編集者注: この記事は以下から引用しましたバビット情報（ID：bitcoin8btc）、著者: Vitalik Buterin、コンパイラ: Free and Easy、承認を得てリリースされました。
編集者注: この記事は以下から引用しました
バビット情報（ID：bitcoin8btc）
、著者: Vitalik Buterin、コンパイラ: Free and Easy、承認を得てリリースされました。
訳者の序文: イーサリアム 2.0 入金契約の正式リリース後、イーサリアムは PoS システムの変革に向けて大きな一歩を踏み出しました。イーサリアムの共同創設者ヴィタリック ブテリン氏は、新しく出版された記事の中で、イーサリアムがその理由を次のように要約しています。現在の PoW システムから PoS システムに切り替える場合、同氏の意見では、同じコスト条件であれば、PoS の方がより優れたセキュリティを提供し、潜在的な攻撃に耐えることができ、さらに、PoS システムは攻撃を受けた後の回復がより高速です。最後の利点は、PoS が ASIC マイニングよりも分散化されているということです (注: GPU マイニングは含まれていません)。ただし、Vitalik 氏は、PoW システムの 2 つの考えられる利点についても言及しましたが、これらの利点はイーサリアムを PoW システムに維持するにはまだ不十分です。
Proof of Work (PoW) コンセンサス メカニズムと比較して、Proof of Stake (PoS) は次の 3 つの主な理由から優れたブロックチェーン セキュリティ メカニズムです。
1. 同じコスト条件下では、PoS の方がより優れたセキュリティを提供します記事これを行う最も簡単な方法は、PoW と PoS を組み合わせて、ブロック報酬が 1 日あたり 1 ドルであるネットワークへの攻撃のコストを調べることです。 GPU ベースのproof-of-work を使用すると、GPU を安価にレンタルできるため、ネットワーク攻撃のコストは、既存のマイナーのコストを超えるのに十分な GPU パワーをレンタルするだけです。ブロック報酬の 1 ドルごとに、既存のマイナーは 1 ドル近くのコストを費やす必要があります (支出が多ければ、マイナーは利益が得られないとして辞めますが、支出が少なければ、新しいマイナーが参加して高い利益を得ることができます)。したがって、ネットワークへの攻撃はそれほど高価ではなく、数時間しかかかりません。
総攻撃コスト: 6 時間の攻撃を想定すると、約 0.26 ドルですが、攻撃者がブロック報酬を獲得すると、ゼロになる可能性があります。
ASIC ベースの Proof-of-Work ASIC は資本コストがかかります。ASIC マイナーを購入すると、それが摩耗するか、より新しく優れたハードウェアで廃止されるまで 2 年間使用できることが期待できます。ブロックチェーンが 51% 攻撃された場合、コミュニティは PoW アルゴリズムを変更することで対応する可能性があり、ASIC マイナーはその価値を失います。平均して、継続コストはマイニングコストの約 1/3 を占め、資本コストは約 2/3 を占めます (こちらを参照)
記事
）。したがって、1 日あたり 1 ドルのブロック報酬の場合、マイナーは電気代とメンテナンスに 1 日あたり約 0.33 ドル、ASIC に 1 日あたり約 0.67 ドルを費やすことになります。 ASIC マイニング リグの寿命が 2 年であると仮定すると、マイナーはそのような ASIC ハードウェアを購入するために 486.67 ドルを費やす必要があります。
この場合、攻撃コストの合計は、486.67 ドル (ASIC ハードウェアのコスト) + 0.08 ドル (電力 + メンテナンスのコスト) = 486.75 ドルとなります。
また、参入障壁が高くなるにつれて、ASIC はより高い集中化コストでより高いレベルのセキュリティを提供します。
プルーフ オブ ステーク (PoS) PoS はほぼ完全に資本コスト (入金されたコイン) であり、唯一の運用コストはノードの実行コストです。さて、人々は 1 日 1 ドルの報酬を得るために、どれくらいの資本を準備するつもりなのでしょうか? ASIC マイナーとは異なり、入金されたコインは減価償却されず、ステーク後少し遅れて取り戻すことができます。したがって、参加者は同じ量の報酬に対して、より高い資本コストを喜んで支払う必要があります。
15% の収益率が人々の投資を促すのに十分であると仮定すると (これはイーサリアム 2.0 の期待収益率です)、1 日あたり 1 ドルの報酬があれば、6.667 年間、つまり約 2,433 ドルの預金が集まることになります。ノードのハードウェアと電気のコストは少額ですが、1,000 ドルのコンピューターは数十万ドルの預金を賭けることができ、毎月約 100 ドルで電気とインターネットの費用をカバーできます。控えめに言っても、これらの継続的なコストは総投資コストの約 10% に相当すると言えます。つまり、1 日あたりわずか 0.90 ドルの利益が最終的に資本コストに相当するため、上記の数字を約 10% 削減する必要があります。
長期的には、ステーキングがより効率的になり、人々が低い収益率に満足するため、このコストは高くなることが予想されます。個人的には最終的には10,000ドル程度まで上がるのではないかと予想しています。
この高レベルのセキュリティの唯一の「コスト」は、ステーキング中にコインを移動できないという不便さであることに注意してください。コインがロックされていることを公衆が知っているため、コミュニティ内で流通し、生産的な投資に使用できる通貨の総量が変わらない可能性さえあり、コインの価値が上昇します。 PoW では、コンセンサスを維持するための「コスト」は、実際の電力が異常に消費されることです。
セキュリティを強化するか、コストを削減するか?システムのセキュリティ対コスト比を 5 ～ 20 倍に改善するには 2 つの方法があることに注意してください。1 つは、ブロック報酬を変更せずにセキュリティを高める方法です。代替案は、ブロック報酬を大幅に削減し (これにより、コンセンサス メカニズムの「無駄」が発生する)、セキュリティ レベルを一定に保つことです。
