Điều gì tuyệt vời về Proof-of-Stake?

Có ba lý do chính tại sao PoS là một cơ chế bảo mật blockchain vượt trội so với PoW.

PoS cung cấp nhiều bảo mật hơn với cùng chi phí

Cách dễ nhất để thấy điều này là đặt bằng chứng cổ phần và bằng chứng công việc cạnh nhau và xem xét chi phí để tấn công mạng mỗi $ 1 mỗi ngày trong phần thưởng khối .

Bằng chứng công việc dựa trên GPU

Bạn có thể thuê GPU với giá rẻ, do đó, chi phí tấn công mạng chỉ đơn giản là chi phí thuê đủ sức mạnh của GPU để chạy nhanh hơn các công cụ khai thác hiện có.

Đối với mỗi $ 1 phần thưởng khối, những người khai thác hiện tại sẽ chi tiêu gần $ 1 chi phí (nếu họ chi tiêu nhiều hơn, những người khai thác sẽ bỏ cuộc do không có lợi nhuận, nếu họ chi tiêu ít hơn, những người khai thác mới có thể tham gia và thu lợi nhuận cao lợi nhuận).

Do đó, việc tấn công mạng chỉ yêu cầu tạm thời chi tiêu hơn 1 đô la mỗi ngày và chỉ trong vài giờ.

Tổng chi phí tấn công: ~ $ 0,26 (giả sử cuộc tấn công kéo dài 6 giờ), có khả năng giảm xuống 0 khi kẻ tấn công nhận được phần thưởng khối

Bằng chứng công việc dựa trên ASIC

ASIC là một chi phí vốn: bạn mua một ASIC một lần và bạn có thể mong đợi nó sẽ hữu ích trong ~ 2 năm trước khi nó hao mòn và / hoặc bị phần cứng mới hơn và tốt hơn che khuất.

Nếu một chuỗi bị tấn công 51%, cộng đồng có thể sẽ phản ứng bằng cách thay đổi thuật toán PoW và ASIC của bạn sẽ mất giá trị. Trung bình, khai thác có ~ 1/3 chi phí liên tục và ~ 2/3 chi phí vốn (xem tại đây để biết một số nguồn).

Do đó, với phần thưởng $ 1 mỗi ngày, các thợ đào sẽ chi ~ $ 0,33 mỗi ngày cho tiền điện + bảo trì và ~ $ 0,67 mỗi ngày cho ASIC của họ. Giả sử một ASIC kéo dài ~ 2 năm, đó là 486,67 đô la mà một người khai thác sẽ cần chi cho số lượng phần cứng ASIC đó.

Tổng chi phí tấn công: 486,67 đô la (ASIC) + 0,08 đô la (điện + bảo trì) = 486,75 đô la

Điều đó nói rằng, điều đáng chú ý là ASIC cung cấp mức độ bảo mật cao hơn này chống lại các cuộc tấn công với chi phí tập trung cao, vì các rào cản gia nhập trở nên rất cao .

Bằng chứng cổ phần

Bằng chứng về cổ phần gần như hoàn toàn là chi phí vốn (số tiền được ký gửi); chi phí vận hành duy nhất là chi phí chạy một nút. Bây giờ, mọi người sẵn sàng tích trữ bao nhiêu vốn để nhận được 1 đô la mỗi ngày phần thưởng?

Không giống như ASIC, các đồng tiền đã ký gửi không giảm giá và khi bạn đặt cược xong, bạn sẽ nhận lại số tiền của mình sau một thời gian ngắn. Do đó, những người tham gia nên sẵn sàng trả chi phí vốn cao hơn nhiều cho cùng một số lượng phần thưởng .

Giả sử rằng tỷ suất lợi nhuận ~ 15% là đủ để thúc đẩy mọi người đặt cược (đó là tỷ suất lợi nhuận kỳ vọng eth2). Sau đó, 1 đô la mỗi ngày phần thưởng sẽ thu hút lợi nhuận trị giá 6,667 năm bằng tiền gửi, hoặc 2433 đô la.

