ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ వర్సెస్ ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్
ఎథీరియం ప్రారంభించినప్పుడు, ఎథీరియంను సురక్షితం చేస్తుందని నమ్మడానికి ముందు ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ (PoS) కు ఇంకా చాలా పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి అవసరం. ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ (PoW) అనేది బిట్కాయిన్ ద్వారా ఇప్పటికే నిరూపించబడిన సరళమైన యంత్రాంగం, అంటే ఎథీరియంను ప్రారంభించడానికి కోర్ డెవలపర్లు దీనిని వెంటనే అమలు చేయగలరు. ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ను అమలు చేయగల స్థాయికి అభివృద్ధి చేయడానికి మరో 8 సంవత్సరాలు పట్టింది.
ఎథీరియం ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ నుండి ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్కు మారడం వెనుక ఉన్న హేతుబద్ధతను మరియు ఇందులో ఉన్న లాభనష్టాలను ఈ పేజీ వివరిస్తుంది.
భద్రత
ఎథీరియం పరిశోధకులు ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కంటే ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ను మరింత సురక్షితమైనదిగా భావిస్తారు. అయినప్పటికీ, ఇది ఇటీవల మాత్రమే నిజమైన ఎథీరియం మెయిన్నెట్ కోసం అమలు చేయబడింది మరియు ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కంటే తక్కువ కాలం నిరూపించబడింది. కింది విభాగాలు ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్తో పోలిస్తే ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ యొక్క భద్రతా నమూనాలోని లాభనష్టాలను చర్చిస్తాయి.
దాడి చేయడానికి అయ్యే ఖర్చు
ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్లో, ధృవీకర్తలు స్మార్ట్ కాంట్రాక్ట్లో కనీసం 32 ETH ను ఎస్క్రో ("స్టేక్") చేయడం అవసరం. తప్పుగా ప్రవర్తించే ధృవీకర్తలను శిక్షించడానికి ఎథీరియం స్టేక్ చేసిన ఈథర్ను నాశనం చేయగలదు. ఏకాభిప్రాయానికి రావడానికి, మొత్తం స్టేక్ చేసిన ఈథర్లో కనీసం 66% నిర్దిష్ట బ్లాక్ల సెట్కు అనుకూలంగా ఓటు వేయాలి. >=66% స్టేక్ ద్వారా ఓటు వేయబడిన బ్లాక్లు "ఖరారైన"విగా మారతాయి, అంటే వాటిని తీసివేయలేము లేదా పునర్వ్యవస్థీకరించలేము.
నెట్వర్క్పై దాడి చేయడం అంటే చైన్ ఖరారు కాకుండా నిరోధించడం లేదా దాడి చేసేవారికి ఏదో ఒక విధంగా ప్రయోజనం చేకూర్చే కానానికల్ చైన్లో బ్లాక్ల యొక్క నిర్దిష్ట సంస్థను నిర్ధారించడం. దీనికి దాడి చేసే వ్యక్తి పెద్ద మొత్తంలో ఈథర్ను కూడబెట్టుకుని దానితో నేరుగా ఓటు వేయడం ద్వారా లేదా నిజాయితీగల ధృవీకర్తలను ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో ఓటు వేసేలా మోసగించడం ద్వారా నిజాయితీగల ఏకాభిప్రాయం యొక్క మార్గాన్ని మళ్లించడం అవసరం. నిజాయితీగల ధృవీకర్తలను మోసగించే అధునాతన, తక్కువ-సంభావ్యత దాడులను పక్కన పెడితే, ఎథీరియంపై దాడి చేయడానికి అయ్యే ఖర్చు అనేది ఏకాభిప్రాయాన్ని తమకు అనుకూలంగా ప్రభావితం చేయడానికి దాడి చేసే వ్యక్తి కూడబెట్టుకోవాల్సిన స్టేక్ ఖర్చు.
