প্রুফ-অফ-স্টেক বনাম প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক
যখন ইথেরিয়াম চালু হয়, তখন ইথেরিয়ামকে সুরক্ষিত করার জন্য প্রুফ-অফ-স্টেক (PoS)-এর উপর আস্থা রাখার আগে এর প্রচুর গবেষণা এবং উন্নয়নের প্রয়োজন ছিল। প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক (PoW) ছিল একটি সহজ মেকানিজম যা ইতিমধ্যে বিটকয়েন দ্বারা প্রমাণিত হয়েছিল, যার অর্থ কোর ডেভেলপাররা ইথেরিয়াম চালু করার জন্য এটি অবিলম্বে প্রয়োগ করতে পারতেন। প্রুফ-অফ-স্টেককে এমন পর্যায়ে বিকাশ করতে আরও 8 বছর সময় লেগেছিল যেখানে এটি প্রয়োগ করা যেতে পারে।
এই পৃষ্ঠাটি ইথেরিয়ামের প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক থেকে প্রুফ-অফ-স্টেকে স্থানান্তরের পেছনের যুক্তি এবং এর সাথে জড়িত সুবিধা-অসুবিধাগুলো ব্যাখ্যা করে।
নিরাপত্তা
ইথেরিয়াম গবেষকরা প্রুফ-অফ-স্টেককে প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের চেয়ে বেশি সুরক্ষিত বলে মনে করেন। তবে, এটি কেবল সম্প্রতি আসল ইথেরিয়াম মেইননেটের জন্য প্রয়োগ করা হয়েছে এবং প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের তুলনায় এটি কম সময়-প্রমাণিত। নিচের বিভাগগুলোতে প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের তুলনায় প্রুফ-অফ-স্টেকের নিরাপত্তা মডেলের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলো নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে।
আক্রমণের খরচ
প্রুফ-অফ-স্টেকে, ভ্যালিডেটরদের একটি স্মার্ট কন্ট্রাক্টে কমপক্ষে 32 ETH জমা ("স্টেক") করতে হয়। ইথেরিয়াম খারাপ আচরণকারী ভ্যালিডেটরদের শাস্তি দিতে স্টেক করা ইথার ধ্বংস করতে পারে। ঐক্যমতে পৌঁছানোর জন্য, মোট স্টেক করা ইথারের কমপক্ষে 66%-কে একটি নির্দিষ্ট ব্লকের সেটের পক্ষে ভোট দিতে হবে। >=66% স্টেকের দ্বারা ভোট দেওয়া ব্লকগুলো "চূড়ান্তকৃত" হয়ে যায়, যার অর্থ সেগুলোকে সরানো বা পুনর্গঠন করা যায় না।
নেটওয়ার্কে আক্রমণ করার অর্থ হতে পারে চেইনকে চূড়ান্তকৃত হতে বাধা দেওয়া বা ক্যানোনিকাল চেইনে ব্লকের এমন একটি নির্দিষ্ট সংগঠন নিশ্চিত করা যা কোনোভাবে আক্রমণকারীকে লাভবান করে। এর জন্য আক্রমণকারীকে প্রচুর পরিমাণে ইথার সংগ্রহ করে এবং সরাসরি এটি দিয়ে ভোট দিয়ে অথবা সৎ ভ্যালিডেটরদের একটি নির্দিষ্ট উপায়ে ভোট দিতে প্রতারিত করে সৎ ঐক্যমতের পথ পরিবর্তন করতে হয়। সৎ ভ্যালিডেটরদের প্রতারিত করে এমন অত্যাধুনিক, কম-সম্ভাব্য আক্রমণগুলো বাদ দিলে, ইথেরিয়ামে আক্রমণ করার খরচ হলো সেই স্টেকের খরচ যা একজন আক্রমণকারীকে তাদের পক্ষে ঐক্যমতকে প্রভাবিত করার জন্য সংগ্রহ করতে হয়।
