Доказательство работы и доказательство вклада

Любопытство

1. Какой конкретный экономический актив рискует валидатор, использующий механизм proof-of-stake, и который никогда не находится в распоряжении шахтера, использующего механизм proof-of-work?
2. Почему новый узел, присоединяющийся к цепи с механизмом Proof of Stake, теоретически может доверять чекпоинту, не проверяя всю историю?
3. Как концентрация долей на биржах влияет на уровень децентрализации по сравнению с аппаратным обеспечением для дистрибутивной добычи?

Исследование

1. Механизм подтверждения через работу связывает процесс создания блоков с внешними, невосстанавливаемыми затратами — электроэнергией и специализированным оборудованием. Майнеры тратят энергию, чтобы получить право на запись блока; если они мошенничают, эта энергия теряется навсегда. Механизм подтверждения через депозит заменяет его внутренним капиталом: верификаторы блокируют свои монеты в качестве залога для подписи блоков. Если они проявляют доказуемо недобросовестное поведение, например, подписывают два противоречащих друг другу блока, они теряют часть или всю свою залоговую сумму. Затраты на атаку смещаются от траты денег на потребление энергии к потере уже имеющегося богатства.
2. Это изменение создает замкнутый цикл обратной связи: те, у кого больше монет, генерируют больше блоков и получают более высокую прибыль от стейкинга. Богатство способствует получению дополнительных прав на создание блоков. В системе с подтверждением через работу важна эффективность оборудования; в системе с подтверждением через стейкинг преобладает накопление капитала. Новый узел, присоединяющийся к цепи с подтверждением через стейкинг, сталкивается с «слабой субъективностью»: он не может проверить все правила с самого начала без доверия к недавнему контрольному пункту для определения правильной цепи. Это теоретический компромисс ради масштабируемости, который ранее не существовал в истории Bitcoin.
3. Стейкинг, как правило, концентрируется в крупных организациях: биржах, хранящих средства клиентов, и поставщиках услуг стейкинга, предлагающих доход розничным инвесторам. Такая централизация процесса подтверждения транзакций противопоставляется децентрализованной структуре, характерной для систем на основе принципа работы с вычислительными мощностями, однако обе системы сталкиваются с олигополистскими тенденциями. В сентябре 2022 года Ethereum перешла с принципа работы на основе принципа работы с вычислительными мощностями на принцип стейкинга (событие The Merge). По оценкам фонда Ethereum, это изменение позволило сократить энергопотребление сети примерно на 99,95%, а также изменило экономические аспекты её функционирования.
4. Безопасность механизма подтверждения через работу основана на физической реальности; для атаки необходимо создать или арендовать огромные вычислительные мощности. Безопасность механизма подтверждения через депозиты зависит от рыночной стоимости; для атаки требуется купить достаточное количество монет, чтобы превзойти голоса честных верификаторов. Критики отмечают, что при падении цены монеты снижается и стоимость атаки, что может привести к дестабилизации сети в результате обратной связи. Сторонники утверждают, что механизмы штрафов и высокие барьеры для входа в систему обеспечивают эффективное сдерживание атак без негативного воздействия на окружающую среду.
5. Компромиссы между этими подходами различны. Механизм подтверждения через работу имеет объективные критерии: новый узел может самостоятельно найти корректную цепь начиная с блока-генезиса, следуя за той цепью, которая требует наибольшего объема вычислительных ресурсов. Механизм подтверждения через стейки обеспечивает более высокую эффективность и снижение затрат на выпуск новых монет, что позволяет использовать модели дефляции или низкой инфляции, поскольку узлы-подтверждающие не нуждаются в значительных субсидиях на электроэнергию для обеспечения безопасности. Выбор между этими подходами связан с компромиссом между абсолютной возможностью проверки информации в прошлом и эффективностью использования капитала, что влияет на то, кто может управлять полным узлом и проверять цепь.
6. Чтобы оценить механизм консенсуса любой новой сети, необходимо проверить два показателя: сколько стоит эксплуатация узла, который контролирует соблюдение всех правил, и сколько независимых участников действительно этим занимаются. В системах на основе доказательства вклада следует изучить распределение закладных монет. Если несколько бирж или фондов контролируют большой процент активных верификаторов, то утверждения о децентрализации становятся менее обоснованными, независимо от количества зарегистрированных узлов. Сравните это с сетями на основе доказательства работы, где распределение производительности хэшинга среди независимых шахтеров свидетельствует о устойчивости к координированным атакам.

Ключевые факты

Упражнение девять, шесть, три, один

Проверка фактов

Даты, цифры и утверждения были проверены по приведенным ниже опубликованным источникам.

• V. Buterin, 'Proof of Stake: How I Learned to Love Weak Subjectivity' (2014)
• Ethereum.org, 'Frequently Asked Questions' on Proof-of-Stake
• Ethereum.org, 'Energy Consumption' documentation