దాడికి అయ్యే అతి తక్కువ ఖర్చు మొత్తం స్టేక్లో >33%. మొత్తం స్టేక్లో >33% కలిగి ఉన్న దాడి చేసే వ్యక్తి కేవలం ఆఫ్లైన్లోకి వెళ్లడం ద్వారా నిశ్చయత్వం ఆలస్యం కావడానికి కారణం కావచ్చు. ఆన్లైన్ మెజారిటీ 66% స్టేక్ను సూచించే వరకు మరియు చైన్ను మళ్లీ ఖరారు చేసే వరకు ఆఫ్లైన్ ధృవీకర్తల నుండి స్టేక్ను లీక్ చేసే "నిష్క్రియాత్మకత క్షీణత" అని పిలువబడే యంత్రాంగం ఉన్నందున ఇది నెట్వర్క్కు సాపేక్షంగా చిన్న సమస్య. దాడి చేసే వ్యక్తి బ్లాక్ నిర్మాతగా ఉండమని అడిగినప్పుడు ఒకదానికి బదులుగా రెండు బ్లాక్లను సృష్టించడం ద్వారా మరియు వారి ధృవీకర్తలందరితో డబుల్-ఓటు వేయడం ద్వారా మొత్తం స్టేక్లో 33% కంటే కొంచెం ఎక్కువతో డబుల్ నిశ్చయత్వానికి కారణం కావడం సైద్ధాంతికంగా సాధ్యమే. ప్రతి ఫోర్క్కు మిగిలిన నిజాయితీగల ధృవీకర్తలలో 50% మంది మాత్రమే ప్రతి బ్లాక్ను ముందుగా చూడవలసి ఉంటుంది, కాబట్టి వారు తమ సందేశాలను సరిగ్గా సమయానికి పంపగలిగితే, వారు రెండు ఫోర్క్లను ఖరారు చేయగలరు. ఇది విజయవంతం అయ్యే అవకాశం తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ దాడి చేసే వ్యక్తి డబుల్-నిశ్చయత్వానికి కారణం కాగలిగితే, ఎథీరియం సంఘం ఒక ఫోర్క్ను అనుసరించాలని నిర్ణయించుకోవాలి, ఈ సందర్భంలో దాడి చేసేవారి ధృవీకర్తలు తప్పనిసరిగా మరొకదానిపై స్లాషింగ్ చేయబడతారు.
మొత్తం స్టేక్లో >33% తో, దాడి చేసే వ్యక్తి ఎథీరియం నెట్వర్క్పై చిన్న (నిశ్చయత్వం ఆలస్యం) లేదా మరింత తీవ్రమైన (డబుల్ నిశ్చయత్వం) ప్రభావాన్ని చూపే అవకాశం ఉంది. నెట్వర్క్లో 14,000,000 కంటే ఎక్కువ ETH స్టేక్ చేయబడి మరియు $1000/ETH ప్రాతినిధ్య ధరతో, ఈ దాడులను చేయడానికి కనీస ఖర్చు 1000 x 14,000,000 x 0.33 = $4,620,000,000. దాడి చేసే వ్యక్తి స్లాషింగ్ ద్వారా ఈ డబ్బును కోల్పోతాడు మరియు నెట్వర్క్ నుండి బహిష్కరించబడతాడు. మళ్లీ దాడి చేయడానికి, వారు >33% స్టేక్ను (మళ్లీ) కూడబెట్టుకోవాలి మరియు దానిని (మళ్లీ) దహనం చేయాలి. నెట్వర్క్పై దాడి చేయడానికి ప్రతి ప్రయత్నానికి >$4.6 బిలియన్లు ఖర్చవుతుంది ($1000/ETH మరియు 14M ETH స్టేక్ చేయబడినప్పుడు). దాడి చేసే వ్యక్తి స్లాషింగ్ చేయబడినప్పుడు నెట్వర్క్ నుండి కూడా బహిష్కరించబడతాడు మరియు తిరిగి చేరడానికి వారు క్రియాశీలీకరణ క్యూలో చేరాలి. దీని అర్థం పునరావృత దాడి రేటు దాడి చేసే వ్యక్తి మొత్తం స్టేక్లో >33% కూడబెట్టుకోగల రేటుకు మాత్రమే కాకుండా వారి ధృవీకర్తలందరినీ నెట్వర్క్లోకి తీసుకురావడానికి పట్టే సమయానికి కూడా పరిమితం చేయబడింది. దాడి చేసే వ్యక్తి దాడి చేసిన ప్రతిసారీ, వారు చాలా పేదవారు అవుతారు మరియు ఫలితంగా వచ్చే సరఫరా షాక్ కారణంగా మిగిలిన సంఘం ధనవంతులు అవుతుంది.