どちらのアプローチも問題ありませんが、個人的には後者のほうが好きです。なぜなら、以下で説明するように、攻撃が成功したとしても、プルーフ オブ ワーク (PoW) よりもプルーフ オブ ステーク (PoS) の方が有害だからです。) はるかに小さく、回復が簡単です。 。
副題
2. プルーフ・オブ・ステーク (PoS) システムへの攻撃後の回復の容易化
GPU マイニングに基づくシステムでは、これを防御する方法がなく、執拗な攻撃者は簡単にブロックチェーンを永久に役に立たなくすることができます (または、より現実的には、プルーフ オブ ステークまたはプルーフ オブ オーソリティーのコンセンサス メカニズムに切り替えることができます) ）。実際、最初の数日が経過すると、正直なマイナーは脱落するため (攻撃中に報酬を受け取ることができないため)、攻撃者のコストは非常に低くなる可能性があります。
ASIC マイニングに基づくシステムでは、コミュニティは最初の攻撃に対応できますが、これは実際には攻撃です。コミュニティは、最初の攻撃に対処するためにハード フォークを通じて PoW アルゴリズムを変更する必要があります。そのため、すべての ASIC が「ブロック」されます。 (攻撃者と正直なマイナー!)。ただし、攻撃者が初期コストを負担する意思がある場合、この後、状況は GPU の状況に戻ります (新しいアルゴリズム用の ASIC を構築して配布する十分な時間がないため)。この場合、攻撃者は次のことを行うことができます。まだ安くネスト攻撃を実行し続けます。
ただし、PoS の場合は状況ははるかに良く、特定の種類の 51% 攻撃 (特にファイナライズされたブロックを復元するため) については、PoS コンセンサス証明システムに「スラッシュ」メカニズムが組み込まれています。攻撃者のステークの大部分 (他の人のステークはありません) は自動的に破壊されます。検出が難しい他の攻撃 (特に 51% 連合検閲攻撃) の場合、コミュニティは少数ユーザー起動のソフト フォーク (UASF) を調整できます。その場合、攻撃者の資金は再び大規模に破壊されます (イーサ スクエアでは、これがこれは「アイドル リーク メカニズム」を通じて行われます)。 「コインを燃やすハード フォーク」は必要なく、プロトコル ルールに従うだけで、いくつかのブロックを選択するための UASF での調整を除いて、その他すべてが自動化されます。
したがって、ブロックチェーンへの最初の攻撃では攻撃者に数百万ドルの損害が発生しますが、コミュニティは数日以内に回復します。ブロックチェーンを二度攻撃する場合でも、破壊された古いコインを置き換えるために新しいコインを購入する必要があるため、攻撃者には依然として数百万ドルのコストがかかります。同様に、3 回目、4 回目...攻撃者にはすべて数百万ドルの費用がかかり、ゲームは非常に非対称であり、攻撃者に有利ではありません。
3. プルーフ オブ ステーク (PoS) は ASIC マイニングよりも分散化されています
GPU ベースのプルーフ・オブ・ワークは適度に分散化されていると考えられています (GPU の入手は難しくありません)。ただし、GPU ベースのマイニングは、攻撃を防ぐための前述のセキュリティ基準をほとんど満たしていません。一方、ASIC ベースのマイニングには、参入するために数百万ドルの資本が必要です。
これは、よくある「PoS によって金持ちがさらに金持ちになる」という議論に対する正しい答えでもあります。ASIC マイニングは金持ちがさらに金持ちになることも意味しており、このゲームは金持ちに有利に傾いています。少なくともPoSシステムでは、必要な最小ステークはかなり低く、多くの一般人が手の届く範囲にあります。
さらに、PoS コンセンサスは検閲耐性が高いことが証明されており、GPU マイニングと ASIC マイニングはどちらも検出が非常に簡単です: これらは大量の電力消費、高価なハードウェアの購入、大規模な会場を必要とします。小規模なラップトップでも、VPN 経由でさえ実行されます。
副題
PoW には主に 2 つの実際の利点があると思いますが、私の意見では、これらもかなり限定的です。ここ1. PoS システムは「クローズド」システムに似ており、長期的にはシステム内の富の集中が高まります。PoS システムでは、コインを持っている場合は、それらをプレッジしてさらに多くのコインを獲得することを選択できます。コイン。一方、PoW システムでは、いつでもより多くのコインを獲得できますが、そのためには外部リソースが必要です。したがって、長期的には、PoS システムにおけるトークンの配布はますます集中化される可能性があると主張できます。
これに対する私が見た主な反応は、PoS では全体的な報酬 (つまりバリデーター収入) が非常に低くなり、イーサリアム 2.0 では年換算の総バリデーター収入が ETH 総供給量 -2% の 0.5 に等しいと予想されるというものです。そして、ステーキングに関与するバリデーターが増えるほど、彼らが受け取る報酬は少なくなります。したがって、コインの集中が2倍になるまでには1世紀以上かかる可能性があり、この期間では、他の圧力（お金を使いたい、慈善団体やその他の手段にお金を分配したいなど）が主導的な地位を占める可能性があります。
2. PoS では「弱い主観性」が必要ですが、PoW では「弱い主観性」の概念を最初に導入する必要はありません。
ここ
。基本的に、ノードが最初にオンラインになったとき、およびその後長期間 (つまり数か月) オフラインになった後は、ノードは正しいブロックチェーンを決定するためにサードパーティのリソースを見つける必要があります。これは、友人、取引所またはブロックチェーン エクスプローラー Web サイト、クライアント開発者、または他の参加者である可能性がありますが、PoW にはこの要件がありません。
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