Нескончаемый бой: PoW vs PoS

Нескончаемый бой: PoW vs PoS. Недавно я имел полное удовольствие обсудить две мои любимые темы с группой людей, которых я очень уважаю: основные члены команды Ardor, включая главного разработчика и давних энтузиастов.
Обсуждались темы о том, какой механик консенсуса является наиболее безопасным, Proof-of-Work (PoW) или Proof-of-Stake (PoS), и какой из этих двух приводит к наиболее эффективному распределению власти.
Отправная точка
Изображение:.
PoW был впервые представлен в качестве механизма борьбы со спамом. Это экономическая мера, чтобы сдерживать отказы в обслуживании и другие злоупотребления услугами, такие как спам в сети, требуя некоторой работы от запрашивающего обслуживания, обычно подразумевая время обработки компьютером.
По сути, PoW требует от машин тратить энергию (ресурсы), чтобы избежать спам-сообщений “ничего не поставлено на карту”.
PoW был применен к протоколу Bitcoin аналогичным образом. Это позволило децентрализовать доверие, заставив шахтеров конкурировать за ваше доверие.
Способ работы PoW, который подробно обсуждается в этой части, позволяет людям отправлять деньги в цифровой форме, не беспокоясь о двойных затратах атак. С каждым новым блоком, который создается, хэш становится все сложнее и сложнее найти, что означает, что майнеры должны будут использовать больше энергии для добычи одинакового количества блоков. Цель состоит в том, чтобы сделать майнеры менее зависимыми от вознаграждения Bitcoin и более зависимыми от комиссий за транзакции.
PoW был умным и остроумным введением меры защиты от спама в P2P-протокол сплетен, согласованный с денежным стимулом, работающим в качестве механизма для достижения доверия между пользователями.
Критика
Изображение:.
Многие сторонники PoS обвиняют PoW в растрате энергии, хотя на момент написания статьи, было показано, что наиболее известные горнодобывающие фермы в настоящее время используют возобновляемые источники энергии.
Так что критика энергетических потерь не стоит, по крайней мере, не на мой взгляд.
Какие еще критические высказывания?
В ходе обсуждения с сообществом Ардор были подняты два основных вопроса:
Является ли PoW более или менее безопасным, чем PoS?
Является ли PoW более или менее склонным к централизации, чем PoS?
Лично я бы возразил, что важно содействовать как безопасности, так и децентрализации.
PoW или PoS?
Мы уже обсуждали, что такое PoW и как это работает. PoS имеет аналогичную цель — позволить пользователям достичь консенсуса, не доверяя друг другу. Однако его рабочая механика весьма различна.
PoS не имеет ни майнеров, ни хэшей. Он не требует узлов для добычи. Держатели токенов просто постают определенное количество монет, а затем узлы могут проверять транзакции. Просто, верно?
Нет блочных вознаграждений (в чистом PoS), просто транзакционные сборы, которые выплачиваются подделкам (имя, данное валидаторам). В случае, если валидатор пытается дважды потратить, он/она теряет свою долю. Это стимул к тому, чтобы не вести себя неправильно и решать проблему “ничего не поставлено на карту”. Действительно аккуратным примером этого является Ардор.
Учитывая тот факт, что PoS не полагается на энергозатраты, может ли он быть более безопасным, чем PoW?
Является ли PoW более или менее безопасным, чем PoS?
Изображение:.
Дальние атаки (51% атак) кажутся более смертоносными для систем PoS, в то время как краткосрочные атаки (или атаки с двойным расходованием) гораздо более вероятны в системах PoW.
Проще говоря, PoS-системы имеют проблему с дальними атаками. Если принять во внимание, что значит контролировать 51% сети, вы понимаете, кто возьмет контроль, не может быть удален. С того момента, как я владею 51% монет, нет ничего, что другие валидаторы могут сделать, чтобы удалить мою силу. Скорее всего, что стейкхолдер будет только консолидировать свою власть, в связи с тем, что он/она будет вознаграждаться чаще (как в PoS, чем больше акций вы держите, тем выше вероятность того, что вы получите подделать блок).
