Proof-of-stake மற்றும் proof-of-work

எதைத் தெரிவிக்கிறது என்றால் Ethereum தொடங்கியபோது, proof-of-stake இன்னும் அதிகமாக ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு செய்ய வேண்டியது இருந்தது, இது Ethereum ஐப் பாதுகாப்பாகச் செய்ய நம்பகமாக இருப்பதற்கு முன். Proof-of-work என்பது எளிமையான செயல்முறை ஆகும், இது ஏற்கனவே Bitcoin மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டதால், மைய வளர்பவர்கள் அதை உடனடியாக நடைமுறைப்படுத்த Ethereum ஐத் தொடங்க அனுமதிக்க முடிந்தது. Proof-of-stake இனை நடைமுறைப்படுத்த 8 ஆண்டுகள் எடுத்தது.

இந்தப் பக்கம் proof-of-work இருந்து proof-of-stake க்கு Ethereum நகர்த்தப்படுவதற்கான காரணங்களை மற்றும் அதில் உள்ள பரஸ்பர ஒப்பீடுகளை விளக்குகிறது.

பாதுகாப்பு

Ethereum ஆராய்ச்சியாளர்கள் proof-of-stake ஐ proof-of-work விடப் பாதுகாப்பானது எனக் கருதுகின்றனர். இருப்பினும், இது சமீபத்திய காலத்தில் மட்டுமே Ethereum Mainnet இல் நடைமுறைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது மற்றும் proof-of-work ஐவிட குறைவாக நேரத்தை நிரூபித்துள்ளது. Proof-of-stake க்கு இருக்கும் பாதுகாப்பு மாதிரியை proof-of-work உடன் ஒப்பிட்டுப் பார்த்து இதன் நன்மைகள் மற்றும் கேடுகள்பற்றிப் பின்வரும் பகுதிகள் விவாதிக்கின்றன.

தாக்குதலுக்கான செலவு

Proof-of-stake முறையில், validators குறைந்தபட்சம் 32 ETH ஐ ஒரு smart contract இல் stake செய்ய வேண்டிய கட்டாயம் உள்ளது. தவறாக நடக்கும் validators க்களை தண்டிப்பதற்காக Ethereum அவர்கள் stake செய்த ether ஐ அழிக்க முடியும். Consensus அடைவதற்காக, மொத்த staked ether இல் குறைந்தபட்சம் 66% ஒரு குறிப்பிட்ட blocks குழுவின் ஆதரவுக்கு வாக்களிக்க வேண்டும். >=66% ஸ்டேக் வாக்களித்த தொகுதிகள் "இறுதிசெய்யப்பட்டவை" ஆகின்றன, அதாவது அவற்றை அகற்றவோ அல்லது மறுசீரமைக்கவோ முடியாது.

நெட்வொர்க்கைத் தாக்குவதில் chain ஐ finalize செய்வதைத் தடுக்கவோ அல்லது canonical chain இல் ஒரு குறிப்பிட்ட blocks அமைப்பை நிச்சயமாக்கவோ, இத somehow ஒரு தாக்குபவர் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இது, நியாயமான consensus க்கு path ஐ மாற்றி வைப்பதற்கு தாக்குபவர் பெரும்பாலான ether ஐ சேகரித்து அதனால் நேரடியாக வாக்களிப்பதன் மூலமாகவோ அல்லது நியாயமான validators களை ஒரு குறிப்பிட்ட விதமாக வாக்களிக்கத் தூண்டுவதன் மூலமாகவோ ஏற்படும். நுண்ணிய, குறைந்த probability கொண்ட தாக்குதல்கள் தவிர, Ethereum ஐத் தாக்குவதற்கான செலவு, consensus ஐ அவர்களது நன்மைக்காக மாற்றும் வகையில் தாக்குபவர் சேகரிக்க வேண்டிய stake இன் செலவாகும்.

