Vitalik: Manfaat Proof-of-Stake

Dibandingkan dengan PoW, PoS adalah mekanisme keamanan blockchain yang lebih baik karena tiga alasan.

Anda dapat menyewa GPU dengan harga murah, jadi biaya untuk menyerang jaringan hanya dengan menyewa GPU yang cukup melebihi biaya penambang yang ada.

Untuk setiap $1 dalam hadiah blok, penambang yang ada harus mengeluarkan biaya mendekati $1 (jika mereka membelanjakan lebih banyak, penambang berhenti karena tidak menguntungkan, jika mereka membelanjakan lebih sedikit, penambang baru dapat bergabung dan mendapatkan keuntungan tinggi).

Oleh karena itu, menyerang jaringan hanya memerlukan biaya sedikit di atas $1 per hari dan hanya membutuhkan waktu beberapa jam.

Total biaya serangan: sekitar $0,26 (dengan asumsi waktu serangan 6 jam), yang dapat turun menjadi nol saat penyerang menerima hadiah blok.

ASIC adalah biaya modal: beli ASIC satu kali, dan kami dapat berharap untuk menggunakannya selama 2 tahun sebelum usang atau perangkat keras diperbarui.

Jika rantai diserang 51%, komunitas kemungkinan besar akan mengubah algoritme PoW, dan ASIC akan kehilangan nilainya. Rata-rata, biaya penambangan yang sedang berlangsung sekitar 1/3, dan biaya modal sekitar 2/3.

Jadi, dengan hadiah $1 per hari, penambang akan membelanjakan $0,33 per hari untuk listrik + pemeliharaan dan $0,67 untuk ASIC. Dengan asumsi ASIC bertahan selama 2 tahun, penambang perlu mengeluarkan $486,67 untuk jumlah perangkat keras ASIC ini.

Total biaya serangan: $486,67 (ASIC) + $0,08 (listrik + pemeliharaan) = $486,75

Konon, ASIC memberikan tingkat keamanan yang lebih tinggi ini dengan biaya sentralisasi yang tinggi karena penghalang untuk masuk menjadi sangat tinggi.

Proof of stake hampir seluruhnya adalah biaya modal (koin yang diinvestasikan); satu-satunya biaya operasional adalah biaya menjalankan sebuah node. Jadi, berapa banyak modal yang ingin dikunci orang untuk mendapatkan $1 sehari sebagai imbalan?

Tidak seperti ASIC, token yang disimpan tidak akan terdepresiasi nilainya, dan Anda bisa mendapatkan kembali koin Anda dalam waktu singkat setelah Anda menyelesaikan kontribusi. Oleh karena itu, peserta harus bersedia membayar biaya modal yang lebih tinggi untuk jumlah hadiah yang sama.

Mari kita asumsikan pengembalian sekitar 15% sudah cukup untuk mendorong orang untuk mempertaruhkan (ini adalah tingkat pengembalian yang diharapkan untuk eth2). Pengembalian sebesar $1 per hari kemudian akan menarik pengembalian deposit selama 6,667 tahun, atau $2433.

Biaya perangkat keras node dan listrik kecil; komputer senilai $1.000 dapat mempertaruhkan ratusan ribu dolar, dan biaya listrik dan jaringan sekitar $100 per bulan sudah cukup.

Tetapi agar konservatif, biaya berkelanjutan ini adalah sekitar 10% dari total biaya investasi, jadi kami hanya memiliki pengembalian sebesar $0,90 per hari sesuai dengan biaya modal, jadi kami benar-benar perlu memotong angka di atas sebesar 10%.

Total biaya serangan: $0,90/hari * 6,667 tahun = $2189

Biaya ini diperkirakan akan lebih tinggi dalam jangka panjang karena mempertaruhkan menjadi lebih efisien dan orang menyesuaikan diri dengan tingkat pengembalian yang lebih rendah. Saya pribadi berpikir angka itu pada akhirnya akan meningkat menjadi sekitar $10.000.

Satu-satunya "biaya" untuk tingkat keamanan yang tinggi ini adalah tidak dapat memindahkan koin secara sewenang-wenang saat mempertaruhkan.

Bahkan mungkin masyarakat mengetahui bahwa semua koin ini terkunci, yang menyebabkan nilai koin naik, sehingga jumlah token yang beredar di komunitas yang siap untuk investasi produktif tetap sama.

Namun, dalam PoW, "biaya" untuk mempertahankan konsensus adalah listrik sebenarnya yang dikonsumsi dalam jumlah besar.

Ada dua cara untuk menggunakan keuntungan aman 5-20x ini. Salah satunya adalah menjaga agar hadiah blok tetap sama, tetapi mendapat manfaat dari keamanan yang ditingkatkan.

Cara lainnya adalah mengurangi hadiah blok secara drastis (sehingga mengurangi "pemborosan" mekanisme konsensus) dan menjaga tingkat keamanan tetap sama.

Either way bekerja. Saya pribadi lebih suka yang terakhir karena, seperti yang akan kita lihat di bawah, bahkan serangan yang berhasil di PoS jauh lebih tidak berbahaya daripada serangan terhadap Proof of Work, dan jauh lebih mudah untuk memulihkannya!

Dalam sistem Proof of Work, apa yang akan Anda lakukan jika rantai Anda diserang 51%? Sejauh ini, satu-satunya tanggapan dalam praktik adalah "tunggu sampai penyerang bosan".

Tapi ini mengabaikan jenis serangan yang lebih berbahaya, serangan berkemah bibit, di mana penyerang berulang kali mengenai rantai dengan tujuan membuatnya tidak berguna.

Dalam sistem berbasis GPU, tanpa pertahanan, penyerang yang gigih dapat dengan mudah membuat rantai menjadi tidak berguna secara permanen.

