Proof-of-Stake je vhodný konsenzus pre finančnú revolúciu
Proof-of-Work (PoW) a Proof-of-Stake (PoS) sú dva rôzne koncepty, ktoré plnia rovnakú úlohu. Oba prístupy majú svoje nesporné výhody a nevýhody. Argumenty proti PoS bohužiaľ často vychádzajú z nepochopenia alebo prehliadania problémov PoW. V tomto článku si predstavíme argumenty v prospech PoS.
TLDR:
- Decentralizácia Bitcoinu sa zhoršuje. Podľa jednej štúdie približne 50 veľkých ťažiarov kontroluje 50 % hash rate.
- Ťažba PoW je exkluzívna, pretože účastníci musia investovať do hardvéru a energie. Väčší hráči si ľahšie vyjednajú zľavy, takže majú konkurenčnú výhodu.
- Siete PoS môžu byť decentralizovanejšie, pretože každý sa môže ľahko podieľať na stakingu.
- Nakamotov koeficient Bitcoinu je 4.
- Kritická infraštruktúra Bitcoinu závisí od 3 poskytovateľov internetových služieb.
- PoS je kritizovaná ľuďmi, ktorí stakujú na burzách. Bitcoin má presne ten istý problém, keďže ľudia sú nútení ťažiť prostredníctvom tretích strán.
- Cardano funguje podobne ako Bitcoin a je postavené na Nakamotovom konsenze. Jediný rozdiel je, že namiesto spotreby energie sa používa moderná kryptografia.
- Náklady na 51 % útok sú v prípade Cardano minimálne približne 330x vyššie (6 miliárd USD) ako v prípade Bitcoinu (18 miliónov USD).
- Siete PoW nemusia byť z dlhodobého hľadiska ekonomicky udržateľné.
- Odolnosť sietí PoS voči 51 % útoku je založená na distribúcii mincí. Pokiaľ sú používatelia ochotní sieť chrániť, útočník nemá šancu.
- Siete PoS sú oveľa odolnejšie voči rôznym útokom vďaka svojej nezávislosti od elektrickej energie.
- Keď hodnota BTC klesne, baníci sú nútení mince predávať. Stajkeri nemusia predávať mince ADA, takže bezpečnosť siete sa neznižuje.
- Obľúbený argument “bohatí bohatnú” platí viac pre siete PoW ako pre siete PoS.
- Bitcoin je podobný fiat menám v tom, že kľúčové rozhodovanie prebieha v malej exkluzívnej skupine. V sieťach PoS má každý jednotlivec hlas. Držitelia BTC dôverujú PoW baníkom podobne ako držitelia USD dôverujú FEDu.
Úvod
Satoshi Nakamoto spustením Bitcoinu v roku 2009 začal finančnú revolúciu. Bitcoin využíva konsenzus PoW, ktorý počas svojej existencie funguje veľmi dobre a preukázal svoje kvality. Žiadny protokol však nežije vo vákuu a vzhľadom na dynamické prostredie a vnútorné nastavenia protokolu sa jednotlivé vlastnosti časom menia. Bitcoiny sa už netěžia na veľkom počte prenosných počítačov ako na začiatku. Ťažiari si musia kúpiť drahý hardvér a delegovať rýchlosť hashovania na vybraný pool. Prostredníctvom procesu nazývaného halving sa rozpočet na zabezpečenie pravidelne mení. Niektoré trendy nie sú pozitívne a je spravodlivé o nich otvorene diskutovať.
Okolo roku 2015 začal tím IOG budovať Cardano. Tím zvažoval, či bude výhodnejšie používať PoW alebo PoS. Rozhodnutie pre PoS padlo po dôkladnom výskume a mnohých vedeckých štúdiách. Cardano začalo používať PoS v roku 2020 a protokol funguje bez väčších problémov alebo potreby reštartovania. Mnohé vedecké práce sú recenzované a boli prezentované na mnohých konferenciách. Ouroboros Praos](Ouroboros Praos: An adaptively-secure, semi-synchronous proof-of-stake protocol - IOHK Research) Proof-of-Stake štúdia má viac ako 100 citácií v iných prácach. Treba spomenúť, že všetky vedecké štúdie a zdrojový kód sú otvorené. Ktokoľvek na svete sa môže pozrieť, ako je PoS navrhnutý a ako funguje.
