Vitalik: Mengapa PoS

Pada 15 September, tanggal yang direkam dalam sejarah enkripsi, Ethereum bergabung dari POW ke mekanisme POS, yang tampaknya menyatakan akhir era.

Apakah itu pertanyaan untuk memilih POW atau POS?

Pada hari khusus, Shenzhen Tide TechFlow membawamu untuk meninjau tiga artikel klasik, yaitu, "The Beauty of Computing", ditulis oleh Wu Sihan, pendiri Bitter Mainland, dan Mengapa memilih PoS, ditulis oleh Vitalik, pendiri Ethereum \65288Mengapa Bukti Stake Dan Jan, ketua arsitek Nervos, "PoW dan PoS Debate: Who Has Real Openness? Who Can Stay Away from the End of Thermodynamics?"

Mengapa Bukti Stack (PoS)?

Berbanding dengan mekanisme konsensus PoW (bukti beban kerja), PoS adalah mekanisme keamanan blockchain yang lebih baik untuk tiga alasan utama:

1. PoS lebih aman dengan biaya yang sama

Cara paling sederhana untuk membandingkan adalah mengatur keduanya, dan melihat berapa biaya untuk menyerang jaringan di bawah setiap blok 1 dolar hadiah setiap hari.

  • PoW berdasarkan penambangan GPU;

Ini sangat murah untuk menyewa GPU, jadi biaya menyerang jaringan hanya untuk menyewa cukup GPU untuk melebihi biaya tambang yang ada. Untuk setiap bonus $ 1, tambang yang ada harus menghabiskan sekitar $ 1 (jika mereka menghabiskan lebih banyak, mereka akan berhenti karena mereka tidak menguntungkan; jika mereka menghabiskan lebih sedikit, tambang baru dapat bergabung dan mendapatkan keuntungan yang tinggi). Karena itu, menyerang jaringan hanya sementara biaya lebih dari $1 sehari, dan hanya butuh beberapa jam.

Total biaya serangan: sekitar $ 0,26 (berasumsi bahwa waktu serangan adalah 6 jam). Sebagaimana penyerang mendapatkan hadiah dari blok, itu mungkin jatuh ke nol.

  • PoW berdasarkan pemangunan chip ASIC

Chip ASIC adalah semacam biaya kapital. Ini dapat diharapkan bahwa dapat digunakan selama sekitar 2 tahun sebelum ia habis atau dihilangkan oleh perangkat keras yang lebih baik. Jika rantai diserang oleh 51%, komunitas mungkin akan merespon dengan mengubah algoritma PoW, jadi chip ASIC akan kehilangan nilai. On average, about 1/3 of the continuous cost of mining and 2/3 of the capital cost. Oleh karena itu, setiap hari setiap $ 1, tambang akan menghabiskan sekitar $. 0,33+biaya pemeliharaan, dan sekitar $ 0,67 ASIC biaya. Berasumsi bahwa kehidupan chip ASIC sekitar 2 tahun, para tambang perlu menghabiskan $ 486,67 pada jumlah peralatan ASIC ini.

Total biaya serangan: $486.67 (ASIC)+ $ 0.08 (biaya listrik+biaya pemeliharaan)= $ 446.7.5

Tidak hanya biaya serangan dari penambangan PoW dengan chip ASIC lebih tinggi, tetapi seluruh jaringan cenderung untuk ditentralisasi sambil menyediakan pembelaan serangan biaya tinggi, karena ambang untuk penambang bergabung juga lebih tinggi.

  • Bukti Eksperti  PoS

Hampir semua sertifikat equity adalah biaya modal (uang yang ditempatkan), dan satu-satunya biaya operasi adalah biaya node operasi. Sekarang, berapa banyak modal Anda bersedia untuk mengunci untuk mendapatkan hadiah $ 1 sehari? Tidak seperti ASIC, uang deposit tidak akan depreciasi. Setelah janji selesai, uang janji dapat dikembalikan setelah waktu tunggu pendek. Oleh karena itu, peserta harus bersedia membayar biaya modal yang lebih tinggi untuk jumlah insentif yang sama.

Kita berasumsi bahwa tingkat kembalian sekitar 15% cukup untuk mendorong orang untuk bertaruh (ini adalah tingkat kembalian yang diharapkan Ethereum 2.0). Then, every day$ Hadiah 1 akan menarik kembali 6,667 tahun depositi, yaitu $ 2433. Biaya perangkat keras dan listrik untuk sebuah node sangat kecil, sementara biaya 1000 yuan komputer dapat mendukung janji beberapa ratus ribu dolar, yang sekitar $ Daftar listrik dan jaringan 100 yuan cukup untuk memenuhi permintaan ini. Tapi untuk menjadi konservatif, biaya terus-menerus ini menghasilkan sekitar 10% dari total biaya janji, jadi hanya sekitar $. Hadiah 0,9 akhirnya cocok dengan biaya modal, jadi data di atas perlu dikurangi sekitar 10%.