51% దాడులు లేదా మొత్తం స్టేక్లో 66% తో నిశ్చయత్వం తిరోగమనం వంటి ఇతర దాడులకు గణనీయంగా ఎక్కువ ETH అవసరం మరియు దాడి చేసేవారికి చాలా ఖరీదైనవి.
దీనిని ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్తో పోల్చండి. ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ ఎథీరియంపై దాడిని ప్రారంభించడానికి అయ్యే ఖర్చు మొత్తం నెట్వర్క్ హాష్ రేటులో >50% స్థిరంగా కలిగి ఉండటానికి అయ్యే ఖర్చు. ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ పరిష్కారాలను స్థిరంగా లెక్కించడానికి ఇతర మైనర్లను అధిగమించడానికి తగినంత కంప్యూటింగ్ శక్తి యొక్క హార్డ్వేర్ మరియు రన్నింగ్ ఖర్చులకు ఇది సమానం. ఎథీరియం ఎక్కువగా ASIC ల కంటే GPU లను ఉపయోగించి మైనింగ్ చేయబడింది, ఇది ఖర్చును తగ్గించింది (ఎథీరియం ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్లోనే ఉండి ఉంటే, ASIC మైనింగ్ మరింత ప్రాచుర్యం పొంది ఉండేది). ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ ఎథీరియం నెట్వర్క్పై దాడి చేయడానికి ఒక విరోధి చాలా హార్డ్వేర్ను కొనుగోలు చేయాలి మరియు దానిని నడపడానికి విద్యుత్ కోసం చెల్లించాలి, అయితే మొత్తం ఖర్చు దాడిని ప్రారంభించడానికి తగినంత ETH ను కూడబెట్టుకోవడానికి అవసరమైన ఖర్చు కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ కంటే ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్లో 51% దాడి ~20 రెట్లు తక్కువ (opens in a new tab) ఖరీదైనది. దాడి కనుగొనబడితే మరియు వారి మార్పులను తొలగించడానికి చైన్ హార్డ్-ఫోర్క్ చేయబడితే, దాడి చేసే వ్యక్తి కొత్త ఫోర్క్పై దాడి చేయడానికి అదే హార్డ్వేర్ను పదేపదే ఉపయోగించవచ్చు.
సంక్లిష్టత
ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కంటే ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ చాలా సంక్లిష్టమైనది. సరళమైన ప్రోటోకాల్లలోకి ప్రమాదవశాత్తు బగ్లు లేదా అనాలోచిత ప్రభావాలను ప్రవేశపెట్టడం కష్టం కాబట్టి ఇది ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్కు అనుకూలమైన అంశం కావచ్చు. అయినప్పటికీ, సంవత్సరాల పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి, అనుకరణలు మరియు టెస్ట్నెట్ అమలుల ద్వారా సంక్లిష్టత మచ్చిక చేసుకోబడింది. ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ ప్రోటోకాల్ 5 ప్రోగ్రామింగ్ భాషలలో 5 వేర్వేరు బృందాలచే (అమలు మరియు ఏకాభిప్రాయ పొరలలో ప్రతిదానిపై) స్వతంత్రంగా అమలు చేయబడింది, ఇది క్లయింట్ బగ్లకు వ్యతిరేకంగా స్థితిస్థాపకతను అందిస్తుంది.
ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ ఏకాభిప్రాయ తర్కాన్ని సురక్షితంగా అభివృద్ధి చేయడానికి మరియు పరీక్షించడానికి, ఎథీరియం మెయిన్నెట్లో ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ అమలు చేయడానికి 2 ఏళ్ల ముందు బీకన్ చైన్ ప్రారంభించబడింది. బీకన్ చైన్ ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ పరీక్ష కోసం శాండ్బాక్స్గా పనిచేసింది, ఎందుకంటే ఇది ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ ఏకాభిప్రాయ తర్కాన్ని అమలు చేసే ప్రత్యక్ష బ్లాక్చైన్, కానీ నిజమైన ఎథీరియం లావాదేవీలను తాకకుండా - ప్రభావవంతంగా దానికదే ఏకాభిప్రాయానికి వస్తుంది. ఇది తగినంత సమయం వరకు స్థిరంగా మరియు బగ్-రహితంగా ఉన్న తర్వాత, బీకన్ చైన్ ఎథీరియం మెయిన్నెట్తో "విలీనం" చేయబడింది. ఇవన్నీ అనాలోచిత పరిణామాలు లేదా క్లయింట్ బగ్ల ప్రమాదం చాలా తక్కువగా ఉండే స్థాయికి ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ యొక్క సంక్లిష్టతను మచ్చిక చేసుకోవడానికి దోహదపడ్డాయి.
దాడి ఉపరితలం
ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కంటే ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ మరింత సంక్లిష్టమైనది, అంటే నిర్వహించడానికి మరిన్ని సంభావ్య దాడి వెక్టర్స్ ఉన్నాయి. క్లయింట్లను కనెక్ట్ చేసే ఒక పీర్-టు-పీర్ నెట్వర్క్కు బదులుగా, 2 ఉన్నాయి, ప్రతి ఒక్కటి ప్రత్యేక ప్రోటోకాల్ను అమలు చేస్తాయి. ప్రతి స్లాట్లో బ్లాక్ను ప్రతిపాదించడానికి ముందుగా ఎంచుకున్న ఒక నిర్దిష్ట ధృవీకర్తను కలిగి ఉండటం వలన పెద్ద మొత్తంలో నెట్వర్క్ ట్రాఫిక్ ఆ నిర్దిష్ట ధృవీకర్తను ఆఫ్లైన్లోకి నెట్టివేసే సేవ-నిరాకరణ (denial-of-service) సంభావ్యతను సృష్టిస్తుంది.
దాడి చేసేవారు తమ బ్లాక్లు లేదా ధృవీకరణల విడుదలను జాగ్రత్తగా సమయం చేసే మార్గాలు కూడా ఉన్నాయి, తద్వారా అవి నిజాయితీగల నెట్వర్క్లో కొంత భాగానికి అందుతాయి, వాటిని నిర్దిష్ట మార్గాల్లో ఓటు వేయడానికి ప్రభావితం చేస్తాయి. చివరగా, దాడి చేసే వ్యక్తి స్టేక్ చేయడానికి మరియు ఏకాభిప్రాయ యంత్రాంగంపై ఆధిపత్యం చెలాయించడానికి తగినంత ETH ను సులభంగా కూడబెట్టుకోవచ్చు. ఈ దాడి వెక్టర్లలో ప్రతిదానికి అనుబంధ రక్షణలు ఉన్నాయి, కానీ అవి ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కింద రక్షించబడటానికి ఉనికిలో లేవు.
వికేంద్రీకరణ
ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కంటే ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ మరింత వికేంద్రీకృతమైనది ఎందుకంటే మైనింగ్ హార్డ్వేర్ ఆయుధ పోటీలు వ్యక్తులు మరియు చిన్న సంస్థలను ధరల ద్వారా బయటకు నెట్టివేస్తాయి. ఎవరైనా సాంకేతికంగా నిరాడంబరమైన హార్డ్వేర్తో మైనింగ్ ప్రారంభించగలిగినప్పటికీ, సంస్థాగత మైనింగ్ కార్యకలాపాలతో పోలిస్తే వారు ఏదైనా ప్రతిఫలం పొందే అవకాశం చాలా తక్కువ. ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్తో, స్టేకింగ్ ఖర్చు మరియు ఆ స్టేక్పై శాతం రాబడి అందరికీ ఒకేలా ఉంటాయి. ధృవీకర్తను నడపడానికి ప్రస్తుతం 32 ETH ఖర్చవుతుంది.
