หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจากข้อมูล Babbitt (รหัส: bitcoin8btc)ผู้เขียน: Vitalik Buterin ผู้เรียบเรียง: Free and Easy เผยแพร่โดยได้รับอนุญาต

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจาก

ข้อมูล Babbitt (รหัส: bitcoin8btc)

ผู้เขียน: Vitalik Buterin ผู้เรียบเรียง: Free and Easy เผยแพร่โดยได้รับอนุญาต

คำนำของผู้แปล: หลังจากสัญญาฝาก Ethereum 2.0 เปิดตัวอย่างเป็นทางการ Ethereum ได้ก้าวไปสู่การเปลี่ยนแปลงของระบบ PoS และ Vitalik Buterin ผู้ร่วมก่อตั้ง Ethereum สรุปไว้ในบทความที่ตีพิมพ์ใหม่ของเขาว่า Ethereum จะเป็นเหตุผล สำหรับการเปลี่ยนจากระบบ PoW ปัจจุบันมาเป็นระบบ PoS ในความเห็นของเขา ภายใต้เงื่อนไขต้นทุนเดียวกัน PoS ให้ความปลอดภัยที่ดีกว่า ซึ่งสามารถต้านทานการโจมตีที่อาจเกิดขึ้นได้ และนอกจากนี้ ระบบ PoS สามารถทำงานได้เร็วขึ้นหลังจากถูกโจมตี การกู้คืนและการ ข้อได้เปรียบสุดท้ายคือ PoS มีการกระจายอำนาจมากกว่าการขุด ASIC (หมายเหตุ: ไม่รวมการขุดด้วย GPU) อย่างไรก็ตาม Vitalik ยังกล่าวถึงข้อดีที่เป็นไปได้สองประการของระบบ PoW แต่ข้อดีเหล่านี้ยังไม่เพียงพอในการเก็บ Ethereum ไว้ในระบบ PoW

เมื่อเปรียบเทียบกับกลไกฉันทามติ Proof of Work (PoW) แล้ว Proof of Stake (PoS) เป็นกลไกการรักษาความปลอดภัยบล็อกเชนที่เหนือกว่าด้วยเหตุผลหลักสามประการ:

1. ภายใต้เงื่อนไขต้นทุนเดียวกัน PoS ให้ความปลอดภัยที่ดีกว่าบทความวิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการรวม PoW และ PoS เข้าด้วยกัน และดูที่ต้นทุนของการโจมตีบนเครือข่ายโดยให้รางวัลการบล็อก $1 ต่อวัน ด้วยการพิสูจน์การทำงานด้วย GPU คุณสามารถเช่า GPU ในราคาถูกได้ ดังนั้นค่าใช้จ่ายในการโจมตีเครือข่ายจึงเป็นเพียงการเช่าพลังงาน GPU ที่มากพอที่จะเกินต้นทุนการขุดที่มีอยู่ สำหรับรางวัลบล็อคทุก ๆ $1 นักขุดที่มีอยู่ควรใช้จ่ายให้ใกล้เคียงกับ $1 (หากใช้จ่ายมากกว่านั้น นักขุดจะออกจากการทำงานโดยไม่ทำกำไร หากใช้จ่ายน้อยลง นักขุดรายใหม่สามารถเข้าร่วมและรับผลกำไรสูง) ดังนั้นการโจมตีเครือข่ายจึงไม่แพงมากและใช้เวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง

ค่าใช้จ่ายในการโจมตีทั้งหมด: สมมติว่ามีการโจมตี 6 ชั่วโมง จะอยู่ที่ประมาณ 0.26 ดอลลาร์ และอาจลดลงเหลือศูนย์เมื่อผู้โจมตีได้รับรางวัลบล็อก

ASIC-based Proof-of-Work ASIC เป็นต้นทุนหลัก เมื่อคุณซื้อเครื่องขุด ASIC คุณสามารถคาดหวังได้ว่าเครื่องจะใช้งานได้นาน 2 ปี จนกว่าจะเสื่อมสภาพหรือล้าสมัยด้วยฮาร์ดแวร์ที่ใหม่กว่าและดีกว่า หากบล็อคเชนถูกโจมตี 51% ชุมชนอาจตอบสนองโดยการเปลี่ยนอัลกอริทึม PoW และเครื่องขุด ASIC ของคุณจะสูญเสียมูลค่า โดยเฉลี่ยแล้ว ต้นทุนต่อเนื่องคิดเป็นประมาณ 1/3 ของต้นทุนการขุดและต้นทุนทุนประมาณ 2/3 (ดูสิ่งนี้

บทความ

). ดังนั้นสำหรับรางวัลบล็อก $1 ต่อวัน นักขุดจะใช้จ่ายประมาณ $0.33 ต่อวันสำหรับไฟฟ้า + การบำรุงรักษา และประมาณ $0.67 ต่อวันสำหรับ ASIC สมมติว่าอุปกรณ์ขุด ASIC มีอายุการใช้งาน 2 ปี นักขุดจะต้องใช้เงิน 486.67 ดอลลาร์เพื่อซื้อฮาร์ดแวร์ ASIC ดังกล่าว

จากนั้นต้นทุนการโจมตีทั้งหมดคือ: 486.67 ดอลลาร์ (ต้นทุนฮาร์ดแวร์ ASIC) + 0.08 ดอลลาร์ (ค่าไฟฟ้า + ค่าบำรุงรักษา) = 486.75 ดอลลาร์

และเมื่ออุปสรรคในการเข้าสู่สูงขึ้น ASIC จะให้ความปลอดภัยในระดับที่สูงขึ้นด้วยต้นทุนการรวมศูนย์ที่สูงขึ้น

Proof of Stake (PoS) PoS เกือบทั้งหมดเป็นต้นทุนของทุน (การฝากเหรียญ) ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการเพียงอย่างเดียวคือค่าใช้จ่ายในการรันโหนด ตอนนี้ผู้คนยินดีล็อคเงินทุนเท่าไหร่เพื่อรับรางวัล $ 1 ต่อวัน ซึ่งแตกต่างจากนักขุด ASIC เหรียญที่ฝากไว้จะไม่คิดค่าเสื่อมราคา และคุณสามารถรับคืนได้ภายในระยะเวลาอันสั้นหลังจากที่คุณวางเดิมพันแล้ว ดังนั้นผู้เข้าร่วมควรเต็มใจที่จะจ่ายต้นทุนทุนที่สูงขึ้นเพื่อรับรางวัลจำนวนเท่ากัน

สมมติว่าอัตราผลตอบแทน 15% เพียงพอที่จะจูงใจให้ผู้คนลงทุน (ซึ่งเป็นอัตราผลตอบแทนที่คาดหวังสำหรับ Ethereum 2.0) รางวัล 1 ดอลลาร์ต่อวันจะดึงดูดเงินฝากเป็นเวลา 6.667 ปี หรือประมาณ 2433 ดอลลาร์ แม้ว่าค่าฮาร์ดแวร์และค่าไฟฟ้าของโหนดจะน้อย แต่คอมพิวเตอร์ 1,000 ดอลลาร์สามารถวางเดิมพันได้หลายแสนดอลลาร์ในเงินฝาก และประมาณ 100 ดอลลาร์ต่อเดือนก็เพียงพอที่จะครอบคลุมค่าไฟฟ้าและอินเทอร์เน็ต เราสามารถพูดอย่างอนุรักษ์นิยมว่าค่าใช้จ่ายต่อเนื่องเหล่านี้คิดเป็นประมาณ 10% ของต้นทุนการลงทุนทั้งหมด เช่น ผลตอบแทนของเราเพียง 0.90 ดอลลาร์ต่อวันสอดคล้องกับต้นทุนของเงินทุนในท้ายที่สุด ดังนั้น เราจำเป็นต้องลดตัวเลขข้างต้นลงประมาณ 10%

ในระยะยาว ค่าใช้จ่ายนี้คาดว่าจะสูงขึ้นเนื่องจากการเดิมพันมีประสิทธิภาพมากขึ้น และผู้คนรู้สึกสบายใจกับอัตราผลตอบแทนที่ลดลง โดยส่วนตัวแล้วฉันคาดว่าตัวเลขดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 10,000 ดอลลาร์ในที่สุด

โปรดทราบว่า "ค่าใช้จ่าย" เพียงอย่างเดียวสำหรับการรักษาความปลอดภัยระดับสูงนี้คือความไม่สะดวกที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายเหรียญได้ในขณะที่คุณกำลังเดิมพัน อาจเป็นไปได้ว่าจำนวนสกุลเงินทั้งหมดที่หมุนเวียนในชุมชน พร้อมสำหรับการลงทุนอย่างมีประสิทธิผล ฯลฯ ยังคงเท่าเดิม เนื่องจากประชาชนรู้ว่าเหรียญถูกล็อค ทำให้มูลค่าของเหรียญเพิ่มขึ้น! ใน PoW "ต้นทุน" ของการรักษาฉันทามติคือการใช้ไฟฟ้าจริงอย่างบ้าคลั่ง

ความปลอดภัยที่มากขึ้นหรือต้นทุนที่ต่ำกว่า? โปรดทราบว่ามีสองวิธีในการปรับปรุงอัตราส่วนความปลอดภัยต่อต้นทุนของระบบ 5-20 เท่า หนึ่งคือคงรางวัลบล็อกไว้ไม่เปลี่ยนแปลง แต่เพิ่มความปลอดภัย อีกทางเลือกหนึ่งคือลดรางวัลการบล็อกลงอย่างมาก (ซึ่งจะทำให้ "เสีย" กลไกฉันทามติ) และรักษาระดับความปลอดภัยให้คงที่

ทั้งสองวิธีก็โอเค โดยส่วนตัวแล้วฉันชอบวิธีหลังมากกว่า เพราะอย่างที่เราจะเห็นด้านล่าง แม้ว่าการโจมตีที่ประสบความสำเร็จใน Proof of Stake (PoS) จะเป็นอันตรายมากกว่าใน Proof of Work (PoW) ) มีขนาดเล็กกว่ามากและกู้คืนได้ง่ายกว่ามาก .