Total biaya serangan: $0.9 per hari * 6.667 tahun $ dua ribu seratus delapan puluh sembilan

Dalam jangka panjang, dengan meningkat tingkat janji, biaya ini diharapkan untuk lebih tinggi. Saya secara pribadi memprediksi bahwa angka ini akhirnya akan naik ke sekitar $ 10000.

Satu-satunya "biaya" untuk mempertahankan sistem keamanan seperti itu adalah bahwa aset di taruhan adalah ilegal. Bahkan mungkin terjadi bahwa masyarakat tahu bahwa aset-aset ini terkunci, yang akan menyebabkan peningkatan harga mata uang, sehingga jumlah jumlah dana yang mengambang di masyarakat siap untuk investasi tetap tidak berubah! Dalam PoW, "biaya" untuk mempertahankan konsensus adalah untuk mengkonsumsi banyak kekuatan.

  • Keamanan yang lebih tinggi atau biaya yang lebih rendah?

Ada dua cara untuk mencapai 5-20 kali keuntungan keselamatan dengan biaya rendah. Salah satunya adalah untuk menjaga blok keluar hadiah tidak berubah dan manfaat dari meningkatkan keamanan; Yang lain adalah untuk mengurangi hadiah untuk blok keluar pada skala besar (sehingga mengurangi "buang-buang" mekanisme konsensus) dan menjaga tingkat keamanan tidak berubah.

Kedua metode baik-baik saja. Secara pribadi, saya lebih suka yang terakhir, karena kita akan melihat di bawah itu dalam bukti hak dan kepentingan, bahkan serangan yang sukses jauh lebih berbahaya daripada serangan dalam bukti beban kerja, dan jauh lebih mudah untuk pulih!

2. Di bawah mekanisme konsensus PoS, lebih mudah untuk pulih dari serangan.

Dalam jaringan PoW, jika rantai Anda diserang oleh 51% rantai, apa yang dapat Anda lakukan? Sejauh ini, satu-satunya respon dalam praktek adalah "menunggu sampai penyerang mengambil inisiatif untuk membatalkan serangan". Namun, ini mengabaikan kemungkinan serangan yang lebih berbahaya, yang disebut Serangan Kemping Pawn.

Dalam sistem berdasarkan GPU, tanpa tindakan pertahanan apapun, penyerang terus menerus dapat mudah mematikan seluruh rantai (atau berganti ke PoS atau PoA). Bahkan, setelah beberapa hari dari serangan, biaya penyerang mungkin dikurangi ke tingkat yang sangat rendah, karena para tambang jujur tidak dapat mendapatkan hadiah dalam rantai yang diserang untuk keluar.

Dalam sistem berdasarkan ASIC, komunitas dapat menghadapi serangan pertama, tapi kemudian menjadi tak berdaya. Pertama, komunitas akan mengubah algoritma PoW melalui bifurkasi keras untuk menghadapi serangan pertama, sehingga "mengunci" semua ASIC (penyerang dan tambang jujur'). Namun, jika penyerang bersedia untuk menanggung biaya awal, setelah itu, situasi akan kembali ke yang sama dengan GPU (karena tidak ada cukup waktu untuk membangun dan mendistribusikan algoritma baru kepada ASIC), sehingga penyerang dapat melanjutkan serangan kamp pembuatan murah, yang tidak dapat dihindari.

Tentu saja, akan jauh lebih baik dalam kasus PoS. For some types of 51% attacks (especially rollback of the finally determined block), there is a built-in "Slashing" mechanism in the proof of interest. Through this mechanism, most of the attacker's equity (not including others') will be automatically destroyed.

Untuk serangan lain yang lebih sulit ditemukan (51% penelitian koalisi - 51% koalisi yang menentukan semua orang lain), komunitas dapat berkoordinasi pada garpu lembut (UASF) yang diaktifkan oleh beberapa pengguna, dan kebanyakan dana penyerang dihancurkan lagi (di Ethereum, ini dilakukan melalui "Mekanisme Pembocoran Inaktivitas"). Tidak perlu untuk "pengeluaran uang garpu keras" yang jelas. Selain rekwiżit untuk koordinasi seleksi beberapa blok di UASF, sisanya adalah otomatis dan hanya perlu dieksploitasi menurut aturan protokol.

