प्रूफ-ऑफ-स्टेक (PoS)

प्रूफ-ऑफ-स्टेक (PoS) इथेरियमच्या सहमती यंत्रणेचा पाया आहे. इथेरियमने 2022 मध्ये आपली प्रूफ-ऑफ-स्टेक यंत्रणा सुरू केली कारण ती मागील प्रूफ-ऑफ-वर्क आर्किटेक्चरच्या तुलनेत अधिक सुरक्षित, कमी ऊर्जा घेणारी आणि नवीन स्केलिंग सोल्यूशन्स लागू करण्यासाठी अधिक चांगली आहे.

पूर्वतयारी

हे पृष्ठ अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही प्रथम सहमती यंत्रणांबद्दल वाचावे.

प्रूफ-ऑफ-स्टेक (PoS) म्हणजे काय?

प्रूफ-ऑफ-स्टेक हा एक मार्ग आहे ज्याद्वारे हे सिद्ध केले जाते की प्रमाणकांनी नेटवर्कमध्ये काहीतरी मौल्यवान ठेवले आहे जे त्यांनी अप्रामाणिकपणे वागल्यास नष्ट केले जाऊ शकते. इथेरियमच्या प्रूफ-ऑफ-स्टेक मध्ये, प्रमाणक स्पष्टपणे इथेरियमवरील स्मार्ट कॉन्ट्रॅक्टमध्ये ETH च्या स्वरूपात भांडवल स्टेक करतात. त्यानंतर नेटवर्कवर प्रसारित होणारे नवीन ब्लॉक वैध आहेत की नाही हे तपासण्यासाठी आणि अधूनमधून स्वतः नवीन ब्लॉक तयार करण्यासाठी आणि प्रसारित करण्यासाठी प्रमाणक जबाबदार असतो. जर त्यांनी नेटवर्कची फसवणूक करण्याचा प्रयत्न केला (उदाहरणार्थ, एक पाठवायचा असताना अनेक ब्लॉक प्रस्तावित करून किंवा परस्परविरोधी साक्षांकने पाठवून), तर त्यांचे स्टेक केलेले काही किंवा सर्व ETH नष्ट केले जाऊ शकतात.

प्रमाणक

प्रमाणक म्हणून सहभागी होण्यासाठी, वापरकर्त्याने ठेव करारामध्ये 32 ETH जमा करणे आवश्यक आहे आणि तीन स्वतंत्र सॉफ्टवेअर चालवणे आवश्यक आहे: एक अंमलबजावणी क्लायंट, एक सहमती क्लायंट आणि एक प्रमाणक क्लायंट. त्यांचे ETH जमा केल्यावर, वापरकर्ता एका सक्रियकरण रांगेत सामील होतो जी नेटवर्कमध्ये सामील होणाऱ्या नवीन प्रमाणकांचा दर मर्यादित करते. एकदा सक्रिय झाल्यानंतर, प्रमाणकांना इथेरियम नेटवर्कवरील समकक्षांकडून नवीन ब्लॉक प्राप्त होतात. इथेरियमच्या स्थितीतील प्रस्तावित बदल वैध आहेत हे तपासण्यासाठी ब्लॉकमध्ये वितरित केलेले व्यवहार पुन्हा अंमलात आणले जातात आणि ब्लॉक स्वाक्षरी तपासली जाते. त्यानंतर प्रमाणक नेटवर्कवर त्या ब्लॉकच्या बाजूने एक मत (ज्याला साक्षांकन म्हणतात) पाठवतो.