Chi phí phần cứng và điện của một nút nhỏ; một máy tính trị giá hàng nghìn đô la có thể đặt cược hàng trăm nghìn đô la tiền gửi, và ~ 100 đô la mỗi tháng tiền điện và internet là đủ cho số tiền như vậy.

Nhưng thận trọng, chúng ta có thể nói những chi phí liên tục này là ~ 10% tổng chi phí đặt cược, vì vậy chúng tôi chỉ có 0,90 đô la mỗi ngày phần thưởng cuối cùng tương ứng với chi phí vốn, vì vậy chúng tôi cần phải cắt giảm con số trên xuống ~ 10% .

Tổng chi phí tấn công: 0,90 đô la / ngày * 6,667 năm = 2189 đô la

Về lâu dài, chi phí này dự kiến sẽ còn cao hơn, khi việc đặt cược trở nên hiệu quả hơn và mọi người trở nên thoải mái với tỷ lệ lợi nhuận thấp hơn. Cá nhân tôi kỳ vọng con số này cuối cùng sẽ tăng lên đến $ 10000.

Lưu ý rằng "chi phí" duy nhất phải chịu để có được mức độ bảo mật cao này chỉ là sự bất tiện khi bạn không thể di chuyển các đồng tiền của mình theo ý muốn trong khi bạn đang đặt cược.

Thậm chí, có thể xảy ra trường hợp công chúng biết rằng tất cả các đồng tiền này bị khóa lại khiến giá trị của đồng tiền tăng lên, do đó, tổng số tiền trôi nổi trong cộng đồng, sẵn sàng đầu tư hiệu quả, v.v., vẫn giữ nguyên!

Trong khi ở PoW, "chi phí" của việc duy trì sự đồng thuận là lượng điện thực sự bị đốt cháy với số lượng cực lớn .

Bảo mật cao hơn hay chi phí thấp hơn?

Lưu ý rằng có hai cách để sử dụng mức tăng 5-20x này trong tính bảo mật trên mỗi chi phí. Một là giữ nguyên phần thưởng khối nhưng được hưởng lợi từ việc tăng cường bảo mật.

Cách khác là giảm hàng loạt phần thưởng khối (và do đó "lãng phí" cơ chế đồng thuận) và giữ nguyên mức độ bảo mật.

Dù bằng cách nào cũng được. Cá nhân tôi thích cái sau hơn, bởi vì như chúng ta sẽ thấy bên dưới, trong bằng chứng cổ phần, ngay cả một cuộc tấn công thành công cũng ít gây hại hơn và dễ phục hồi hơn nhiều so với một cuộc tấn công bằng chứng công việc!

Các cuộc tấn công dễ khôi phục hơn nhiều trong Proof of Stake

Trong hệ thống bằng chứng công việc, nếu chuỗi của bạn bị tấn công 51%, bạn thậm chí sẽ làm gì? Cho đến nay, phản ứng duy nhất trong thực tế là "chờ đợi cho đến khi kẻ tấn công cảm thấy nhàm chán".

Nhưng điều này bỏ lỡ khả năng xảy ra một loại tấn công nguy hiểm hơn nhiều được gọi là tấn công cắm trại sinh sản , trong đó kẻ tấn công tấn công chuỗi lặp đi lặp lại với mục tiêu rõ ràng là làm cho nó trở nên vô dụng.

Trong một hệ thống dựa trên GPU, không có biện pháp bảo vệ và kẻ tấn công liên tục có thể khá dễ dàng khiến một chuỗi vô dụng vĩnh viễn (hoặc thực tế hơn, chuyển sang bằng chứng cổ phần hoặc bằng chứng quyền hạn).

Trên thực tế, sau vài ngày đầu tiên, chi phí của kẻ tấn công có thể trở nên rất thấp, vì những người khai thác trung thực sẽ bỏ học vì họ không có cách nào để nhận được phần thưởng trong khi cuộc tấn công đang diễn ra.