আক্রমণের সর্বনিম্ন খরচ হলো মোট স্টেকের >33%। মোট স্টেকের >33% ধারণকারী একজন আক্রমণকারী কেবল অফলাইনে গিয়ে চূড়ান্ততা বিলম্ব ঘটাতে পারে। এটি নেটওয়ার্কের জন্য তুলনামূলকভাবে একটি ছোট সমস্যা কারণ "নিষ্ক্রিয়তাজনিত ক্ষয়" নামে পরিচিত একটি মেকানিজম রয়েছে যা অফলাইন ভ্যালিডেটরদের থেকে স্টেক সরিয়ে নেয় যতক্ষণ না অনলাইন সংখ্যাগরিষ্ঠতা 66% স্টেকের প্রতিনিধিত্ব করে এবং চেইনটিকে আবার চূড়ান্তকৃত করতে পারে। তাত্ত্বিকভাবে একজন আক্রমণকারীর পক্ষে মোট স্টেকের 33%-এর সামান্য বেশি দিয়ে দ্বৈত চূড়ান্ততা ঘটাতে পারাও সম্ভব, যখন তাদের ব্লক প্রযোজক হতে বলা হয় তখন একটির পরিবর্তে দুটি ব্লক তৈরি করে এবং তারপর তাদের সমস্ত ভ্যালিডেটরদের সাথে ডাবল-ভোট দিয়ে। প্রতিটি ফর্কের জন্য অবশিষ্ট সৎ ভ্যালিডেটরদের মাত্র 50%-কে প্রথমে প্রতিটি ব্লক দেখতে হয়, তাই যদি তারা তাদের বার্তাগুলোর সময় ঠিকমতো মেলাতে পারে, তবে তারা উভয় ফর্ক চূড়ান্তকৃত করতে সক্ষম হতে পারে। এর সাফল্যের সম্ভাবনা কম, তবে যদি কোনো আক্রমণকারী দ্বৈত-চূড়ান্ততা ঘটাতে সক্ষম হয়, তবে ইথেরিয়াম সম্প্রদায়কে একটি ফর্ক অনুসরণ করার সিদ্ধান্ত নিতে হবে, সেক্ষেত্রে আক্রমণকারীর ভ্যালিডেটরদের অন্যটিতে অবশ্যই স্ল্যাশিং করা হবে।
মোট স্টেকের >33% নিয়ে, একজন আক্রমণকারীর ইথেরিয়াম নেটওয়ার্কে একটি ছোট (চূড়ান্ততা বিলম্ব) বা আরও গুরুতর (দ্বৈত চূড়ান্ততা) প্রভাব ফেলার সুযোগ থাকে। নেটওয়ার্কে 14,000,000-এর বেশি ETH স্টেক করা এবং $1000/ETH-এর একটি প্রতিনিধিত্বমূলক মূল্যের সাথে, এই আক্রমণগুলো চালানোর ন্যূনতম খরচ হলো 1000 x 14,000,000 x 0.33 = $4,620,000,000। আক্রমণকারী স্ল্যাশিংয়ের মাধ্যমে এই অর্থ হারাবে এবং নেটওয়ার্ক থেকে বহিষ্কৃত হবে। আবার আক্রমণ করার জন্য, তাদের (আবার) >33% স্টেক সংগ্রহ করতে হবে এবং এটি (আবার) পোড়ানো হবে। নেটওয়ার্কে আক্রমণ করার প্রতিটি প্রচেষ্টায় >$4.6 বিলিয়ন খরচ হবে ($1000/ETH এবং 14M ETH স্টেক করা অবস্থায়)। আক্রমণকারীকে স্ল্যাশিং করা হলে নেটওয়ার্ক থেকেও বহিষ্কার করা হয় এবং পুনরায় যোগদানের জন্য তাদের একটি সক্রিয়করণ সারিতে যোগ দিতে হয়। এর মানে হলো বারবার আক্রমণের হার কেবল আক্রমণকারীর মোট স্টেকের >33% সংগ্রহ করার হারের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়, বরং তাদের সমস্ত ভ্যালিডেটরদের নেটওয়ার্কে যুক্ত করতে যে সময় লাগে তার উপরও নির্ভর করে। প্রতিবার আক্রমণকারী আক্রমণ করলে, তারা অনেক বেশি দরিদ্র হয়ে যায় এবং ফলস্বরূপ সরবরাহ সংকটের কারণে বাকি সম্প্রদায় আরও ধনী হয়।