Oleh karena itu, serangan pertama pada rantai akan menghargai penyerang jutaan dolar, dan komunitas akan kembali normal dalam beberapa hari. Serangan kedua akan tetap menghargai penyerang jutaan dolar karena mereka perlu membeli koin baru untuk menggantikan koin lama yang hancur, sementara serangan ketiga akan menghargai lebih banyak. Permainan ini tidak simetri dan sangat merugikan para penyerang.

3. PoS lebih dekentral dari ASIC.

PoW berdasarkan penambangan GPU cukup dekentral, jadi tidak sulit untuk mendapatkan GPU. Namun, penambangan berdasarkan GPU pada dasarnya tidak sesuai dengan standar "keselamatan" yang kita sebutkan di atas. penambangan berdasarkan ASIC memerlukan jutaan dolar untuk masuk (jika Anda membeli ASIC dari orang lain, kebanyakan waktu, perusahaan pembuatan mesin penambangan akan membuat lebih keuntungan).

Ini juga jawaban yang tepat untuk "bukti keadilan yang umum berarti bahwa orang kaya lebih kaya" argumen. Pertambangan ASIC juga berarti bahwa orang kaya lebih kaya, dan permainan ini terbatas kepada orang kaya. Setidaknya di PoS, jumlah minimal yang diperlukan untuk janji cukup rendah, dan banyak orang biasa bisa membelinya.

Selain itu, PoS lebih menolak pemeriksaan. Pertambangan GPU dan ASIC sangat mudah ditemukan: mereka membutuhkan banyak konsumsi listrik, pembelian perangkat keras mahal dan gudang besar. PoS dapat diselesaikan pada laptop yang tidak jelas atau bahkan melalui VPN.

Keuntungan PoW

Saya pikir PoW memiliki dua keuntungan nyata, meskipun saya pikir keuntungan ini sangat lemah.

1. PoS lebih seperti "sistem tertutup", yang butuh waktu yang lama untuk konsentrasi kekayaan.

Dalam PoS, jika Anda memiliki beberapa koin, Anda dapat berjanji mereka untuk lebih hadiah. Dalam PoW, Anda dapat mendapatkan lebih banyak hadiah, tetapi Anda membutuhkan lebih banyak sumber daya luar. Oleh karena itu, kita bisa mengatakan bahwa pada jangka panjang, PoS  Distribusi uang Cina kemungkinan akan semakin ditentralisasi.

Hadiah umum di PoS sangat rendah; Di Ethereum 2.0, kami memperkirakan bahwa penghargaan pemeriksa tahunan sama dengan  ETH  Total pasokan sekitar 0,5-2%, dan semakin banyak verifikasi, semakin rendah bunga. Therefore, centralization may take more than a century to double, and on such a time scale, other pressures (people want to spend money, distribute money among charities or children, etc.) are likely to dominate.

2.  PoS membutuhkan "subjektivitas lemah", sementara PoW tidak

Tentang konsep "subjektivitas lemah" (lihat perkenalan asli dari V Allah). Pada dasarnya, ketika node online untuk pertama kalinya, atau ketika node apapun online setelah offline untuk waktu yang panjang (yaitu beberapa bulan), node harus menemukan beberapa sumber pihak ketiga untuk menentukan kepala rantai yang benar. Ini mungkin teman-teman mereka, pertukaran, blok situs pencarian web, pengembang klien, dll. Tapi PoW tidak memiliki keperluan ini.

Bisa dikatakan bahwa rekwiżit ini mudah untuk dieksploitasi. Pengguna perlu mempercayai isi yang diberikan oleh pengembang klien atau komunitas dalam beberapa hal. Setidaknya, pengguna perlu mempercayai seseorang (biasanya seorang pembangun klien) untuk memberitahu mereka apa protokolnya dan kemaskini apapun protokolnya. Ini tidak dapat dihindari dalam aplikasi perangkat lunak apapun. Oleh karena itu, kepercayaan tambahan marginal yang dibawa oleh PoS cukup rendah.

Meskipun mungkin ada beberapa risiko, saya masih percaya bahwa jaringan PoS memiliki keuntungan jauh lebih dari PoW  Efisiensi jaringan dan resiliensi.

By Vitalik Buterin

Link asli: Why Proof of Stack (Nov 2020)

Dikompil oleh: Tyronepan Bifrost Finance,

Sumber: Penangkap Rantai