Zaujímavý článok o PoW vs. PoS pochádza od Lyn Aldenovej, ktorá považuje PoW za lepšie riešenie. Pokúsime sa ukázať, že PoS ponúka v mnohých ohľadoch zaujímavú alternatívu.
Lyn sa vo svojej práci zamerala na PoS Ethereum. My sa zameriame na PoS Cardano, pretože tento konsenzus poznáme lepšie. A čo je dôležitejšie, PoS Cardano v čase písania tohto článku funguje už takmer 2 roky. Nie je potrebné špekulovať o tom, čo by mohlo teoreticky fungovať. Prax ukazuje, ako PoS funguje v posledných dvoch rokoch.
Dôležité funkcie siete
Pre verejné blockchainové siete sú najdôležitejšie nasledujúce vlastnosti. Preto im v tomto článku venujeme najviac priestoru.
- Decentralizácia: decentralizácia je kľúčovou vlastnosťou, ktorá odlišuje všetky súčasné finančné riešenia od blockchainových sietí. Decentralizácia spočíva v rozdelení rozhodovacej právomoci medzi čo najväčší počet nezávislých účastníkov.
- Bezpečnosť: vzhľadom na decentralizovaný charakter blockchainových sietí je bezpečnosť postavená na úplne iných princípoch ako centralizované riešenia. Bezpečnosť blockchainových sietí je založená na teórii hier a je postavená na stratégii ľudí, ktorí nezávisle od seba chcú maximalizovať svoj vlastný zisk. Bezpečnosť sietí závisí od finančných stimulov, ktoré musia motivovať k čestnému správaniu a musia byť v súlade so záujmami siete. Sieť zostane bezpečná, ak budú čestní účastníci tvoriť väčšinu.
- Dlhodobá udržateľnosť: blockchainové siete sú ako podniky, ktoré fungujú s rozpočtom a majú príjmy a výdavky. Sieť platí účastníkom konsenzu za bezpečnosť a decentralizáciu. Príjmy pozostávajú z peňažnej expanzie, ktorá môže mať limity, a z výberu transakčných poplatkov. Bitcoin a Cardano majú obmedzený počet mincí, takže časom budú príjmy čoraz viac závisieť najmä od transakčných poplatkov.
Decentralizácia a bezpečnosť sú parametre, ktoré musia časom rásť s vyšším prijatím siete. Čím viac ľudí závisí od protokolu blockchain, tým vyššia bezpečnosť je potrebná. To znamená, že náklady na útok musia rásť, aby sa útočníkom zabránilo v pokusoch o útok. Zároveň musí rásť decentralizácia, pretože budú rásť pokusy politikov a korporácií o kontrolu siete.
Rozpočet siete priamo určuje, ako dlho je možné udržiavať tieto kľúčové vlastnosti na dostatočne vysokej úrovni. S klesajúcim rozpočtom môže teoreticky klesať aj kvalita zabezpečenia a decentralizácie, čo môže viesť k úspešnému pokusu o útok.
Je dôležité poznamenať, že nikde nie je definované, čo je dostatočná úroveň bezpečnosti a dostatočná úroveň decentralizácie. Tímy by sa mali snažiť, aby tieto charakteristiky boli čo najvyššie a aby sa s ich prijatím škálovali. Táto úloha môže byť veľmi zložitá za predpokladu, že nebudú porušené základné pravidlá protokolu.
Rozdelenie moci
Nie je technologicky možné, aby všetci účastníci verejnej siete mali rovnaké postavenie. V prípade Cardana aj Bitcoinu majú najväčšiu zodpovednosť prevádzkovatelia poolov, keďže vytvárajú bloky. Môžu teda napríklad rozhodovať o tom, ktoré transakcie sa zahrnú do bloku alebo na ktorý blok sa nadviaže v prípade forku. Ak chcú regulačné orgány vynútiť cenzúru transakcií, musia sa zamerať len na prevádzkovateľov poolov. Čím väčší počet poolov z rôznych krajín v sieti existuje, tým odolnejšia bude sieť voči regulačným tlakom.