Nyatanya, setelah beberapa hari pertama, biaya penyerang bisa menjadi sangat rendah, karena penambang yang jujur berhenti karena mereka tidak bisa mendapatkan hadiah selama penyerangan.

Dalam sistem berbasis ASIC, komunitas dapat merespons serangan pertama, tetapi serangan ulang sejak saat itu tidak signifikan.

Komunitas akan menghadapi serangan pertama untuk mengubah algoritme PoW melalui hard fork, sehingga "menghancurkan" semua ASIC (baik penyerang maupun penambang yang jujur!)

Tetapi jika penyerang bersedia membayar biaya awal, setelah itu, situasinya kembali ke situasi GPU (karena tidak cukup waktu untuk membangun dan mendistribusikan ASIC untuk algoritme baru), sehingga penyerang dapat terus muncul dari sana dengan sangat cepat. kamp biaya rendah.

Namun, dalam kasus PoS, semuanya jauh lebih baik.

Untuk jenis serangan 51% tertentu (khususnya, kembali ke blok yang telah diselesaikan), ada mekanisme "pemotongan" bawaan dalam konsensus proof-of-stake di mana mayoritas saham penyerang dapat dihancurkan secara otomatis.

Untuk serangan lain yang lebih sulit dideteksi, komunitas dapat mengoordinasikan soft fork (UASF) yang diaktifkan pengguna minoritas, di mana dana penyerang dihancurkan lagi secara besar-besaran (di Ethereum , ini dilakukan melalui "mekanisme kebocoran tidak aktif") .

Tidak perlu secara eksplisit "garpu keras untuk menghapus koin"; selain dari persyaratan untuk mengoordinasikan pemilihan beberapa blok di UASF, yang lainnya otomatis dan hanya ditegakkan sesuai dengan aturan protokol.

Oleh karena itu, rantai serangan pertama akan menelan biaya jutaan dolar bagi penyerang, dan komunitas akan kembali normal dalam beberapa hari.

Menyerang rantai untuk kedua kalinya masih akan menelan biaya jutaan dolar bagi penyerang karena mereka perlu membeli koin baru untuk menggantikan yang lama yang telah dibakar. Dan yang ketiga kalinya... akan menelan biaya jutaan lebih.

Gim ini asimetris dan tidak menguntungkan bagi penyerang.

Proof-of-work berbasis GPU bagus dan terdesentralisasi; mendapatkan GPU tidaklah sulit. Tetapi penambangan berbasis GPU sebagian besar gagal pada kriteria "aman terhadap serangan" yang kami sebutkan sebelumnya.

Di sisi lain, penambangan berbasis ASIC membutuhkan modal jutaan dolar.

Ini juga merupakan jawaban yang tepat untuk argumen umum "Proof of Stake berarti yang kaya semakin kaya": Penambangan ASIC juga berarti yang kaya semakin kaya, dan game ini bahkan berpihak pada yang kaya.

Setidaknya di PoS, minimum stake yang dibutuhkan cukup rendah.

Selain itu, Proof of Stake lebih tahan sensor.

Penambangan GPU dan penambangan ASIC mudah dideteksi: keduanya membutuhkan konsumsi daya yang besar, perangkat keras yang mahal, dan gudang yang besar.

PoS, di sisi lain, dapat dilakukan di laptop sederhana.

Saya pikir PoW memiliki dua keunggulan utama yang nyata, meskipun menurut saya ini agak terbatas.

Proof of Stake lebih merupakan "sistem tertutup", yang mengarah ke konsentrasi kekayaan yang lebih tinggi dalam jangka panjang.

Di Proof of Stake, jika Anda memiliki beberapa koin, Anda juga dapat mempertaruhkan koin itu dan mendapatkan lebih banyak koin itu. Di Proof of Work, Anda selalu bisa mendapatkan lebih banyak koin, tetapi Anda membutuhkan sumber daya eksternal untuk melakukannya.

Oleh karena itu, orang dapat berargumen bahwa risiko distribusi token proof-of-stake menjadi semakin terkonsentrasi dalam jangka panjang.

Tanggapan utama yang saya lihat adalah bahwa di PoS, hadiah (dan hadiah validator) akan sangat rendah; di eth2 kami mengharapkan hadiah validator tahunan sama dengan 0,5-2% dari total pasokan ETH .

Semakin banyak validator mempertaruhkan, semakin rendah tingkat bunga. Dengan demikian, konsentrasi mungkin membutuhkan waktu lebih dari satu abad untuk berlipat ganda, dan tekanan lain mungkin mendominasi dalam skala waktu tersebut.

Pada dasarnya, pertama kali sebuah node online, dan sebuah node online lagi setelah offline untuk waktu yang lama, node tersebut harus menemukan beberapa sumber pihak ketiga untuk menentukan chain-head yang benar.

Ini bisa jadi teman mereka, bisa jadi pertukaran dan memblokir situs penjelajah, pengembang klien itu sendiri, atau banyak aktor lainnya. PoW tidak memiliki persyaratan ini.

Namun, ini bisa dibilang persyaratan yang sangat lemah: pada kenyataannya, pengguna sudah perlu mempercayai pengembang klien dan/atau "komunitas".

Paling tidak, pengguna perlu memercayai seseorang (biasanya pengembang klien) untuk memberi tahu mereka apa itu protokol, dan apa pembaruan protokol itu.

Ini tidak dapat dihindari dalam aplikasi perangkat lunak apa pun. Oleh karena itu, persyaratan kepercayaan tambahan marjinal yang diberlakukan oleh PoS tetap rendah.

Sumber: https://hackernoon.com/what-is-so-great-about-proof-of-stake