অন্যান্য আক্রমণ, যেমন 51% আক্রমণ বা মোট স্টেকের 66% সহ চূড়ান্ততা প্রত্যাবর্তন, এর জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ETH প্রয়োজন এবং আক্রমণকারীর জন্য অনেক বেশি ব্যয়বহুল।
এটিকে প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের সাথে তুলনা করুন। প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক ইথেরিয়ামে আক্রমণ চালানোর খরচ ছিল ধারাবাহিকভাবে মোট নেটওয়ার্ক হ্যাশ রেটের >50% মালিকানার খরচ। এটি প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক সমাধানগুলো ধারাবাহিকভাবে গণনা করার জন্য অন্যান্য মাইনারদের ছাড়িয়ে যাওয়ার জন্য পর্যাপ্ত কম্পিউটিং শক্তির হার্ডওয়্যার এবং পরিচালনার খরচের সমান ছিল। ইথেরিয়াম বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ASIC-এর পরিবর্তে GPU ব্যবহার করে মাইনিং করা হতো, যা খরচ কমিয়ে রেখেছিল (যদিও ইথেরিয়াম প্রুফ-অফ-ওয়ার্কে থাকলে, ASIC মাইনিং আরও জনপ্রিয় হতে পারত)। একটি প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক ইথেরিয়াম নেটওয়ার্কে আক্রমণ করার জন্য একজন প্রতিপক্ষকে প্রচুর হার্ডওয়্যার কিনতে হবে এবং এটি চালানোর জন্য বিদ্যুতের বিল দিতে হবে, তবে মোট খরচ আক্রমণ চালানোর জন্য পর্যাপ্ত ETH সংগ্রহ করার জন্য প্রয়োজনীয় খরচের চেয়ে কম হবে। একটি 51% আক্রমণ প্রুফ-অফ-স্টেকের তুলনায় প্রুফ-অফ-ওয়ার্কে ~20 গুণ কম (opens in a new tab) ব্যয়বহুল। যদি আক্রমণটি শনাক্ত করা হয় এবং তাদের পরিবর্তনগুলো সরাতে চেইনটি হার্ড-ফর্ক করা হয়, তবে আক্রমণকারী নতুন ফর্কে আক্রমণ করার জন্য বারবার একই হার্ডওয়্যার ব্যবহার করতে পারে।
জটিলতা
প্রুফ-অফ-স্টেক প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের চেয়ে অনেক বেশি জটিল। এটি প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের পক্ষে একটি পয়েন্ট হতে পারে কারণ সহজ প্রোটোকলগুলোতে দুর্ঘটনাবশত বাগ বা অনাকাঙ্ক্ষিত প্রভাব প্রবর্তন করা কঠিন। তবে, বছরের পর বছর গবেষণা এবং উন্নয়ন, সিমুলেশন এবং টেস্টনেট বাস্তবায়নের মাধ্যমে এই জটিলতা নিয়ন্ত্রণ করা হয়েছে। প্রুফ-অফ-স্টেক প্রোটোকলটি পাঁচটি প্রোগ্রামিং ভাষায় পাঁচটি পৃথক দল (এক্সিকিউশন এবং কনসেনসাস লেয়ারের প্রতিটিতে) দ্বারা স্বাধীনভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে, যা ক্লায়েন্ট বাগগুলোর বিরুদ্ধে স্থিতিস্থাপকতা প্রদান করে।