प्रूफ-ऑफ-वर्क अंतर्गत ब्लॉकची वेळ खनन काठिण्याद्वारे निर्धारित केली जाते, तर प्रूफ-ऑफ-स्टेक मध्ये, गती निश्चित असते. प्रूफ-ऑफ-स्टेक इथेरियममधील वेळ स्लॉट (12 सेकंद) आणि पर्व (32 स्लॉट) मध्ये विभागली जाते. प्रत्येक स्लॉटमध्ये ब्लॉक प्रस्तावक होण्यासाठी एका प्रमाणकाची यादृच्छिकपणे निवड केली जाते. हा प्रमाणक नवीन ब्लॉक तयार करण्यासाठी आणि नेटवर्कवरील इतर नोड्सना पाठवण्यासाठी जबाबदार असतो. तसेच प्रत्येक स्लॉटमध्ये, प्रमाणकांची एक समिती यादृच्छिकपणे निवडली जाते, ज्यांच्या मतांचा वापर प्रस्तावित केल्या जाणाऱ्या ब्लॉकची वैधता निर्धारित करण्यासाठी केला जातो. नेटवर्कवरील भार आटोक्यात ठेवण्यासाठी प्रमाणक संचाची समित्यांमध्ये विभागणी करणे महत्त्वाचे आहे. समित्या प्रमाणक संचाची विभागणी करतात जेणेकरून प्रत्येक सक्रिय प्रमाणक प्रत्येक पर्वामध्ये साक्षांकन करतो, परंतु प्रत्येक स्लॉटमध्ये नाही.

इथेरियम PoS मध्ये व्यवहार कसा अंमलात आणला जातो

खालील माहिती इथेरियम प्रूफ-ऑफ-स्टेक मध्ये व्यवहार कसा अंमलात आणला जातो याचे संपूर्ण स्पष्टीकरण देते.