தாக்குதலுக்கான மிகக் குறைந்த செலவானது மொத்த ஸ்டேக்கில் >33% ஆகும். மொத்த ஸ்டேக்கில் >33%-ஐ வைத்திருக்கும் ஒரு தாக்குதல்தாரி, வெறுமனே ஆஃப்லைனில் செல்வதன் மூலம் இறுதிப்படுத்தல் தாமதத்தை (finality delay) ஏற்படுத்த முடியும். இது நெட்வொர்க்கிற்கு மிகச் சிறிய பிரச்சனை, ஏனெனில் inactivity leak எனப்படும் ஒரு முறை offline validators களின் stake ஐ இழப்பதற்கான நடவடிக்கை எடுக்கும், இதனால் online majority மொத்த stake இன் 66% ஐ பிரதிநிதித்துவப்படுத்தி chain ஐ மீண்டும் finalize செய்ய முடியும். குறைந்தது 33% stake வைத்திருக்கும் ஒரு தாக்குபவர், block producer ஆகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டபோது ஒரே நேரத்தில் இரண்டு blocks உருவாக்கி, அனைத்து validators களுடன் இரட்டிப்பு வாக்கு அளிப்பதன் மூலம் இரட்டை finality ஏற்படுத்தலாம். ஒவ்வொரு fork க்கும் மீதமுள்ள நியாயமான validators க்களில் 50% பெறுவது போதுமானது, எனவே அவர்கள் தங்கள் messages ஐ சரியான நேரத்தில் அனுப்ப முடிந்தால், இரட்டை forks ஐ finalize செய்ய முடியலாம். இது வெற்றியடைய அதிக வாய்ப்பில்லை, ஆனால் ஒரு தாக்குபவர் இரட்டை finality ஏற்படுத்த முடியுமாயின், Ethereum சமூகத்தை ஒரு fork ஐ தேர்ந்தெடுக்கும்நிலைக்குக் கொண்டுவரர வேண்டும், அந்த நேரத்தில் தாக்குபவரின் validators மற்ற fork இல் slashed ஆகி விடும்.

மொத்த ஸ்டேக்கில் >33%-ஐக் கொண்டு, ஒரு தாக்குதல்தாரி Ethereum நெட்வொர்க்கில் ஒரு சிறிய (இறுதிப்படுத்தல் தாமதம்) அல்லது மிகவும் கடுமையான (இரட்டை இறுதிப்படுத்தல்) விளைவை ஏற்படுத்தும் வாய்ப்புள்ளது. நெட்வொர்க்கில் 14,000,000-க்கும் அதிகமான ETH ஸ்டேக் செய்யப்பட்டிருப்பதாலும், ஒரு ETH-க்கு $1000 என்ற பிரதிநிதித்துவ விலையினாலும், இந்தத் தாக்குதல்களை நடத்துவதற்கான குறைந்தபட்ச செலவு 1000 x 14,000,000 x 0.33 = $4,620,000,000 ஆகும். Slashing மூலம் தாக்குபவர் இந்தப் பணத்தை இழந்து, நெட்வொர்க்கிலிருந்து வெளியேற்றப்படுவர். மீண்டும் தாக்குதல் நடத்த, அவர்கள் (மீண்டும்) ஸ்டேக்கில் >33%-ஐத் திரட்டி அதை (மீண்டும்) எரிக்க வேண்டும். நெட்வொர்க்கைத் தாக்கும் ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் >$4.6 பில்லியன் செலவாகும் ($1000/ETH மற்றும் 14M ETH ஸ்டேக் செய்யப்பட்ட நிலையில்). Attacker slashed செய்யப்பட்ட பிறகு, அவர்களை மீண்டும் நெட்வொர்க்கில் சேர்க்க activation queue வழியாகச் செல்ல வேண்டியிருக்கும். அதாவது, மீண்டும் நிகழும் தாக்குதல் விகிதமானது, தாக்குபவர் மொத்த ஸ்டேக்கில் >33%-ஐத் திரட்டக்கூடிய விகிதத்திற்கு மட்டுமல்ல, அவருடைய அனைத்து சரிபார்ப்பாளர்களையும் நெட்வொர்க்கில் சேர்ப்பதற்கு எடுக்கும் நேரத்திற்கும் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு முறையும் தாக்குபவர் தாக்குதல் நடத்தும்போது, அவர் மிகச் சிறிது பணம் இழக்கிறார், மற்றவர்கள் நிறைய பணம் பெறுகின்றனர், ஏனெனில் resulting supply shock மூலம்.