প্রুফ-অফ-স্টেক কনসেনসাস লজিক নিরাপদে বিকাশ এবং পরীক্ষা করার জন্য, ইথেরিয়াম মেইননেটে প্রুফ-অফ-স্টেক প্রয়োগ করার দুই বছর আগে বিকন চেইন চালু করা হয়েছিল। বিকন চেইন প্রুফ-অফ-স্টেক পরীক্ষার জন্য একটি স্যান্ডবক্স হিসেবে কাজ করেছিল, কারণ এটি একটি লাইভ ব্লকচেইন ছিল যা প্রুফ-অফ-স্টেক কনসেনসাস লজিক প্রয়োগ করেছিল কিন্তু আসল ইথেরিয়াম লেনদেন স্পর্শ না করেই - কার্যকরভাবে কেবল নিজের উপর ঐক্যমতে পৌঁছানো। একবার এটি পর্যাপ্ত সময়ের জন্য স্থিতিশীল এবং বাগ-মুক্ত হওয়ার পর, বিকন চেইনকে ইথেরিয়াম মেইননেটের সাথে "মার্জ" করা হয়েছিল। এই সবকিছু প্রুফ-অফ-স্টেকের জটিলতা এমন পর্যায়ে নিয়ন্ত্রণ করতে অবদান রেখেছিল যে অনাকাঙ্ক্ষিত পরিণতি বা ক্লায়েন্ট বাগের ঝুঁকি খুব কম ছিল।
আক্রমণের ক্ষেত্র
প্রুফ-অফ-স্টেক প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের চেয়ে বেশি জটিল, যার অর্থ হলো মোকাবিলা করার জন্য আরও বেশি সম্ভাব্য আক্রমণ ভেক্টর রয়েছে। ক্লায়েন্টদের সংযোগকারী একটি পিয়ার-টু-পিয়ার নেটওয়ার্কের পরিবর্তে, দুটি রয়েছে, যার প্রতিটি একটি পৃথক প্রোটোকল প্রয়োগ করে। প্রতিটি স্লটে একটি ব্লক প্রস্তাব করার জন্য একজন নির্দিষ্ট ভ্যালিডেটরকে পূর্ব-নির্বাচিত করার ফলে ডিনায়াল-অফ-সার্ভিস (denial-of-service) এর সম্ভাবনা তৈরি হয় যেখানে প্রচুর পরিমাণে নেটওয়ার্ক ট্র্যাফিক সেই নির্দিষ্ট ভ্যালিডেটরকে অফলাইনে পাঠিয়ে দেয়।
এমন উপায়ও রয়েছে যার মাধ্যমে আক্রমণকারীরা তাদের ব্লক বা প্রত্যয়নগুলো প্রকাশের সময় সাবধানে নির্ধারণ করতে পারে যাতে সেগুলো সৎ নেটওয়ার্কের একটি নির্দিষ্ট অংশের দ্বারা গৃহীত হয়, যা তাদের নির্দিষ্ট উপায়ে ভোট দিতে প্রভাবিত করে। পরিশেষে, একজন আক্রমণকারী কেবল স্টেক করার জন্য পর্যাপ্ত ETH সংগ্রহ করতে পারে এবং কনসেনসাস মেকানিজমে আধিপত্য বিস্তার করতে পারে। এই আক্রমণ ভেক্টরগুলোর প্রতিটির সাথে সম্পর্কিত প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা রয়েছে, তবে প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের অধীনে রক্ষা করার জন্য এগুলোর অস্তিত্ব নেই।
বিকেন্দ্রীকরণ
প্রুফ-অফ-স্টেক প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের চেয়ে বেশি বিকেন্দ্রীকৃত কারণ মাইনিং হার্ডওয়্যারের প্রতিযোগিতা ব্যক্তি এবং ছোট সংস্থাগুলোকে খরচের কারণে ছিটকে ফেলে। যদিও যে কেউ প্রযুক্তিগতভাবে সাধারণ হার্ডওয়্যার দিয়ে মাইনিং শুরু করতে পারে, প্রাতিষ্ঠানিক মাইনিং কার্যক্রমের তুলনায় তাদের কোনো পুরস্কার পাওয়ার সম্ভাবনা খুবই কম। প্রুফ-অফ-স্টেকের ক্ষেত্রে, স্টেকিংয়ের খরচ এবং সেই স্টেকের উপর শতকরা রিটার্ন সবার জন্য সমান। বর্তমানে একটি ভ্যালিডেটর চালাতে 32 ETH খরচ হয়।
