Vitalik: PoS를 선택해야 하는 이유

9월 15일, 암호화된 역사책이 실린 날, 이더리움 합병은 POW에서 POS 메커니즘으로 바뀌어 한 시대의 끝을 알리는 것 같다.

POW로 할까요, POS로 할까요?

특별한 날, 심조 TechFlow는 여러분에게 세 편의 고전적인 문장을 되돌아보게 했습니다. 각각 원비트 대륙의 창시자인 오기한이 저술한 것이고 이더리움 창시자인 Vitalik가 저술한 것입니다.(Why Proof of Stake?),그리고 Nervos 수석 프로그래머 Jan의 《PoW와 PoS 대변론: 누가 진실한 개방성을 가지고 있는가? 누가 열역학의 종말을 멀리할 수 있는가?》.

Proof of Stake(PoS)를 선택해야 하는 이유

PoW(작업량 증명) 공통 인식 메커니즘에 비해 PoS는 더욱 우수한 블록체인 보안 메커니즘으로 주로 세 가지 원인이 있다.

1. 동일한 비용으로 PoS가 더 안전합니다.

가장 간단한 비교 방법은 둘을 병렬해서 매일 1달러당 블록 보상 아래 한 네트워크를 공격하는 비용이 얼마인지 보는 것이다.

  • GPU 기반 채굴 PoW & nbsp;

GPU를 빌리는 것은 매우 싸기 때문에 네트워크를 공격하는 비용은 기존의 광부들을 뛰어넘는 충분한 GPU를 빌리는 것일 뿐이다.1달러당 출원 보상은 기존 광부들이 1달러 정도의 비용을 써야 한다. (비용이 많이 들면 광부들이 이익을 얻지 못해 퇴출되고, 비용이 적게 들면 새로운 광부들이 가입해 고액의 이윤을 얻을 수 있다.)따라서 네트워크를 공격하는 데는 하루에 1달러를 초과하고 몇 시간만 걸린다.

공격 총 비용: 약 $0.26(공격 시간 6시간 가정), 공격자가 블록 보상을 획득함에 따라 0으로 떨어질 수 있습니다.

  • ASIC 칩을 기반으로 광산을 파는 PoW

ASIC칩은 일종의 자금 원가로 마모되거나 더 좋은 하드웨어에 도태되기 전에 2년 정도 사용할 수 있을 것으로 예상된다.만약 체인 하나가 51%의 공격을 받게 된다면 지역사회는 PoW의 알고리즘을 바꾸어 대응할 가능성이 높아 ASIC칩은 가치를 잃게 될 것이다.평균적으로 광산 발굴의 약 3분의 1의 지속 원가와 3분의 2의 자금 원가.따라서 매일 nbsp;$씩1의 출괴 보상, 광부는 약 & nbsp;$를 소비합니다0.33의 전기료+유지비, 그리고 약 $0.67의 ASIC 비용ASIC칩의 수명이 약 2년이라고 가정하면 광부들은 이 수량의 ASIC 하드웨어에 486.67달러를 써야 한다.

공격 총 비용: $486.67(ASIC) +  $0.08(전기료 + 수리비) =  $486.75

ASIC칩으로 광산을 파는 PoW의 공격 원가가 높아졌을 뿐만 아니라 이런 고비용 공격 예방을 제공하는 동시에 전체 네트워크를 중심화시켰다. 광부들이 가입하는 문턱도 높아졌기 때문이다.

  • 권익 증명 & nbsp;PoS

권익 증명에서 거의 모두 자금 원가(입금된 화폐)이고 유일한 운영 원가는 운행 노드의 원가이다.현재, 여러분은 매일 1달러의 보상을 얻기 위해 얼마의 자본을 잠그기를 원합니까?ASIC 사용과 달리 입금된 화폐는 감가상각이 발생하지 않으며 담보가 완성되면 짧은 대기 기간을 거쳐 담보된 화폐를 되찾을 수 있다.따라서 참여자들은 같은 수량의 장려를 위해 더 높은 자금 원가를 지불하기를 원해야 한다.

우리는 약 15퍼센트의 수익률이 사람들이 돈을 걸도록 격려하기에 충분하다고 가정한다. (이것이 바로 이더리움 2.0의 예상 수익률이다.)그럼, 매일 & nbsp;$1의 보상은 6.667년의 예금 수익, 즉  $를 유치할 것이다2433。한 노드의 하드웨어와 전기 요금 비용은 매우 적지만, 천 위안짜리 컴퓨터 한 대의 비용은 수십만 달러의 자금을 담보할 수 있으며, 매달 약  $를 지원한다.100의 전기 요금과 인터넷 요금은 이러한 수요를 충족시킬 수 있다.그러나 보수적으로 말하자면, 이러한 지속 원가는 담보 총 원가의 10% 정도를 차지하기 때문에, 매일 약 & nbsp;$만 있다0.9의 보상은 최종적으로 자금 원가에 대응하기 때문에 위의 데이터를 약 10% 줄여야 한다.