Ďalšiu skupinu tvoria subjekty, ktoré delegujú právomoci na prevádzkovateľov poolov. V prípade sietí PoW, ako je Bitcoin, ťažiarov deleguje hash rate na vybraný pool. Podobne v prípade sietí PoS, ako je Cardano, stakeri delegujú mince na zvolený pool. V zásade ide o rovnaký proces. Delegovatelia dôverujú, že vybraný prevádzkovateľ poolu sa bude správať čestne. Ak nie, delegujú výkon na iný pool. Je zdravé, ak je v sieti viac prevádzkovateľov poolov a je ekonomicky možné založiť nový pool.
Prevádzkovatelia poolu môžu mať svoj podiel rozhodovacej právomoci (vlastný hash rate alebo mince), ale väčšinou sú závislí od delegátov. V prípade útoku sú to práve delegáti, ktorí môžu útok odvrátiť alebo prostredníctvom delegovania právomocí vynútiť požadované správanie prevádzkovateľov poolu. Ak by napríklad regulačné orgány prinútili hlavný pool cenzurovať transakcie, delegáti by začali podporovať iný pool. Opäť platí, že čím viac právomocí je rozdelených medzi delegátov, tým odolnejšia bude sieť voči útokom. S rastúcou distribúciou moci rastie aj demokratické rozhodovanie.
Bitcoin na začiatku nemal pooly. Každý mohol ťažiť blok na svojom notebooku a získať odmenu. Decentralizácia Bitcoinu bola na maximálnej úrovni, keďže používatelia mali približne rovnaké postavenie. To sa zmenilo s príchodom ASIC baníkov a vznikom poolov. Používatelia si museli zaobstarať drahý hardvér, aby sa im oplatilo ťažiť mince BTC. S príchodom poolov vznikla malá skupina subjektov, ktoré mohli vytvoriť blok. Bezpečnosť siete sa výrazne zlepšila, ale decentralizácia začala výrazne klesať.
Produkcii blokov dnes dominuje približne 9 veľkých poolov. Jedným z hlavných hráčov je burza Binance. Všimnite si, že ak by sa Foundry USA Pool, Binance a AntPool dohodli na spolupráci, ich spoločná hash rate by bola viac ako 51 %. Delegáti by mohli delegovať hash rate inde, ak by to bolo pre sieť výhodné. Otázkou je, ako rýchlo by reagovali na prípadný problém.
Zdroj: Coin Dance | Latest Bitcoin Blocks by Mining Pool (today) Summary
Ťažba bitcoinov sa stala biznisom. Podnikatelia skupujú desaťtisíce ASIC baníkov a umiestňujú ich do veľkých ťažobných hál. Veľkí hráči môžu vyjednať výrazné zľavy s dodávateľmi hardvéru a energie. Môžu dokonca vyjednať lepšie podmienky s prevádzkovateľmi ťažobných poolov. Energia je v rôznych častiach sveta rôzne drahá, takže ťažba sa bude vždy geograficky koncentrovať na miestach, kde sú lepšie podmienky. Dlhý čas dominovala ťažbe Čína. Ak by v danom regióne boli výrazne lepšie podmienky na ťažbu, opäť by došlo ku koncentrácii. Domáci hobby baníci nemajú šancu konkurovať. Najmä v oblastiach, kde je energia drahá alebo jej je nedostatok. Ťažba bitcoinov je exkluzívna záležitosť dostupná len pre bohatých a len v určitých častiach sveta.
Súčasný stav decentralizácie a bezpečnosti Bitcoinu je opísaný vo vedeckej štúdii, ktorú v roku 2021 vypracovali odborníci z Cambridge. Dovoľte nám citovať jeden odsek.
Ukázali sme, že ťažobná kapacita Bitcoinu je vysoko koncentrovaná a je taká už päť rokov. Horných 10 % ťažiarov kontroluje 90 % a len 0,1 % (približne 50 ťažiarov) kontroluje takmer 50 % ťažobnej kapacity. Táto koncentrácia ťažobnej kapacity je navyše proticyklická a mení sa v závislosti od ceny Bitcoinu. Znižuje sa po prudkom zvýšení ceny Bitcoinu a zvyšuje sa v obdobiach, keď cena klesá, resp. Teda riziko 51 % útoku sa zvyšuje v obdobiach, keď cena Bitcoinu prudko klesá alebo po udalostiach polovičného poklesu.
Ako vidíte, podľa štúdie je dlhodobý trend z hľadiska decentralizácie veľmi negatívny. Štúdia sa zaoberá aj bezpečnosťou, ale k tej sa dostaneme neskôr. Poďme sa teraz pozrieť na to, aká decentralizovaná je sieť Cardano PoS a prečo je to tak.