1. वापरकर्ता त्यांच्या खाजगी की सह एक व्यवहार तयार करतो आणि त्यावर स्वाक्षरी करतो. हे सहसा वॉलेट किंवा Ethers.js (opens in a new tab), web3js (opens in a new tab), web3py (opens in a new tab) इत्यादी लायब्ररीद्वारे हाताळले जाते परंतु तांत्रिकदृष्ट्या वापरकर्ता इथेरियम जेसॉन-आरपीसी API वापरून नोडला विनंती करत असतो. वापरकर्ता गॅसचे प्रमाण निश्चित करतो जे ते प्रमाणकाला ब्लॉकमध्ये व्यवहार समाविष्ट करण्यासाठी प्रोत्साहित करण्यासाठी टिप म्हणून देण्यास तयार असतात. टिप प्रमाणकाला दिली जाते तर पायाभूत शुल्क बर्न केले जाते.
2. व्यवहार इथेरियम अंमलबजावणी क्लायंट कडे सबमिट केला जातो जो त्याची वैधता सत्यापित करतो. याचा अर्थ असा की प्रेषकाकडे व्यवहार पूर्ण करण्यासाठी पुरेसे ETH आहेत आणि त्यांनी योग्य की सह त्यावर स्वाक्षरी केली आहे याची खात्री करणे.
3. जर व्यवहार वैध असेल, तर अंमलबजावणी क्लायंट तो त्याच्या स्थानिक मेमपूल (प्रलंबित व्यवहारांची यादी) मध्ये जोडतो आणि अंमलबजावणी स्तर गॉसिप नेटवर्कवर इतर नोड्सना प्रसारित करतो. जेव्हा इतर नोड्सना व्यवहाराबद्दल माहिती मिळते तेव्हा ते त्यांच्या स्थानिक मेमपूलमध्ये देखील तो जोडतात. प्रगत वापरकर्ते त्यांचा व्यवहार प्रसारित करण्यापासून परावृत्त होऊ शकतात आणि त्याऐवजी तो Flashbots Auction (opens in a new tab) सारख्या विशेष ब्लॉक बिल्डर्सकडे पाठवू शकतात. हे त्यांना जास्तीत जास्त नफ्यासाठी (MEV) आगामी ब्लॉकमध्ये व्यवहार आयोजित करण्यास अनुमती देते.
4. नेटवर्कवरील प्रमाणक नोड्सपैकी एक वर्तमान स्लॉटसाठी ब्लॉक प्रस्तावक असतो, ज्याची पूर्वी RANDAO वापरून छद्म-यादृच्छिकपणे निवड केली गेली असते. हा नोड इथेरियम ब्लॉकचेनमध्ये जोडला जाणारा पुढील ब्लॉक तयार करण्यासाठी आणि प्रसारित करण्यासाठी आणि जागतिक स्थिती अद्यतनित करण्यासाठी जबाबदार असतो. नोड तीन भागांनी बनलेला असतो: एक अंमलबजावणी क्लायंट, एक सहमती क्लायंट आणि एक प्रमाणक क्लायंट. अंमलबजावणी क्लायंट स्थानिक मेमपूलमधील व्यवहारांना "अंमलबजावणी पेलोड" मध्ये बंडल करतो आणि स्थिती बदल निर्माण करण्यासाठी त्यांना स्थानिक पातळीवर अंमलात आणतो. ही माहिती सहमती क्लायंटकडे पाठविली जाते जिथे अंमलबजावणी पेलोड "बीकन ब्लॉक" चा भाग म्हणून गुंडाळला जातो ज्यामध्ये बक्षिसे, दंड, स्लॅशिंग, साक्षांकने इत्यादींबद्दल माहिती देखील असते जी नेटवर्कला चेनच्या शीर्षस्थानी असलेल्या ब्लॉकच्या क्रमावर एकमत होण्यास सक्षम करते. अंमलबजावणी आणि सहमती क्लायंटमधील संवादाचे अधिक तपशीलवार वर्णन सहमती आणि अंमलबजावणी क्लायंट जोडणे मध्ये केले आहे.
5. इतर नोड्सना सहमती स्तर गॉसिप नेटवर्कवर नवीन बीकन ब्लॉक प्राप्त होतो. ते त्यांच्या अंमलबजावणी क्लायंटकडे पाठवतात जिथे प्रस्तावित स्थिती बदल वैध असल्याची खात्री करण्यासाठी व्यवहार स्थानिक पातळीवर पुन्हा अंमलात आणले जातात. त्यानंतर प्रमाणक क्लायंट साक्षांकन करतो की ब्लॉक वैध आहे आणि त्यांच्या चेनच्या दृष्टिकोनातून तो तार्किक पुढील ब्लॉक आहे (म्हणजे तो फोर्क निवड नियमांमध्ये परिभाषित केल्यानुसार साक्षांकनांचे सर्वाधिक वजन असलेल्या चेनवर तयार होतो). ब्लॉक प्रत्येक नोडमधील स्थानिक डेटाबेसमध्ये जोडला जातो जो त्याचे साक्षांकन करतो.
6. जर व्यवहार दोन चेकपॉईंट्स दरम्यान "विशेष बहुमत दुवा" असलेल्या चेनचा भाग बनला असेल तर तो "अंतिम झालेले" मानला जाऊ शकतो. चेकपॉईंट्स प्रत्येक पर्वाच्या सुरूवातीस येतात आणि ते या वस्तुस्थितीसाठी अस्तित्वात असतात की प्रत्येक स्लॉटमध्ये सक्रिय प्रमाणकांचा फक्त एक उपसंच साक्षांकन करतो, परंतु सर्व सक्रिय प्रमाणक प्रत्येक पर्वामध्ये साक्षांकन करतात. म्हणून, केवळ पर्वांच्या दरम्यानच 'विशेष बहुमत दुवा' प्रदर्शित केला जाऊ शकतो (येथे नेटवर्कवरील एकूण स्टेक केलेल्या ETH पैकी 66% दोन चेकपॉईंट्सवर सहमत असतात).

अंतिमत्वावरील अधिक तपशील खाली आढळू शकतात.

अंतिमत्व

वितरित नेटवर्कमध्ये व्यवहाराला "अंतिमत्व" तेव्हा प्राप्त होते जेव्हा तो अशा ब्लॉकचा भाग असतो जो मोठ्या प्रमाणात ETH बर्न केल्याशिवाय बदलू शकत नाही. प्रूफ-ऑफ-स्टेक इथेरियमवर, हे "चेकपॉईंट" ब्लॉक्स वापरून व्यवस्थापित केले जाते. प्रत्येक पर्वातील पहिला ब्लॉक हा चेकपॉईंट असतो. प्रमाणक चेकपॉईंट्सच्या जोड्यांसाठी मत देतात ज्यांना ते वैध मानतात. जर चेकपॉईंट्सच्या जोडीला एकूण स्टेक केलेल्या ETH पैकी किमान दोन-तृतीयांश मते मिळाली, तर चेकपॉईंट्स अपग्रेड केले जातात. दोनपैकी अधिक अलीकडील (लक्ष्य) "प्रमाणित" होतो. दोनपैकी आधीचा आधीच प्रमाणित असतो कारण तो मागील पर्वामध्ये "लक्ष्य" होता. आता तो "अंतिम झालेले" मध्ये अपग्रेड केला जातो. चेकपॉईंट्स अपग्रेड करण्याची ही प्रक्रिया कॅस्पर एफएफजी (Casper the Friendly Finality Gadget) (opens in a new tab) द्वारे हाताळली जाते. कॅस्पर एफएफजी हे एकमतासाठी ब्लॉक अंतिमत्व साधन आहे. एकदा ब्लॉक अंतिम झाला की, स्टेकर्सच्या बहुमताच्या स्लॅशिंगशिवाय तो पूर्ववत केला जाऊ शकत नाही किंवा बदलला जाऊ शकत नाही, ज्यामुळे ते आर्थिकदृष्ट्या अव्यवहार्य बनते.