공격 총 비용: $0.9 매일*6.667년  = $2189

장기적으로는 담보율이 높아짐에 따라 이 비용은 더욱 높아질 것으로 예상된다.나는 개인적으로 이 숫자가 최종적으로 만 달러 안팎으로 올라갈 것이라고 예상한다.

이런 안전 체계를 유지하는 유일한 원가는 단지 보증금 중의 자산이 유동성을 가지지 않는 데 있다.심지어 이런 상황이 발생할 수 있다. 대중은 이 자산들이 모두 잠기면 화폐 가격이 상승할 수 있다는 것을 알고 있기 때문에 지역 사회에 투자를 준비하는 자금 총량은 변하지 않는다!PoW에서 공감대를 유지하는'비용'은 대량의 전력을 소모하는 것이다.

  • 안전성이 높습니까 아니면 원가가 낮습니까?

낮은 비용에서 5-20배의 안전 이득을 얻을 수 있는 두 가지 방법이 있다.하나는 블록 보상이 변하지 않고 안전성을 높이는 데 이익을 얻는 것이다.또 다른 하나는 블록 보상을 대규모로 줄이고 (공감대 메커니즘의'낭비'를 줄이며) 안전 수준을 변하지 않게 유지하는 것이다.

두 가지 방식 다 괜찮아요.저는 개인적으로 후자를 선호합니다. 왜냐하면 우리는 아래에서 권익증명에서 성공한 공격도 작업량이 증명한 공격보다 위해가 훨씬 적고 회복되기 쉽기 때문입니다!

2. PoS 인식 메커니즘에서 공격을 받으면 더욱 쉽게 회복된다.

PoW 네트워크에서 만약 당신의 체인이 51%의 공격을 받는다면 당신은 무엇을 할 수 있습니까?지금까지 실천에서 유일한 대응 조치는'공격자가 자발적으로 공격을 철회할 때까지 기다리는 것'이다.그러나 이것은 더욱 위험한 공격 가능성을 소홀히 했다. 이런 공격을 산란영 공격(Pawn Camping Attack)이라고 하는데 공격자가 한 번 또 한 번 공격하는 것은 전체 체인을 마비시키기 위한 목적이 명확하다.

GPU 기반 시스템에서 어떠한 방어 조치도 없이 지속적인 공격자는 쉽게 전체 체인을 영구적으로 마비시키거나 PoS 또는 PoA로 전환할 수 있다.사실 공격을 한 며칠 후에 공격자의 비용은 매우 낮아질 수 있다. 왜냐하면 성실한 광부들은 공격된 체인에서 덩어리의 보상을 받지 못해 퇴출되기 때문이다.

ASIC 기반 시스템에서 지역사회는 첫 번째 공격에 대응할 수 있었지만 뒤이어 속수무책으로 변했다.우선 지역사회는 하드포크를 통해 PoW 알고리즘을 바꾸어 첫 번째 공격에 대응하고 모든 ASIC(공격자와 성실한 광부들)를 잠그게 된다.그러나 공격자가 이 최초의 비용을 감당하기를 원한다면 그 후에 상황은 GPU의 상황과 똑같이 회복될 것이다. (ASIC에 새로운 알고리즘을 구축하고 배포할 시간이 충분하지 않기 때문에) 공격자는 싼값에 산란영 공격을 계속할 수 있기 때문에 피할 수 없다.

물론 PoS 상황에서는 많이 나아질 거예요.일부 유형의 51% 공격(특히 최종적으로 확정된 블록을 굴리는 것)에 대해 권익증명에 내장된'징벌(Slashing)'메커니즘이 있다. 이 메커니즘을 통해 공격자의 대부분 지분(다른 사람을 포함하지 않음)은 자동으로 소각된다.

다른 더 발견하기 어려운 공격(51% 연맹 심사 - A 51% coalition censoring everyonelse)에 대해 지역사회는 소수의 사용자가 활성화된 소프트 갈래(UASF)에서 조율할 수 있고 공격자의 자금은 다시 대부분 소각된다(Ethereum에서 이는'Inactivity Leak Mechanism'을 통해 완성된다).명확한'하드 분할 화폐 제거'는 필요 없고 UASF에서 소수의 블록을 조율하여 선택하도록 요구하는 것 외에 다른 것은 모두 자동적이며 협의 규칙에 따라 집행하기만 하면 된다.