51% attacks அல்லது finality reversion போன்ற பிற தாக்குதல்கள், மொத்த stake இன் 66% ஐ உடையதாக இருப்பது போன்றவை, மிகவும் அதிக ETH தேவைப்படுவதாகவும், attacker க்கு மிகுந்த செலவாகவும் இருக்கும்.

இதை proof-of-work உடன் ஒப்பிடுகை. proof-of-work Ethereum-இல் ஒரு தாக்குதலைத் தொடங்குவதற்கான செலவு என்பது, மொத்த நெட்வொர்க் ஹாஷ் விகிதத்தில் >50%-ஐ தொடர்ந்து வைத்திருப்பதற்கான செலவாகும். இதற்கான செலவு, மற்ற miners களை முந்தி proof-of-work தீர்வுகளைத் தொடர்ந்து கண்டுபிடிக்கத் தேவையான கணிப்பொறி சக்திக்கான hardware மற்றும் இயங்கும் செலவுகள் ஆகும். Ethereum பெரும்பாலும் GPUs ஐப் பயன்படுத்தி mined செய்யப்பட்டது, இது cost ஐ குறைத்தது (ஆனால் Ethereum proof-of-work இல் தொடர்ந்து இருந்திருந்தால், ASIC miningஅதிகமாகப் பிரபலமாகியிருக்கலாம்). Proof-of-work Ethereum நெட்வொர்க்கில் தாக்குதல் நடத்த attacker க்கு அதிக அளவிலான hardware ஐ வாங்கி, அதை இயங்க வைக்கத் தேவையான மின்சாரத்திற்கு செலவு செய்ய வேண்டும், ஆனால் மொத்த cost, ஒரு தாக்குதல் நடத்த போதுமான அளவு ETH சேகரிக்க தேவையான செலவுக்குக் குறைவாகவே இருக்கும். proof-of-stake-ஐ விட proof-of-work-இல் ஒரு 51% தாக்குதல் ~20x குறைவான (opens in a new tab) செலவுடையது. தாக்குதல் கண்டறியப்பட்டு chain hard-forked செய்யப்பட்டு அவர்களின் மாற்றங்கள் அகற்றப்பட்டால், attacker அதே hardware ஐப் பயன்படுத்தி புதிய fork மீது மீண்டும் தாக்குதல் நடத்தலாம்.

சிக்கலான தன்மை

Proof-of-stake என்பது proof-of-work விட மிக அதிகமாகச் சிக்கலானது. இது proof-of-work க்கு ஆதரவான ஒரு அம்சமாகக் கருதப்படலாம், ஏனெனில் எளிதான நெறிமுறைகளில் தவறுகள் அல்லது எதிர்பாராத விளைவுகளை அறிமுகப்படுத்துவது கடினமாக இருக்கும். இருப்பினும, இந்தச் சிக்கலானதுு பல ஆண்டுகளாக மேற்கொள்ளப்பட்ட ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியால, சிக்கல்களைச் சரிசெய்துு, முறைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. Proof-of-stake நெறிமுறைகள் ஐந்து தனித்தனி குழுக்களால் ஐந்து வேறுபட்ட நிரலாக்க மொழிகளில் சுயாதீனமாகச் செயல்படுத்தப்பட்டுள்ளதால், client பிழைகளுக்கு எதிரான பாதுகாப்பு கிடைக்கிறது.