अंतिम झालेला ब्लॉक पूर्ववत करण्यासाठी, हल्लेखोराला स्टेक केलेल्या ETH च्या एकूण पुरवठ्यापैकी किमान एक-तृतीयांश गमावण्याची बांधिलकी स्वीकारावी लागेल. याचे नेमके कारण या इथेरियम फाउंडेशन ब्लॉग पोस्टमध्ये (opens in a new tab) स्पष्ट केले आहे. अंतिमत्वासाठी दोन-तृतीयांश बहुमताची आवश्यकता असल्याने, हल्लेखोर एकूण स्टेकच्या एक-तृतीयांश मतांसह मतदान करून नेटवर्कला अंतिमत्वापर्यंत पोहोचण्यापासून रोखू शकतो. यापासून बचाव करण्यासाठी एक यंत्रणा आहे: निष्क्रियता गळती (opens in a new tab). जेव्हा चेन चारपेक्षा जास्त पर्वांसाठी अंतिम होण्यात अयशस्वी होते तेव्हा हे सक्रिय होते. निष्क्रियता गळती बहुमताच्या विरोधात मतदान करणाऱ्या प्रमाणकांकडून स्टेक केलेले ETH काढून घेते, ज्यामुळे बहुमताला दोन-तृतीयांश बहुमत परत मिळवता येते आणि चेन अंतिम करता येते.

क्रिप्टो-आर्थिक सुरक्षा

प्रमाणक चालवणे ही एक बांधिलकी आहे. ब्लॉक प्रमाणीकरण आणि प्रस्तावामध्ये सहभागी होण्यासाठी प्रमाणकाने पुरेसे हार्डवेअर आणि कनेक्टिव्हिटी राखणे अपेक्षित आहे. बदल्यात, प्रमाणकाला ETH मध्ये पैसे दिले जातात (त्यांची स्टेक केलेली शिल्लक वाढते). दुसरीकडे, प्रमाणक म्हणून सहभागी झाल्याने वापरकर्त्यांना वैयक्तिक फायद्यासाठी किंवा तोडफोडीसाठी नेटवर्कवर हल्ला करण्याचे नवीन मार्ग देखील खुले होतात. हे टाळण्यासाठी, बोलावले असता सहभागी होण्यात अयशस्वी झाल्यास प्रमाणक ETH बक्षिसे गमावतात आणि त्यांनी अप्रामाणिकपणे वागल्यास त्यांचा विद्यमान स्टेक नष्ट केला जाऊ शकतो. दोन प्राथमिक वर्तन अप्रामाणिक मानले जाऊ शकतात: एकाच स्लॉटमध्ये अनेक ब्लॉक प्रस्तावित करणे (संदिग्धता) आणि परस्परविरोधी साक्षांकने सबमिट करणे.