Trong một hệ thống dựa trên ASIC, cộng đồng có thể phản ứng với cuộc tấn công đầu tiên, nhưng việc tiếp tục cuộc tấn công từ đó một lần nữa trở nên tầm thường .

Cộng đồng sẽ gặp phải cuộc tấn công đầu tiên bằng cách hard fork để thay đổi thuật toán PoW, do đó "gạch" tất cả ASIC (của kẻ tấn công và những người khai thác trung thực!).

Nhưng nếu kẻ tấn công sẵn sàng chịu khoản chi phí ban đầu đó, thì sau thời điểm đó, tình huống sẽ chuyển sang trường hợp GPU (vì không có đủ thời gian để xây dựng và phân phối ASIC cho thuật toán mới), và do đó, kẻ tấn công có thể tiếp tục trại sinh sản tất yếu.

Tuy nhiên, trong trường hợp PoS, mọi thứ sáng sủa hơn nhiều *. *

Đối với một số loại tấn công 51% nhất định (đặc biệt là hoàn nguyên các khối đã hoàn thiện), có một cơ chế "chém" tích hợp trong bằng chứng về sự đồng thuận cổ phần mà một phần lớn cổ phần của kẻ tấn công (và không có cổ phần của ai khác) có thể tự động nhận được bị phá hủy.

Đối với các cuộc tấn công khác, khó phát hiện hơn (đặc biệt là liên minh 51% kiểm duyệt mọi người khác), cộng đồng có thể phối hợp trên một soft fork do người dùng kích hoạt thiểu số (UASF) , trong đó tiền của kẻ tấn công một lần nữa bị phá hủy phần lớn (trong Ethereum, điều này được thực hiện thông qua "cơ chế rò rỉ không hoạt động").

Không yêu cầu "hard fork để xóa coin" rõ ràng; ngoại trừ yêu cầu phối hợp trên UASF để chọn một khối thiểu số, mọi thứ khác đều được tự động hóa và đơn giản tuân theo việc thực thi các quy tắc giao thức .

Do đó, việc tấn công chuỗi lần đầu tiên sẽ khiến kẻ tấn công tiêu tốn hàng triệu đô la và cộng đồng sẽ bình phục trong vòng vài ngày.

Tấn công chuỗi lần thứ hai sẽ vẫn khiến kẻ tấn công tiêu tốn nhiều triệu đô la, vì họ sẽ cần mua đồng xu mới để thay thế đồng xu cũ đã bị đốt cháy. Và lần thứ ba sẽ ... tốn nhiều triệu đô la hơn nữa.

Trò chơi rất bất đối xứng, và không có lợi cho kẻ tấn công .

Proof of Stake được phân cấp nhiều hơn so với ASIC

Bằng chứng công việc dựa trên GPU được phân cấp hợp lý; không quá khó để có được một GPU. Nhưng khai thác dựa trên GPU phần lớn không thành công trên tiêu chí "bảo mật chống lại các cuộc tấn công" mà chúng tôi đã đề cập ở trên.

Mặt khác, khai thác dựa trên ASIC đòi hỏi hàng triệu đô la vốn để tham gia (và nếu bạn mua ASIC từ người khác, hầu hết thời gian, công ty sản xuất sẽ có được kết thúc tốt hơn nhiều).

Đây cũng là câu trả lời chính xác cho lập luận "bằng chứng cổ phần có nghĩa là người giàu trở nên giàu có hơn": Khai thác ASIC cũng có nghĩa là người giàu trở nên giàu có hơn và trò chơi đó thậm chí còn nghiêng về phía người giàu hơn.

Ít nhất trong PoS, mức tối thiểu cần thiết để đặt cược là khá thấp và nằm trong tầm tay của nhiều người bình thường.

Ngoài ra, bằng chứng cổ phần có khả năng chống kiểm duyệt nhiều hơn .