Proof-of-stake நெருக்கடியான கணிப்பு மற்றும் பரிசோதனைகளுக்குப் பாதுகாப்பாக வளர்த்துச் சோதிக்க, Beacon Chain என்பது proof-of-stake ஐ Ethereum Mainnet இல் செயல்படுத்துவதற்கு இரண்டு ஆண்டுகள் முன்பு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. Beacon Chain proof-of-stake பரிசோதனைக்கு sandbox ஆகச் செயல்பட்டது, ஏனெனில் இது proof-of-stake க்கு ஏற்பான நெருக்கடியான நெறிமுறையைச் செயல்படுத்தும் நேரடி blockchain ஆக இருந்தது, ஆனால் உண்மையான Ethereum பரிமாற்றங்களைத் தீண்டாமல் - ஒரு முறை proof-of-stake மேல் சம்மதம் பெறுவதில் மட்டுமே செயல்பட்டு வந்தது. இது நன்றாக நிலைத்ததற்கும், பிழையின்றி நீண்ட காலம் செயல்பட்ட பிறகு, Beacon Chain Ethereum Mainnet உடன் "merged" செய்யப்பட்டது. இந்த அனைத்தும் proof-of-stake சிக்கல்பாட்டை சரிசெய்து, எதிர்பாராத விளைவுகளோ அல்லது client பிழைகளின் அபாயம் மிகவும் குறைவாகும்.

தாக்குதல் பரப்பு

Proof-of-stake என்பது proof-of-work க்கு விட அதிகமாகச் சிக்கலானது, இதனால் அதிக தாக்குதல்களுக்கு வாய்ப்புகள் அதிகரிக்கின்றன. ஒரு peer-to-peer நெட்வொர்க்இணைப்புக்குப் பதிலாகக, இரண்டு தனித்தனிநெறிமுறைகளைச் செயல்படுத்தும் நெட்வொர்க்கள் உள்ளன. ஒவ்வொரு slot இலும் ஒரு குறிப்பிட்ட validator முன்கூட்டியே தேர்ந்தெடுக்கப்படுவது, அந்த validator ஐ இலக்காகக் கொண்டு அதிகளவிலான நெட்வொர்க் போக்குவரத்தால் denial-of-service தாக்குதலை ஏற்படுத்தும் வாய்ப்பை உருவாக்குகிறது.

மேலும், தங்கள் blocks அல்லது attestations ஐ வெளியிடுவதற்கான நேரத்தைக் கவனமாகத் தேர்ந்தெடுத்து, அதை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான நியாயமான network ஆனது பெற்றுக்கொள்வதற்கான வழிகளும் உள்ளன. இதனால், அவர்கள் குறிப்பிட்ட முறையில் வாக்களிக்க ஊக்குவிக்கப்படுகின்றனர். இறுதியாக, ஒரு தாக்குதலாளர் தக்க அளவு ETH சேர்த்துப் stake செய்து, consensus நெறிமுறையை ஆதிக்கப்படுத்த முடியும். இந்த ஒவ்வொரு தாக்குதல் வழிகளுக்கும் அதனுடன் தொடர்புடைய பாதுகாப்புகள் உள்ளன, ஆனால் proof-of-work-இன் கீழ் பாதுகாக்கப்பட வேண்டிய இந்த வழிகள் இருப்பதில்லை.

பரவலாக்கம்

Proof-of-stake என்பது proof-of-work உடன் ஒப்பிடுகையில் மிகுந்த மையமற்ற தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் mining hardware ஆயுதப் போட்டிகள் தனிநபர்களையும் சிறிய நிறுவனங்களையும் பொருட்செலவிலிருந்து விலக்கி விடுகின்றன. யாரும் நன்கு இயங்கும் சாதாரண hardware மூலம் mining ஐத் தொடங்குவதற்குத் தொழில்நுட்ப ரீதியாக முடியும், ஆனால் தங்களுக்கு ஏதேனும் பலன் கிடைக்கும் வாய்ப்பு, நிறுவன மின்தொழிலாளர் நடவடிக்கைகளுடன் ஒப்பிடுகையில் மிகுந்த சிறியதாகும். Proof-of-stake உடன், staking செலவுகளும், அதிலிருந்து கிடைக்கும் சதவீத லாபமும் அனைவருக்கும் ஒரே மாதிரியானவை. தற்போதைய நிலையில், ஒரு validator ஐ இயக்க 32 ETH செலவாகின்றது.