ชื่อเรื่องรอง

2. การกู้คืนที่ง่ายขึ้นหลังจากการโจมตีระบบ Proof of Stake (PoS)

ในระบบที่ใช้การขุดด้วย GPU นั้นไม่มีทางที่จะป้องกันสิ่งนี้ได้ และผู้โจมตีอย่างต่อเนื่องอาจทำให้บล็อคเชนไร้ประโยชน์อย่างถาวรได้อย่างง่ายดาย ). ในความเป็นจริง หลังจากสองสามวันแรก ค่าใช้จ่ายของผู้โจมตีอาจต่ำมาก เนื่องจากนักขุดที่ซื่อสัตย์จะลาออก (เนื่องจากพวกเขาไม่สามารถรับรางวัลระหว่างการโจมตี)

ในระบบที่ใช้การขุด ASIC ชุมชนสามารถตอบสนองต่อการโจมตีครั้งแรก แต่จริง ๆ แล้วนี่คือการโจมตี ชุมชนจำเป็นต้องเปลี่ยนอัลกอริทึม PoW ผ่านการฮาร์ดฟอร์กเพื่อจัดการกับการโจมตีครั้งแรก เพื่อให้ "บล็อก" ASIC ทั้งหมด (ผู้โจมตีและนักขุดที่ซื่อสัตย์!) อย่างไรก็ตาม หากผู้โจมตียินดีรับภาระค่าใช้จ่ายเริ่มต้น หลังจากนี้ สถานการณ์จะกลับไปสู่สถานการณ์ของ GPU (เนื่องจากมีเวลาไม่เพียงพอในการสร้างและแจกจ่าย ASIC สำหรับอัลกอริทึมใหม่) ดังนั้น ในกรณีนี้ ผู้โจมตีสามารถ ยังถูกดำเนินการโจมตีรังต่อไป

อย่างไรก็ตาม ในกรณีของ PoS สถานการณ์จะดีกว่ามาก สำหรับการโจมตี 51% บางประเภท (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกู้คืนบล็อกที่สรุปแล้ว) มีกลไก "การฟัน" ในตัวในระบบพิสูจน์ฉันทามติของ PoS ด้วยกลไกนี้ เดิมพันส่วนใหญ่ของผู้โจมตี (และไม่มีเดิมพันของผู้อื่น) จะถูกทำลายโดยอัตโนมัติ สำหรับการโจมตีอื่นๆ ที่ยากต่อการตรวจจับ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการโจมตีแบบกลุ่มพันธมิตรที่เซ็นเซอร์ 51%) ชุมชนสามารถประสานงาน soft fork ที่เปิดใช้งานโดยผู้ใช้ส่วนน้อย (UASF) ซึ่งในกรณีนี้ เงินทุนของผู้โจมตีจะถูกทำลายอย่างมหาศาลอีกครั้ง (ใน ether Square สิ่งนี้ ทำผ่าน "กลไกการรั่วไหลของรอบเดินเบา") ไม่จำเป็นต้องมี "ฮาร์ดฟอร์กที่เผาเหรียญ" ทุกอย่างจะเป็นไปโดยอัตโนมัติ ยกเว้นการประสานงานบน UASF เพื่อเลือกบล็อกสองสามบล็อก เพียงทำตามกฎของโปรโตคอล

ดังนั้นการโจมตีบล็อกเชนครั้งแรกจะทำให้ผู้โจมตีต้องเสียเงินหลายล้านดอลลาร์ และชุมชนจะฟื้นตัวได้ภายในสองสามวัน การโจมตีบล็อคเชนเป็นครั้งที่สองยังคงทำให้ผู้โจมตีต้องเสียเงินหลายล้านดอลลาร์ เนื่องจากพวกเขาจำเป็นต้องซื้อเหรียญใหม่เพื่อทดแทนเหรียญเก่าที่ถูกทำลายไป ในทำนองเดียวกัน ครั้งที่สาม ครั้งที่สี่... ทั้งหมดนี้ทำให้ผู้โจมตีเสียเงินหลายล้านดอลลาร์ เกมดังกล่าวไม่สมส่วนและไม่เข้าข้างผู้โจมตี