С другой стороны, PoS довольно устойчив к атакам двойного расходования - в тот момент, когда валидатор ведет себя неправильно, они теряют свою долю.
Наконец, цель криптовалюты играет важную роль в том, как воспринимается безопасность, в зависимости от того, ищете ли вы долгосрочное хранилище стоимости, валюту, которая позволяет смарт-контракты, или более быструю и более масштабируемую сеть.
В конце концов, трудно прийти к очевидному выводу о том, какая система является наиболее безопасной, поскольку безопасность, похоже, зависит от времени атаки и общей цели криптовалюты.
Является ли PoW более или менее децентрализованным, чем PoS?
Аргумент в пользу централизации, на мой взгляд, вытекает из безопасности. На самом деле, это происходит из очень специфических аспектов безопасности: без разрешения, открытости и неизменности. С учетом этого, какой механизм консенсуса, по вашему мнению, способствует более децентрализованному результату?
Опять же, это зависит. Если вы принимаете во внимание, что вам нужно приобрести конкретное оборудование для майнинга PoW cryptos, вы можете утверждать, что существует более высокий барьер для входа, что явно способствует централизации. С другой стороны, поскольку сеть устойчива к дальним атакам, злоумышленник должен будет постоянно тратить энергию, чтобы поддерживать контроль над сетью, что делает его довольно трудно изменить блокчейн в долгосрочной перспективе (неизменность).
В PoS, кажется, единственный способ защитить сеть от успешной дальней атаки - откат блокчейна, который полностью противоречит идеологии неизменности (децентрализации).
Как PoW, так и PoS, похоже, способствуют равному уровню безразрешенности, открытости и неизменности.
В зависимости от вашей цели, могут быть преимущества в использовании любого.
Если вам нужна сеть, которая является устойчивой в долгосрочной перспективе и которая не требует отката, перейдите к системам на основе PoW (Bitcoin).
Если вы хотите, чтобы сеть была устойчивой в краткосрочной перспективе, легко масштабировалась и защищала от атак двойного расходования, перейдите к системам на основе PoS-систем (Ardor).
Заключение
Благодаря открытому подходу сообщества Ardor, в частности @AvdiuSazan, @Petkodp, @Ardorgate и @CryptoDemetrius, у меня была возможность провести интересные дебаты вокруг темы, которая меня очень волнует. Кажется, как PoW, так и PoS достаточно безопасны, в зависимости от хэш-скорости в первом случае и от цены токена во втором.
Обе консенсусные механики предлагают преимущества и недостатки. Тем не менее, мне кажется, что самым безопасным протоколом для денежной системы по-прежнему является система, основанная на PoW с высоким уровнем хэша, как Bitcoin, хотя бы для того, что он, похоже, предлагает более высокую безопасность в случае успешной атаки.
Если электричество станет невероятно дешевым, или PoS реализует горящую модель доли, я считаю, что PoW может потерять свое основное преимущество. Однако, поскольку безопасность PoS в значительной степени зависит от ценообразования валют, мы можем столкнуться с нежелательными результатами. Кроме того, наличие хэш-курса затрудняет для одного субъекта контроль большей части сети в течение длительного периода времени, учитывая долгосрочные денежные ограничения.
Тем не менее, мне трудно с уверенностью заключить, какой механизм консенсуса является наиболее безопасным и который способствует большей децентрализации, поскольку существует большая зависимость от членов сообщества и их соблюдения социальных правил. Если бы сообщество Bitcoin не было столь разбросанным и огромным, как оно есть, было бы легче осуществить изменения, сделав его склонным к централизации?
В следующем разделе я хотел бы обсудить роль поощрений и стимулов в обеспечении безопасности и конфиденциальности, а также ключевые организационные структуры, которые вносят наибольший вклад в децентрализованный результат. Вопросы, которые я задам в следующих статьях: а) Могут ли стимулы и награды способствовать более безопасной системе за счет лучшего поведения пользователей? И b) Какие организационные структуры могут способствовать развитию наиболее децентрализованных систем?