மறுபுறம், liquid staking derivatives இன் கண்டுபிடிப்பு மையமயமாக்கல் குறித்த கவலைகளை உருவாக்கியுள்ளது, ஏனெனில் சில பெரிய வழங்குநர்கள் பெரிய அளவிலான staked ETH ஐ நிர்வகிக்கின்றனர். இது ஒரு சிக்கலானது, மேலும் விரைவில் சரிசெய்யப்பட வேண்டியது அவசியமாகிறது. ஆனால் இது தோன்றும் அளவிற்கு எளிமையானது அல்ல. மையமயமாக்கப்பட்ட staking வழங்குநர்கள், அவசியம் validators மீது மையமயமாக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டைக் கொண்டிருக்கிறார்கள் என்றில்லை - பொதுவாக இது பல சுதந்திரமான node operators க்கு தங்களுடைய சொந்த 32 ETH இல்லாமல் ETH க்கான மையக் குளத்தை உருவாக்க ஒரு வழியாக மட்டுமே உள்ளது.

Ethereum க்கு சிறந்த தேர்வு, validators ஐ வீட்டு கணினிகளில் உள்ளூர் செயல்படுத்துவது, மையமற்ற தன்மையை அதிகரிப்பதாகும். இதனால் Ethereum node/validator ஐ இயக்குவதற்கான hardware தேவைகளை அதிகரிக்கும் மாற்றங்களை எதிர்க்கின்றது.

நிலைத்தன்மை

Proof-of-stake என்பது blockchain ஐப் பாதுகாப்பாக வைத்திருக்க மிகக் குறைந்த carbon செலவான வழியாகும். Proof-of-work முறையில், miners ஒரு block ஐ mine செய்யும் உரிமையைப் பெறுவதற்காகப் போட்டிபோடுகின்றனர். Miners அதிக வெற்றியடைவது, அவர்கள் கணக்கீடுகளை விரைவாகச் செய்ய முடியும்போது மட்டுமே ஆகும், இது hardware மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வில் முதலீடு செய்யத் தூண்டுகிறது. இது Ethereum க்கு proof-of-stake முறைமைக்கு மாறும் முன்பே கண்டறியப்பட்டது. Proof-of-stake க்கு மாறுவதற்கு முன்னதாக Ethereum சுமார் 78 TWh/yr எனும் அளவுக்கு ஆற்றல் நுகர்ந்து வந்தது - இது ஒரு சிறிய நாட்டிற்கு இணையானது. ஆனால் proof-of-stake க்கு மாறுவதால் இந்த ஆற்றல் செலவு ~99.98% ஆகக் குறைக்கப்பட்டது. Proof-of-stake Ethereum ஐ ஒரு ஆற்றல் திறன் வாய்ந்த, குறைந்த carbon கொண்ட தளமாக மாற்றியது.

Ethereum-இன் ஆற்றல் நுகர்வு பற்றி மேலும்

வெளியீடு

Proof-of-stake Ethereum தனது பாதுகாப்பைக் கட்டியணைக்க proof-of-work Ethereum விட மிகவும் குறைவான coins ஐ வெளியிட்டுச் செலுத்த முடியும், ஏனெனில் validators க்கு அதிக மின் கட்டணத்தைச் செலுத்த வேண்டியதில்லை. இதன் விளைவாக, ETH தனது பணவீக்கம் குறையவோ அல்லது பெரும்பாலான ETH அழிக்கப்படும்போது deflationary ஆகவோ மாறும். குறைந்த பணவீக்கம் என்பதற்குள், Ethereum இன் பாதுகாப்பு, proof-of-work விடக் குறைந்த செலவாக உள்ளது.

பார்த்து கற்பவரா?

Justin Drake proof-of-stake இன் proof-of-work மீது கிடைக்கும் பலன்களை விளக்கும் காணொளியைப் பாருங்கள்: