Vitalik Buterin

Mô tả hình ảnh"Why Proof of Stake? (Nov 2020)"Liên kết gốc:

Liên kết gốc:https://vitalik.ca/general/2020/11/06/pos2020.html

tiêu đề phụ

Tại sao chọn Proof of Stake (PoS)?

So với cơ chế đồng thuận PoW (Proof of Work), PoS là một cơ chế bảo mật chuỗi khối tốt hơn vì ba lý do chính:

1. PoS an toàn hơn với cùng chi phí

• Cách dễ nhất để so sánh là đặt hai bên cạnh nhau và xem chi phí tấn công mạng cho mỗi phần thưởng khối $1 mỗi ngày là bao nhiêu.
  

PoW dựa trên khai thác GPU

Thuê GPU rẻ, vì vậy chi phí tấn công mạng chỉ bằng chi phí thuê đủ GPU để vượt qua các công cụ khai thác hiện có. Đối với mỗi phần thưởng khối 1 đô la, những người khai thác hiện tại nên chi khoảng 1 đô la chi phí (nếu chi phí quá cao, những người khai thác sẽ bỏ việc vì không có lãi; nếu chi phí thấp hơn, những người khai thác mới có thể tham gia và nhận được lợi nhuận cao). Do đó, việc tấn công mạng chỉ cần tạm thời tốn hơn 1 đô la mỗi ngày và chỉ trong vài giờ.

• Tổng chi phí tấn công: khoảng 0,26 đô la (giả sử thời gian tấn công là 6 giờ), nó có thể giảm xuống 0 khi kẻ tấn công nhận được phần thưởng khối.

PoW dựa trên khai thác chip ASIC

Chip ASIC là một chi phí vốn và có thể được dự kiến ​​sẽ tồn tại khoảng 2 năm trước khi nó bị hao mòn hoặc trở nên lỗi thời với phần cứng tốt hơn. Nếu một chuỗi bị tấn công 51%, cộng đồng có thể sẽ phản ứng bằng cách thay đổi thuật toán PoW, do đó chip ASIC sẽ mất giá trị. Trung bình, khai thác bằng khoảng 1/3 chi phí liên tục và 2/3 chi phí vốn. Do đó, với mỗi phần thưởng khối 1 đô la mỗi ngày, người khai thác sẽ chi khoảng 0,33 đô la tiền điện + phí bảo trì và khoảng 0,67 đô la chi phí ASIC. Giả sử rằng tuổi thọ của chip ASIC là khoảng 2 năm, người khai thác cần chi 486,67 USD cho lượng phần cứng ASIC đó.

Tổng chi phí tấn công: 486,67 USD (ASIC) + 0,08 USD (điện + bảo trì) = 486,75 USD

• Không chỉ chi phí tấn công trong khai thác PoW bằng chip ASIC trở nên cao hơn mà việc ngăn chặn các cuộc tấn công chi phí cao như vậy còn khiến toàn bộ mạng có xu hướng tập trung hóa, bởi vì ngưỡng để các thợ mỏ tham gia cũng trở nên cao hơn.

Bằng chứng cổ phần PoS

Hầu như tất cả bằng chứng cổ phần đều là chi phí vốn (tiền ký gửi) và chi phí hoạt động duy nhất là chi phí chạy các nút. Bây giờ, bạn sẵn sàng khóa bao nhiêu vốn để nhận phần thưởng $1 mỗi ngày? Không giống như sử dụng ASIC, các đồng tiền đã ký gửi sẽ không bị khấu hao. Sau khi hoàn thành việc cầm cố, các đồng tiền đã cầm cố có thể được lấy lại sau một thời gian chờ đợi ngắn. Do đó, những người tham gia nên sẵn sàng trả chi phí vốn cao hơn cho cùng một lượng phần thưởng.

Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng lợi nhuận ~15% là đủ để khuyến khích mọi người đặt cược (đây là lợi nhuận kỳ vọng cho Ethereum 2.0). Khi đó, khoản tiền thưởng 1 đô la mỗi ngày sẽ thu hút khoản hoàn trả tiền gửi là 6,667 năm, tương đương 2433 đô la. Chi phí phần cứng và điện của một nút rất thấp, chi phí của một máy tính nghìn nhân dân tệ có thể hỗ trợ khoản cam kết hàng trăm nghìn đô la, tiền điện và phí mạng hàng tháng khoảng 100 đô la là đủ để đáp ứng nhu cầu như vậy. Nhưng nói một cách thận trọng, những chi phí liên tục này chiếm khoảng 10% tổng chi phí đặt cược, do đó, chỉ có khoảng 0,9 đô la phần thưởng mỗi ngày, cuối cùng tương ứng với chi phí vốn, vì vậy dữ liệu trên cần phải giảm khoảng 10%.

Tổng chi phí tấn công: 0,9 USD mỗi ngày * 6,667 năm = 2189 USD

Về lâu dài, chi phí này dự kiến ​​sẽ cao hơn khi tỷ lệ tài sản thế chấp tăng lên. Cá nhân tôi mong đợi con số này cuối cùng sẽ tăng lên khoảng 10000 đô la.

• "Chi phí" duy nhất để duy trì hệ thống bảo mật này là tài sản được đặt cọc không có tính thanh khoản. Thậm chí có thể xảy ra trường hợp công chúng biết rằng tất cả các tài sản này đều bị khóa sẽ khiến giá của tiền tệ tăng lên, do đó, tổng số tiền trôi nổi trong cộng đồng sẵn sàng đầu tư vẫn giữ nguyên! Và trong PoW, "chi phí " của việc duy trì sự đồng thuận Nó tiêu tốn rất nhiều năng lượng.

Bảo mật hơn hay chi phí thấp hơn?

Có hai cách để đạt được mức tăng an toàn gấp 5-20 lần với chi phí thấp. Một là giữ nguyên phần thưởng khối và hưởng lợi từ việc tăng cường bảo mật; hai là giảm phần thưởng khối trên quy mô lớn (do đó giảm "lãng phí" của cơ chế đồng thuận) và giữ nguyên mức độ bảo mật.

Dù bằng cách nào cũng hoạt động. Cá nhân tôi thích cách thứ hai hơn, vì chúng ta sẽ thấy bên dưới rằng ngay cả các cuộc tấn công thành công trong Proof-of-Stake cũng ít gây hại hơn và dễ khôi phục hơn nhiều so với các cuộc tấn công bằng Proof-of-Work!

2. Theo cơ chế đồng thuận PoS, việc phục hồi sau các cuộc tấn công sẽ dễ dàng hơn"Trong mạng PoW, nếu chuỗi của bạn bị tấn công bởi 51% chuỗi, bạn có thể làm gì? Cho đến nay, biện pháp đối phó duy nhất trong thực tế là"Chờ cho đến khi kẻ tấn công chủ động rút lại cuộc tấn công

. Nhưng điều này bỏ qua khả năng xảy ra một cuộc tấn công nguy hiểm hơn được gọi là Cuộc tấn công cắm trại cầm đồ, trong đó kẻ tấn công thực hiện cuộc tấn công lặp đi lặp lại với mục đích rõ ràng là đánh sập toàn bộ chuỗi.

Trong một hệ thống dựa trên GPU, không có bất kỳ biện pháp phòng thủ nào, kẻ tấn công dai dẳng có thể dễ dàng vô hiệu hóa vĩnh viễn toàn bộ chuỗi (hoặc chuyển sang PoS hoặc PoA). Trên thực tế, sau một vài ngày thực hiện cuộc tấn công, chi phí cho kẻ tấn công có thể giảm xuống rất thấp, vì những người khai thác trung thực không thể nhận được phần thưởng khối trong chuỗi bị tấn công và do đó thoát ra.