स्लॅश केलेल्या ETH चे प्रमाण त्याच वेळी किती प्रमाणकांना स्लॅश केले जात आहे यावर अवलंबून असते. याला "सहसंबंध दंड" (opens in a new tab) म्हणून ओळखले जाते, आणि तो किरकोळ असू शकतो (स्वतःहून स्लॅश केलेल्या एका प्रमाणकासाठी ~1% स्टेक) किंवा प्रमाणकाचा 100% स्टेक नष्ट होण्यात (सामूहिक स्लॅशिंग घटना) परिणाम होऊ शकतो. हे सक्तीच्या निर्गमन कालावधीच्या मध्यभागी लादले जाते जे पहिल्या दिवशी तात्काळ दंडाने (1 ETH पर्यंत) सुरू होते, 18 व्या दिवशी सहसंबंध दंड आणि शेवटी, 36 व्या दिवशी नेटवर्कमधून बाहेर काढले जाते. त्यांना दररोज किरकोळ साक्षांकन दंड मिळतो कारण ते नेटवर्कवर उपस्थित असतात परंतु मते सबमिट करत नाहीत. या सर्वांचा अर्थ असा आहे की समन्वित हल्ला हल्लेखोरासाठी खूप महाग पडेल.

फोर्क निवड

जेव्हा नेटवर्क चांगल्या प्रकारे आणि प्रामाणिकपणे कार्य करते, तेव्हा चेनच्या शीर्षस्थानी नेहमी फक्त एकच नवीन ब्लॉक असतो आणि सर्व प्रमाणक त्याचे साक्षांकन करतात. तथापि, नेटवर्क विलंबामुळे किंवा ब्लॉक प्रस्तावकाने संदिग्धता निर्माण केल्यामुळे प्रमाणकांचे चेनच्या शीर्षस्थानाबद्दल भिन्न दृष्टिकोन असणे शक्य आहे. म्हणून, कोणाला पसंती द्यायची हे ठरवण्यासाठी सहमती क्लायंटला अल्गोरिदमची आवश्यकता असते. प्रूफ-ऑफ-स्टेक इथेरियममध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अल्गोरिदमला एलएमडी-घोस्ट (opens in a new tab) म्हणतात, आणि ते त्याच्या इतिहासामध्ये साक्षांकनांचे सर्वाधिक वजन असलेल्या फोर्कला ओळखून कार्य करते.

प्रूफ-ऑफ-स्टेक आणि सुरक्षा

51% हल्ल्याचा (opens in a new tab) धोका प्रूफ-ऑफ-वर्क प्रमाणेच प्रूफ-ऑफ-स्टेक वर अजूनही अस्तित्वात आहे, परंतु हल्लेखोरांसाठी तो अधिक धोकादायक आहे. हल्लेखोराला स्टेक केलेल्या ETH पैकी 51% आवश्यक असेल. त्यानंतर ते त्यांच्या पसंतीचा फोर्क सर्वाधिक जमा झालेल्या साक्षांकनांसह आहे याची खात्री करण्यासाठी त्यांच्या स्वतःच्या साक्षांकनांचा वापर करू शकतात. जमा झालेल्या साक्षांकनांचे 'वजन' हेच सहमती क्लायंट योग्य चेन निर्धारित करण्यासाठी वापरतात, त्यामुळे हा हल्लेखोर त्यांचा फोर्क अधिकृत बनवू शकेल. तथापि, प्रूफ-ऑफ-वर्क पेक्षा प्रूफ-ऑफ-स्टेक चे एक बलस्थान म्हणजे समुदायाकडे प्रतिहल्ला चढवण्याची लवचिकता आहे. उदाहरणार्थ, प्रामाणिक प्रमाणक अल्पसंख्याक चेनवर तयार करणे सुरू ठेवण्याचा आणि हल्लेखोराच्या फोर्ककडे दुर्लक्ष करण्याचा निर्णय घेऊ शकतात आणि त्याच वेळी ॲप्स, एक्सचेंजेस आणि पूल्सना असे करण्यास प्रोत्साहित करू शकतात. ते हल्लेखोराला नेटवर्कमधून जबरदस्तीने काढून टाकण्याचा आणि त्यांचे स्टेक केलेले ETH नष्ट करण्याचा निर्णय देखील घेऊ शकतात. हे 51% हल्ल्याविरूद्ध मजबूत आर्थिक बचाव आहेत.