অন্যদিকে, লিকুইড স্টেকিং ডেরিভেটিভস আবিষ্কারের ফলে কেন্দ্রীকরণের উদ্বেগ দেখা দিয়েছে কারণ কয়েকজন বড় প্রদানকারী প্রচুর পরিমাণে স্টেক করা ETH পরিচালনা করে। এটি সমস্যাযুক্ত এবং যত তাড়াতাড়ি সম্ভব সংশোধন করা দরকার, তবে এটি যতটা মনে হয় তার চেয়েও বেশি সূক্ষ্ম। কেন্দ্রীভূত স্টেকিং প্রদানকারীদের অগত্যা ভ্যালিডেটরদের উপর কেন্দ্রীভূত নিয়ন্ত্রণ থাকে না - প্রায়শই এটি কেবল ETH-এর একটি কেন্দ্রীয় পুল তৈরি করার একটি উপায় যা অনেক স্বাধীন নোড অপারেটর স্টেক করতে পারে যেখানে প্রতিটি অংশগ্রহণকারীর নিজস্ব 32 ETH-এর প্রয়োজন হয় না।
ইথেরিয়ামের জন্য সেরা বিকল্প হলো ভ্যালিডেটরদের স্থানীয়ভাবে বাড়ির কম্পিউটারে চালানো, যা বিকেন্দ্রীকরণকে সর্বাধিক করে তোলে। এই কারণেই ইথেরিয়াম এমন পরিবর্তনগুলোকে প্রতিহত করে যা একটি নোড/ভ্যালিডেটর চালানোর জন্য হার্ডওয়্যারের প্রয়োজনীয়তা বাড়ায়।
স্থায়িত্ব
প্রুফ-অফ-স্টেক হলো ব্লকচেইন সুরক্ষিত করার একটি কার্বন-সাশ্রয়ী উপায়। প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের অধীনে মাইনাররা একটি ব্লক মাইনিং করার অধিকারের জন্য প্রতিযোগিতা করে। মাইনাররা বেশি সফল হয় যখন তারা দ্রুত গণনা করতে পারে, যা হার্ডওয়্যার এবং শক্তি খরচে বিনিয়োগকে উৎসাহিত করে। প্রুফ-অফ-স্টেকে স্থানান্তরিত হওয়ার আগে ইথেরিয়ামের ক্ষেত্রে এটি পরিলক্ষিত হয়েছিল। প্রুফ-অফ-স্টেকে রূপান্তরের ঠিক আগে, ইথেরিয়াম প্রায় 78 TWh/বছর শক্তি খরচ করছিল - যা একটি ছোট দেশের সমান। তবে, প্রুফ-অফ-স্টেকে স্থানান্তরিত হওয়ার ফলে এই শক্তি ব্যয় ~99.98% কমে গেছে। প্রুফ-অফ-স্টেক ইথেরিয়ামকে একটি শক্তি-সাশ্রয়ী, কম কার্বন প্ল্যাটফর্মে পরিণত করেছে।
ইথেরিয়ামের শক্তি খরচ সম্পর্কে আরও জানুন
ইস্যুয়েন্স
প্রুফ-অফ-স্টেক ইথেরিয়াম প্রুফ-অফ-ওয়ার্ক ইথেরিয়ামের চেয়ে অনেক কম কয়েন ইস্যু করে এর নিরাপত্তার জন্য অর্থ প্রদান করতে পারে কারণ ভ্যালিডেটরদের উচ্চ বিদ্যুৎ বিল দিতে হয় না। ফলস্বরূপ, ETH এর মুদ্রাস্ফীতি কমাতে পারে বা এমনকি প্রচুর পরিমাণে ETH পোড়ানো হলে এটি মুদ্রাসংকোচনমূলক হতে পারে। নিম্ন মুদ্রাস্ফীতির মাত্রা মানে হলো ইথেরিয়ামের নিরাপত্তা প্রুফ-অফ-ওয়ার্কের অধীনে যা ছিল তার চেয়ে সস্তা।