Trong một hệ thống dựa trên ASIC, cộng đồng có thể đối phó với cuộc tấn công đầu tiên, nhưng sau đó lại trở nên bất lực. Đầu tiên, cộng đồng sẽ phản ứng lại cuộc tấn công đầu tiên bằng cách thay đổi thuật toán PoW thông qua một đợt hard fork, do đó sẽ "khóa" tất cả các ASIC (của kẻ tấn công và của người khai thác trung thực). Nhưng nếu kẻ tấn công sẵn sàng chịu chi phí ban đầu này thì sau đó tình hình sẽ trở lại như tình trạng GPU (do không đủ thời gian để xây dựng và phân phối thuật toán mới cho ASIC) nên kẻ tấn công có thể tiếp tục lập trại. tấn công rẻ tiền, đó là điều không thể tránh khỏi."Inactivity Leak Mechanism"Hoàn thành). không rõ ràng"Loại bỏ tiền tệ hard fork"Loại bỏ tiền tệ hard fork

, ngoại trừ việc phối hợp và lựa chọn một vài khối trên UASF, những khối khác đều tự động và chỉ cần được thực thi theo các quy tắc của giao thức.

Do đó, tấn công chuỗi lần đầu tiên sẽ tiêu tốn của kẻ tấn công hàng triệu đô la và cộng đồng sẽ trở lại bình thường trong vòng vài ngày. Cuộc tấn công thứ hai vẫn sẽ tiêu tốn của kẻ tấn công hàng triệu đô la vì họ sẽ cần mua đồng xu mới để thay thế những đồng xu cũ đã bị phá hủy và cuộc tấn công thứ ba thậm chí còn tốn kém hơn. Trò chơi này không đối xứng và rất bất lợi cho những kẻ tấn công.

3. PoS phi tập trung hơn ASIC"PoW dựa trên khai thác GPU được phân cấp hợp lý và không khó để có được GPU. Nhưng khai thác dựa trên GPU ở trên"sự an toàn

Tiêu chuẩn về cơ bản là không đủ tiêu chuẩn. Mặt khác, khai thác dựa trên ASIC đòi hỏi hàng triệu đô la để tham gia (nếu bạn mua ASIC từ người khác, hầu hết thời gian, công ty khai thác kiếm được nhiều tiền hơn)."nó cũng phổ biến"Proof of Stake có nghĩa là người giàu càng giàu hơn

Thêm vào đó, PoS có khả năng chống kiểm duyệt cao hơn. Cả khai thác GPU và ASIC đều rất dễ phát hiện: chúng yêu cầu mức tiêu thụ điện năng lớn, mua phần cứng đắt tiền và nhà kho lớn. Mặt khác, PoS có thể được thực hiện trên một chiếc máy tính xách tay khiêm tốn, thậm chí qua VPN.

tiêu đề phụ

Ưu điểm của PoW

1. PoS giống như một"hệ thống khép kín"hệ thống khép kín

, tập trung của cải mất nhiều thời gian.

Trong PoS, nếu bạn có một số xu, bạn có thể đặt cược chúng để nhận thêm phần thưởng. Trong PoW, bạn có thể tiếp tục kiếm được nhiều phần thưởng hơn, nhưng bạn cần nhiều tài nguyên bên ngoài hơn. Do đó, chúng ta có thể nói rằng về lâu dài, việc phân phối tiền trong PoS có khả năng ngày càng trở nên tập trung hơn.

2. Nhu cầu về PoS"yếu chủ quan"yếu chủ quan

, PoW không cần nó."Về"yếu chủ quan

Khái niệm về (vui lòng xem phần giới thiệu ban đầu của V God). Về cơ bản, khi một nút trực tuyến lần đầu tiên hoặc bất kỳ nút nào trực tuyến sau khi ngoại tuyến trong một khoảng thời gian dài (tức là nhiều tháng), nút đó phải tìm một số nguồn của bên thứ ba để xác định đầu chuỗi chính xác. Đây có thể là bạn bè của họ, trao đổi, chặn trang web tìm kiếm, nhà phát triển khách hàng, v.v. Nhưng PoW không có yêu cầu này.

Có thể nói, yêu cầu này rất dễ thực hiện và người dùng cần tin tưởng vào nội dung do nhà phát triển khách hàng hoặc cộng đồng cung cấp ở một mức độ nào đó. Ít nhất, người dùng cần tin tưởng ai đó (thường là nhà phát triển khách hàng) để cho họ biết giao thức là gì và bất kỳ bản cập nhật nào cho giao thức đó. Điều này là không thể tránh khỏi trong bất kỳ ứng dụng phần mềm nào. Do đó, yêu cầu tin cậy bổ sung cận biên do PoS mang lại vẫn còn khá thấp.