51% हल्ल्यांच्या पलीकडे, वाईट घटक इतर प्रकारच्या दुर्भावनापूर्ण क्रियांचा देखील प्रयत्न करू शकतात, जसे की:

• लांब पल्ल्याचे हल्ले (जरी अंतिमत्व गॅजेट या हल्ला वेक्टरला निष्प्रभ करते)
• कमी पल्ल्याचे 'पुनर्गठन' (जरी प्रस्तावक बूस्टिंग आणि साक्षांकन अंतिम मुदती हे कमी करतात)
• बाऊन्सिंग आणि बॅलेंसिंग हल्ले (प्रस्तावक बूस्टिंगद्वारे देखील कमी केले जातात, आणि हे हल्ले तरीही केवळ आदर्श नेटवर्क परिस्थितीत प्रदर्शित केले गेले आहेत)
• ॲव्हलांच हल्ले (केवळ नवीनतम संदेशाचा विचार करण्याच्या फोर्क निवड अल्गोरिदम नियमाद्वारे निष्प्रभ केले जातात)

एकंदरीत, प्रूफ-ऑफ-स्टेक, जसे ते इथेरियमवर लागू केले गेले आहे, प्रूफ-ऑफ-वर्क पेक्षा अधिक आर्थिकदृष्ट्या सुरक्षित असल्याचे सिद्ध झाले आहे.

साधक आणि बाधक

प्रूफ-ऑफ-वर्क शी तुलना

इथेरियमने मूळतः प्रूफ-ऑफ-वर्क वापरले परंतु सप्टेंबर 2022 मध्ये प्रूफ-ऑफ-स्टेक वर स्विच केले. PoS हे PoW पेक्षा अनेक फायदे देते, जसे की:

• उत्तम ऊर्जा कार्यक्षमता – प्रूफ-ऑफ-वर्क गणनेवर भरपूर ऊर्जा वापरण्याची गरज नाही
• प्रवेशासाठी कमी अडथळे, कमी हार्डवेअर आवश्यकता – नवीन ब्लॉक तयार करण्याची संधी मिळवण्यासाठी उच्च दर्जाच्या हार्डवेअरची आवश्यकता नाही
• विकेंद्रीकरणाचा धोका कमी – प्रूफ-ऑफ-स्टेक मुळे नेटवर्क सुरक्षित करणाऱ्या अधिक नोड्सची निर्मिती झाली पाहिजे
• कमी ऊर्जेच्या आवश्यकतेमुळे सहभागाला प्रोत्साहन देण्यासाठी कमी ETH निर्गमन आवश्यक आहे
• गैरवर्तनासाठी आर्थिक दंडामुळे 51% शैलीचे हल्ले प्रूफ-ऑफ-वर्क च्या तुलनेत हल्लेखोरासाठी अधिक महाग होतात
• जर 51% हल्ल्याने क्रिप्टो-आर्थिक बचावावर मात केली तर समुदाय प्रामाणिक चेनच्या सामाजिक पुनर्प्राप्तीचा अवलंब करू शकतो.

पुढील वाचन

• प्रूफ-ऑफ-स्टेक FAQ (opens in a new tab) विटालिक् बुटेरिन्
• प्रूफ-ऑफ-स्टेक म्हणजे काय (opens in a new tab) ConsenSys
• प्रूफ-ऑफ-स्टेक म्हणजे काय आणि ते का महत्त्वाचे आहे (opens in a new tab) विटालिक् बुटेरिन्
• प्रूफ-ऑफ-स्टेक का (नोव्हेंबर 2020) (opens in a new tab) विटालिक् बुटेरिन्
• प्रूफ-ऑफ-स्टेक: मी सौम्य व्यक्तिनिष्ठतेवर प्रेम करायला कसे शिकलो (opens in a new tab) विटालिक् बुटेरिन्
• प्रूफ-ऑफ-स्टेक इथेरियम हल्ला आणि बचाव (opens in a new tab)
• प्रूफ-ऑफ-स्टेक डिझाइन तत्त्वज्ञान (opens in a new tab) विटालिक् बुटेरिन्
• व्हिडिओ: विटालिक् बुटेरिन् लेक्स फ्रिडमनला प्रूफ-ऑफ-स्टेक समजावून सांगताना (opens in a new tab)

संबंधित विषय

• प्रूफ-ऑफ-वर्क
• अधिकाराचा पुरावा (PoA)