Khai thác bằng GPU và khai thác ASIC đều rất dễ bị phát hiện: chúng đòi hỏi lượng điện tiêu thụ lớn, mua phần cứng đắt tiền và kho hàng lớn.

Mặt khác, đặt cược PoS có thể được thực hiện trên một máy tính xách tay nhẹ nhàng và thậm chí qua VPN.

Ưu điểm có thể có của Bằng chứng Công việc

Có hai lợi thế chính hãng chính của PoW mà tôi thấy, mặc dù tôi thấy những ưu điểm này còn khá hạn chế.

Proof of Stake giống như một "Hệ thống kín", dẫn đến sự tập trung của cải cao hơn trong thời gian dài.

Trong bằng chứng về việc đặt cược, nếu bạn có một số đồng xu, bạn có thể đặt cược đồng xu đó và nhận được nhiều hơn từ số tiền đó. Trong bằng chứng công việc, bạn luôn có thể kiếm được nhiều tiền hơn, nhưng bạn cần một số nguồn lực bên ngoài để làm như vậy.

Do đó, người ta có thể lập luận rằng về lâu dài, việc phân phối bằng chứng về tiền cổ phần có nguy cơ ngày càng trở nên tập trung hơn.

Phản ứng chính cho điều này mà tôi thấy đơn giản là trong PoS, phần thưởng nói chung (và do đó là doanh thu của trình xác nhận) sẽ khá thấp; trong eth2, chúng tôi đang mong đợi phần thưởng trình xác thực hàng năm bằng ~ 0,5-2% tổng nguồn cung ETH.

Và càng nhiều người xác nhận đặt cược, lãi suất càng thấp. Do đó, có thể sẽ mất hơn một thế kỷ để mức độ tập trung tăng gấp đôi, và trong khoảng thời gian đó, các áp lực khác (mọi người muốn tiêu tiền, phân phối tiền của họ cho tổ chức từ thiện hoặc cho con cái của họ, v.v.) có khả năng chiếm ưu thế.

Bằng chứng cổ phần Yêu cầu "Tính chủ quan yếu", Bằng chứng công việc thì không

Xem tại đây để biết phần giới thiệu ban đầu về khái niệm "tính chủ quan yếu".

Về cơ bản, lần đầu tiên một nút trực tuyến và bất kỳ lần nào tiếp theo một nút trực tuyến sau khi ngoại tuyến trong một thời gian rất dài (tức là nhiều tháng), nút đó phải tìm một số nguồn của bên thứ ba để xác định đầu chính xác của chuỗi .

Đây có thể là bạn của họ, có thể là trao đổi và chặn các trang web thám hiểm, bản thân các nhà phát triển khách hàng hoặc nhiều tác nhân khác. PoW không có yêu cầu này.

Tuy nhiên, có thể cho rằng đây là một yêu cầu rất yếu; trên thực tế, người dùng cần phải tin tưởng các nhà phát triển khách hàng và / hoặc "cộng đồng" ở mức độ này.

Ít nhất, người dùng cần tin tưởng ai đó (thường là các nhà phát triển ứng dụng khách) cho họ biết giao thức là gì và bất kỳ bản cập nhật nào đối với giao thức.

Điều này là không thể tránh khỏi trong bất kỳ ứng dụng phần mềm nào. Do đó, yêu cầu tín nhiệm bổ sung biên mà PoS áp đặt vẫn còn khá thấp.

Nhưng ngay cả khi những rủi ro này thực sự là đáng kể, đối với tôi, chúng dường như thấp hơn nhiều so với lợi ích to lớn mà hệ thống PoS nhận được từ hiệu quả cao hơn nhiều và khả năng xử lý và phục hồi tốt hơn sau các cuộc tấn công.

Xem thêm: các bài viết trước đây của tôi về bằng chứng đặt cược.

• Câu hỏi thường gặp về Proof of Stake
• Một bằng chứng về triết lý thiết kế cổ phần