따라서 첫 번째 공격은 공격자에게 수백만 달러의 손실을 주고 지역사회는 며칠 안에 정상화될 것이다.두 번째 공격은 여전히 공격자에게 수백만 달러의 손실을 입힐 것이다. 왜냐하면 그들은 소각된 낡은 화폐를 교체하기 위해 새 화폐를 구매해야 하고, 세 번째는 더 많은 비용을 들일 것이다.이 게임은 비대칭적이어서 공격자에게 매우 불리하다.

3. ASIC보다 PoS가 더 탈중심적이다.

GPU를 기반으로 광산을 파는 PoW는 합리적으로 중심화되어 GPU를 얻는 것은 어렵지 않다.그러나 GPU 기반의 채굴은 우리가 위에서 언급한 "안전성" 기준상 기본적으로 불합격하다. 그러나 ASIC 기반의 채굴은 수백만 달러의 자금이 있어야만 들어갈 수 있다. (만약 당신이 다른 사람에게 ASIC를 구매한다면 대부분의 경우 광기 제조사의 이익이 더 많다.)

이것 또한 흔히 볼 수 있는'권익증명은 부자가 더 부유하다는 것을 의미한다'는 논점의 정답이다. ASIC의 광산 발굴도 부자가 더 부유하다는 것을 의미하며, 이 게임은 부자에게만 한정된다. 적어도 PoS에서 담보에 필요한 최저 금액이 상당히 낮아 일반인들이 감당할 수 있는 경우가 많다.

또 PoS는 심사에 더 강하다.GPU와 ASIC 채굴은 모두 매우 쉽게 발견될 수 있다. 그들은 대량의 전력 소모, 비싼 하드웨어 구매와 대형 창고를 필요로 한다.PoS는 눈에 띄지 않는 노트북에서 할 수 있고 VPN을 통해서도 할 수 있다.

PoW의 이점

나는 PoW가 두 가지 진정한 우세가 있다고 생각한다. 비록 나는 이러한 우세가 매우 약하다고 생각한다.

1. PoS는'폐쇄된 시스템'같아서 부를 모으는 데 시간이 오래 걸린다.

PoS에서 만약 당신이 약간의 화폐가 있다면, 당신은 그것들을 담보하여 더 많은 보상을 받을 수 있습니다.PoW에서는 끊임없이 더 많은 보상을 받을 수 있지만, 외부 자원이 더 필요합니다.따라서 장기적으로 보면 PoS 중화권의 분배가 갈수록 집중될 가능성이 있다.

PoS에서 보편적인 보상(검증자 수입)이 낮음;이더리움 2.0에서 우리는 매년 검증인 보상이  에 상당할 것으로 예상한다.ETH 전체 공급량은 약 0.5-2% 이고 검증자가 많을수록 이자가 낮다.따라서 집중화는 1세기가 넘게 걸려야 배가 될 수 있지만 이런 시간적 잣대에서는 다른 압력(사람들이 돈을 쓰려고 하거나 자선단체나 자녀 사이에 돈을 분배하려는 등)이 주도적인 위치를 차지할 가능성이 높다.

2. PoS는 "약한 주관성(weak subjectivity)", PoW는 필요 없음

"약한 주체성"의 개념에 관하여 (V신의 원문 소개를 보십시오). 본질적으로 한 노드가 처음 출시되었거나 그 어떤 노드가 오프라인에서 매우 긴 시간(즉 여러 달) 후에 출시되었을 때, 이 노드는 반드시 제3자의 출처를 찾아 정확한 체인을 확정해야 합니다. 이것은 그들의 친구, 거래소, 블록 검색 사이트, 클라이언트 개발자 등일 수 있습니다. 그러나 PoW는 이러한 요구가 없습니다.

이 요구는 실현하기 쉽다고 할 수 있다. 사용자는 어느 정도에 클라이언트 개발자나 지역사회가 제공하는 내용을 신뢰해야 한다.적어도 사용자는 누군가(일반적으로 클라이언트 개발자)를 믿어서 그들에게 프로토콜이 무엇인지, 그리고 프로토콜의 업데이트를 알려야 한다.이것은 어떤 소프트웨어 응용 프로그램에서도 피할 수 없는 것이다.따라서 PoS가 가져오는 한계 추가 신뢰 요구는 상당히 낮다.

비록 이곳에 일정한 위험이 존재할 수 있지만, 나는 PoS 네트워크가 PoW & nbsp보다 훨씬 뛰어나다고 믿는다.네트워크의 효율과 복구 능력.

글쓴이: Vitalik Buterin

링크: Why Proof of Stake (Nov 2020)

Tyronepan-Bifrost Finance,

출처: 체인 포수