3. Proof of Stake (PoS) มีการกระจายอำนาจมากกว่าการขุด ASIC

หลักฐานการทำงานที่ใช้ GPU ถือเป็นการกระจายอำนาจที่สมเหตุสมผล (การได้รับ GPU นั้นไม่ใช่เรื่องยาก) แต่การขุดที่ใช้ GPU ส่วนใหญ่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้เพื่อป้องกันการโจมตี ในทางกลับกัน การขุดโดยใช้ ASIC ต้องใช้เงินทุนหลายล้านดอลลาร์ในการเข้าร่วม

นี่เป็นคำตอบที่ถูกต้องสำหรับอาร์กิวเมนต์ "PoS ทำให้คนรวยรวยขึ้น": การขุด ASIC หมายความว่าคนรวยรวยขึ้น และเกมนี้เอียงไปทางคนรวย อย่างน้อยที่สุดในระบบ PoS เงินเดิมพันขั้นต่ำที่ต้องการค่อนข้างต่ำและคนทั่วไปเข้าถึงได้

นอกจากนี้ ฉันทามติของ PoS ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าทนต่อการเซ็นเซอร์มากขึ้น และทั้ง GPU mining และ ASIC mining นั้นตรวจจับได้ง่ายมาก: พวกเขาต้องการการใช้พลังงานจำนวนมาก, การซื้อฮาร์ดแวร์ราคาแพง, และสถานที่ขนาดใหญ่ ในทางกลับกัน PoS stake สามารถทำได้โดยไม่ต้องเปิด แล็ปท็อปที่เรียบง่าย ทำได้แม้ผ่าน VPN

ชื่อเรื่องรอง

ฉันคิดว่า PoW มีข้อได้เปรียบที่แท้จริงอยู่ 2 ประการ แม้ว่าในความเห็นของฉัน ข้อดีเหล่านี้ค่อนข้างจำกัดเช่นกันที่นี่1. ระบบ PoS เป็นเหมือนระบบ "ปิด" ซึ่งนำไปสู่การกระจุกตัวของความมั่งคั่งในระบบในระยะยาว ในระบบ PoS หากคุณมีเหรียญคุณสามารถเลือกจำนำและรับมากขึ้น เหรียญ ในขณะที่ระบบ PoW คุณสามารถรับเหรียญได้มากขึ้น แต่คุณต้องใช้ทรัพยากรภายนอกเพื่อทำเช่นนั้น ดังนั้นจึงอาจโต้แย้งได้ว่าการกระจายโทเค็นในระบบ PoS อาจกลายเป็นการรวมศูนย์มากขึ้นเรื่อยๆ ในระยะยาว

สำหรับเรื่องนี้ คำตอบหลักที่ฉันเห็นคือใน PoS รางวัลโดยรวม (เช่น รายได้จากผู้ตรวจสอบความถูกต้อง) จะค่อนข้างต่ำ ใน Ethereum 2.0 เราคาดว่ารายได้ของผู้ตรวจสอบทั้งหมดต่อปีจะเท่ากับ 0.5 ของการจัดหา ETH ทั้งหมด -2% และยิ่งมีผู้ตรวจสอบที่เกี่ยวข้องกับการเดิมพันมากเท่าไหร่ พวกเขาก็จะได้รับรางวัลน้อยลงเท่านั้น ดังนั้นอาจใช้เวลามากกว่าหนึ่งศตวรรษกว่าที่ความเข้มข้นของเหรียญจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า และในช่วงเวลานี้ แรงกดดันอื่นๆ (ต้องการใช้เงิน แจกจ่ายเงินให้กับองค์กรการกุศลหรือวิธีการอื่นๆ ฯลฯ) อาจเป็นปัจจัยสำคัญต่อตำแหน่งผู้นำ

2. PoS ต้องการ "ความเป็นตัวตนที่อ่อนแอ" ในขณะที่ PoW ไม่ต้องการการแนะนำเบื้องต้นของแนวคิดของ "ความเป็นตัวตนที่อ่อนแอ" ดูที่

ที่นี่

. โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อโหนดออนไลน์เป็นครั้งแรกและครั้งต่อๆ ไปหลังจากที่ออฟไลน์เป็นระยะเวลานาน (เช่น เดือน) โหนดจะต้องค้นหาทรัพยากรของบุคคลที่สามเพื่อกำหนดบล็อกเชนที่ถูกต้อง ซึ่งอาจเป็นเพื่อนของพวกเขา อาจเป็นเว็บไซต์ Exchange หรือ Blockchain Explorer ผู้พัฒนาไคลเอ็นต์ หรือผู้เข้าร่วมรายอื่น ในขณะที่ PoW ไม่มีข้อกำหนดนี้

• Proof of Stake FAQ

• A Proof of Stake Design Philosophy