PoS แม้แต่การโจมตีที่สำเร็จก็ยังเป็นอันตรายน้อยกว่าและกู้คืนได้ง่ายกว่าการโจมตี PoW!

เมื่อถูกโจมตี PoS จะกู้คืนได้ง่ายกว่า PoW

ใน PoW เมื่อถูกโจมตี เราจะทำอย่างไร? วิธีที่ดีที่สุดในการออกเดทคือ: รอจนกว่าการโจมตีจะหยุดเพราะคนร้าย… เบื่อหน่าย 

แต่วิธีนี้ใช้ไม่ได้ผลเมื่อคนร้ายใช้ 'Spawn Camping Attack' - โจมตีซ้ำจนกว่าจะล้มตาข่าย

PoW . ที่ใช้ GPU

จะไม่มีการตอบโต้ใด ๆ การโจมตีสามารถทำลายบล็อกเชนได้อย่างรวดเร็วด้วยต้นทุนที่ต่ำมาก เพราะหลังจากได้รับผลกระทบสองสามวัน คนงานเหมืองจะออกไปเพราะไม่มีกำไร

PoW . ที่ใช้ ASIC

ในกรณีนี้ ชุมชนสามารถตอบโต้ด้วยการเปลี่ยนอัลกอริทึม PoW สำหรับการฮาร์ดฟอร์ก และด้วยเหตุนี้ ASIC ที่มีอยู่สามารถแสดงผลไร้ประโยชน์ (สำหรับทั้งผู้โจมตีและนักขุด) 

แต่ถ้าผู้โจมตียอมรับค่าใช้จ่ายนั้น เรื่องราวจะกลายเป็น PoW ที่ใช้ GPU (เนื่องจากไม่มีเวลาเพียงพอในการสร้างและแจกจ่าย ASIC สำหรับอัลกอริธึมใหม่) โดยจบด้วย "Spawn Camping Attack" "

PoS

อย่างไรก็ตาม สำหรับ PoS จะแตกต่างออกไป มีกลไกที่ทำลายเงินเดิมพันของผู้โจมตีจำนวนมาก (เงินเดิมพันเพียงอย่างเดียว): กลไกการฟัน

หากคดียากขึ้น เงินเดิมพันจำนวนมากเป็นพันธมิตร ชุมชนสามารถรวมกันเพื่อสร้างป้อมอ่อนสำหรับชนกลุ่มน้อย (ส่วนน้อยที่เปิดใช้งาน Soft Fork - UASF) ผลลัพธ์ก็เหมือนกัน สเตคนั้นก็จะถูกทำลายไปด้วย

ดังนั้น การโจมตีครั้งแรกจะทำให้ผู้โจมตีต้องเสียเงินหลายล้านดอลลาร์ และชุมชนจะฟื้นตัวภายในสองสามวัน การโจมตีครั้งที่สองจะยังคงทำให้ผู้โจมตีต้องเสียเงินหลายล้านดอลลาร์ เนื่องจากพวกเขาจะต้องซื้อโทเค็นใหม่เพื่อเดิมพันเพื่อแทนที่โทเค็นเก่าที่ถูกเผา และครั้งที่สามจะ… แต่คงไม่เพียงพอสำหรับครั้งที่สาม

การกระจายอำนาจของ PoS

ค่าใช้จ่ายของ PoW ที่ใช้ GPU นั้นถูกมาก แต่ก็มีการกระจายอำนาจเช่นกัน แต่ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ความปลอดภัยต่ำมาก หากคุณซื้อ ASIC นักขุดจะต้องจ่ายเงินเป็นจำนวนมาก (ดังนั้นอย่าทำให้ตัวเองเป็นผู้ซื้อ ASIC พยายามเป็นผู้ขาย ASIC)

นอกจากนี้ PoS ยังทนต่อการเซ็นเซอร์ได้มากกว่า การขุดทั้ง GPU และ ASIC นั้นตรวจจับได้ง่ายมาก เนื่องจากใช้พลังงานสูง การซื้อฮาร์ดแวร์ราคาแพง และสินค้าคงคลังจำนวนมาก ในทางกลับกัน PoS สามารถทำได้บนแล็ปท็อปปกติและแม้กระทั่งผ่าน VPN

แล้วอนาคตของ PoW จะเป็นอย่างไร?

ที่จริงแล้วยังมีคะแนนบวก 2 คะแนนสำหรับ PoW:

PoS ดูเหมือนระบบปิด ทำให้สูญเสียการกระจายอำนาจ

ใน PoS ผู้ใช้เดิมพันโทเค็นเพื่อรับโทเค็น จากนั้นรวมรางวัลโทเค็นเพื่อเดิมพันเพิ่มเติมเพื่อรับโทเค็นมากขึ้น มันก็เหมือนกับ “คนรวยก็รวยขึ้น” และในระยะยาวมันจะกลายเป็นศูนย์กลางในมือของคนที่มีโทเค็นจำนวนมาก

แต่ในความเป็นจริง เงินเดิมพันส่วนใหญ่ให้ดอกเบี้ยต่ำมาก ใน ETH 2.0 หลายคนคาดหวังอัตราดอกเบี้ยเพียง 0.5-2% ต่อปี เมื่อเทียบกับ ETH ทั้งหมด และยิ่งมีคนเดิมพันมาก อัตราดอกเบี้ยก็จะยิ่งต่ำลง ดังนั้นจะใช้เวลาหลายศตวรรษกว่าระดับความเข้มข้นจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า และตลอดเวลานั้นมีกี่คนที่อดทนพอที่จะเดิมพัน?

PoS ต้องการความน่าเชื่อถือ ในขณะที่ PoW ไม่ต้องการ

โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อโหนดออนไลน์เป็นครั้งแรก หรือเพิ่งออนไลน์หลังจากออฟไลน์เป็นเวลานาน จำเป็นต้องมีบุคคลที่สามเพื่อยืนยัน บุคคลที่สามสามารถเป็นเพื่อน ลูกค้า การแลกเปลี่ยน... PoW ไม่ต้องการสิ่งเหล่านี้

อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ว่านี่เป็นข้อกำหนดที่ไม่จำเป็น อันที่จริง ผู้ใช้จำเป็นต้องไว้วางใจนักพัฒนาและ/หรือ "ชุมชน" ในระดับนี้ 

อย่างน้อยที่สุด ผู้ใช้จำเป็นต้องเชื่อใจใครสักคน (โดยปกติคือนักพัฒนา) เพื่อบอกพวกเขาว่าโปรโตคอลคืออะไร และอัปเดตใดๆ ของโปรโตคอล สิ่งนี้หลีกเลี่ยงไม่ได้ในแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ใดๆ

แต่ถึงแม้ว่าความเสี่ยงเหล่านี้จะมีนัยสำคัญจริงๆ ก็ตาม แต่ดูเหมือนว่าจะมีประโยชน์มากกว่าที่ PoS นำเสนอ: ประสิทธิภาพสูง การจัดการและการกู้คืนที่ดีขึ้นจากการใช้แรงงานโจมตี