మరోవైపు, లిక్విడ్ స్టేకింగ్ ఉత్పన్నాల ఆవిష్కరణ కేంద్రీకరణ ఆందోళనలకు దారితీసింది ఎందుకంటే కొంతమంది పెద్ద ప్రొవైడర్లు పెద్ద మొత్తంలో స్టేక్ చేసిన ETH ను నిర్వహిస్తారు. ఇది సమస్యాత్మకమైనది మరియు వీలైనంత త్వరగా సరిదిద్దబడాలి, కానీ ఇది కనిపించే దానికంటే మరింత సూక్ష్మమైనది. కేంద్రీకృత స్టేకింగ్ ప్రొవైడర్లు తప్పనిసరిగా ధృవీకర్తలపై కేంద్రీకృత నియంత్రణను కలిగి ఉండరు - తరచుగా ఇది ప్రతి పాల్గొనేవారికి వారి స్వంత 32 ETH అవసరం లేకుండా చాలా మంది స్వతంత్ర నోడ్ ఆపరేటర్లు స్టేక్ చేయగల ETH యొక్క కేంద్ర పూల్ను సృష్టించడానికి ఒక మార్గం మాత్రమే.
ఎథీరియంకు ఉత్తమ ఎంపిక ఏమిటంటే, ధృవీకర్తలు స్థానికంగా ఇంటి కంప్యూటర్లలో నడపబడటం, వికేంద్రీకరణను పెంచడం. నోడ్/ధృవీకర్తను నడపడానికి హార్డ్వేర్ అవసరాలను పెంచే మార్పులను ఎథీరియం ఎందుకు నిరోధిస్తుందో దీనికి కారణం.
స్థిరత్వం
ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ అనేది బ్లాక్చైన్ను సురక్షితం చేయడానికి కార్బన్-చౌకైన మార్గం. ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కింద మైనర్లు బ్లాక్ను మైనింగ్ చేసే హక్కు కోసం పోటీపడతారు. మైనర్లు గణనలను వేగంగా చేయగలిగినప్పుడు మరింత విజయవంతమవుతారు, హార్డ్వేర్ మరియు శక్తి వినియోగంలో పెట్టుబడిని ప్రోత్సహిస్తారు. ఎథీరియం ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్కు మారడానికి ముందు ఇది గమనించబడింది. ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్కు మారడానికి కొద్దిసేపటి ముందు, ఎథీరియం సంవత్సరానికి సుమారు 78 TWh వినియోగిస్తోంది - ఒక చిన్న దేశం అంత. అయినప్పటికీ, ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్కు మారడం వల్ల ఈ శక్తి వ్యయం ~99.98% తగ్గింది. ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ ఎథీరియంను శక్తి-సమర్థవంతమైన, తక్కువ కార్బన్ ప్లాట్ఫారమ్గా మార్చింది.
ఎథీరియం యొక్క శక్తి వినియోగం గురించి మరింత
జారీ
ప్రూఫ్-ఆఫ్-స్టేక్ ఎథీరియం ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ ఎథీరియం కంటే చాలా తక్కువ నాణేలను జారీ చేయడం ద్వారా దాని భద్రతకు చెల్లించగలదు ఎందుకంటే ధృవీకర్తలు అధిక విద్యుత్ ఖర్చులను చెల్లించాల్సిన అవసరం లేదు. ఫలితంగా, పెద్ద మొత్తంలో ETH దహనం చేయబడినప్పుడు ETH దాని ద్రవ్యోల్బణాన్ని తగ్గించగలదు లేదా ప్రతి ద్రవ్యోల్బణంగా కూడా మారవచ్చు. తక్కువ ద్రవ్యోల్బణ స్థాయిలు అంటే ఎథీరియం యొక్క భద్రత ప్రూఫ్-ఆఫ్-వర్క్ కింద ఉన్నదానికంటే చౌకగా ఉంటుంది.