Decentralizácia a bezpečnosť sietí PoS rastie spolu s distribúciou natívnych mincí. To je výhoda, pretože kľúčové parametre rastú s vyššou mierou adopcie, t. j. s vyšším spoločenským a finančným významom siete. V sieti Cardano môže byť každý držiteľ mince ADA zároveň delegátom. Staking možno považovať za akúsi analógiu ťažby bitcoinov. V Bitcoine nemajú držitelia BTC žiadne rozhodovacie práva a nemôžu sa zúčastňovať na konsenze siete. Pri sieťach PoS môže rozhodovať doslova každý používateľ mince. Dodajme, že nielen na úrovni konsenzu siete, ale aj v určitej forme decentralizovaného riadenia.
Majitelia mincí majú vždy najväčší záujem na bezpečnosti a decentralizácii siete. Ide o najväčšiu skupinu, ktorá si za svoje peniaze kupuje mince. V dôsledku dopytu po minciach sa zvyšuje ich hodnota, čo má vplyv na bezpečnosť, pretože mince slúžia aj ako odmena pre prevádzkovateľov a delegátov poolov. V sieťach PoW sú delegátormi len obchodníci, ktorí nepotrebujú mince držať. Záleží im len na zisku. V sieťach PoS sú držitelia mincí zároveň osobami s rozhodovacími právomocami, čo dáva väčší zmysel.
Z nášho pohľadu nedáva zmysel, aby tí, ktorí majú najväčšiu kožu v hre, t. j. majitelia mincí, nemali žiadne rozhodovacie práva. Majitelia BTC musia dôverovať ťažiarom, že budú konať v ich záujme. Ťažiari však budú vždy uprednostňovať svoje vlastné ekonomické záujmy. Dodajme, že väčšina držiteľov mincí nebude prevádzkovať plnohodnotný uzol, takže nemajú vplyv na konsenzus ani z hľadiska výberu klienta.
Ak chcete mať rozhodovaciu moc v sieti POS, stačí vám držať mince a mať ľahkú peňaženku. Dá sa povedať, že vlastníci mincí sú zároveň vlastníkmi siete.
Staking je podstatne inkluzívnejší, pretože ktokoľvek na svete si môže kúpiť mince za rovnakú hodnotu. Keď chcú používatelia začať so stakingom, nie je potrebné kupovať drahý hardvér. Staking nie je riskantný biznis, takže je pravdepodobnejšie, že sa ho bude chcieť zúčastniť viac ľudí. Cardano nemá žiadnu minimálnu požadovanú sumu mincí na staking. Používateľom stačí doslova niekoľko mincí.
Ekonomický a motivačný model sa často prehliada, čo je škoda, pretože je to pravdepodobne najdôležitejšia časť verejných decentralizovaných protokolov. Pozrime sa, prečo je tento model taký dôležitý a ako je Cardano Ouroboros Proof-of-Stake navrhnutý z pohľadu používateľov Viac informácií .
V prípade PoW aj PoS by si každý chcel zabezpečiť pasívny príjem. Staking je však pre bežných ľudí podstatne dostupnejší. Sebecké ekonomické záujmy zvyšujú decentralizáciu a bezpečnosť sietí PoS. V prípade sietí PoW sa zvyšuje len bezpečnosť na úkor decentralizácie. Presnejšie povedané, o účasť na ťažbe PoW sa môže pokúsiť ktokoľvek na svete. Jednotliví podnikatelia si navzájom konkurujú, ich počet však časom klesá, pretože uspieť môžu len tí najlepší.
Inými slovami, úspech v ťažbe POW závisí od mnohých vonkajších faktorov, zatiaľ čo v prípade PoS stačí nákup mincí, aby sa držiteľ mincí mohol dlhodobo zúčastňovať na stakingu a pravidelne dostávať odmeny.
Zdroj: https://cexplorer.io/groups
Ak sa pozriete na počet poolov v sieti Cardano, uvidíte veľký počet menších hráčov. Samozrejme, v sieti Cardano sú aj veľryby. Výhodou sietí PoS však je, že protokol si je vedomý svojej decentralizácie a môže ekonomicky motivovať svoj rast. Teoreticky sa maximálne odmeny v epoche dajú dosiahnuť len vtedy, ak existuje určitý požadovaný počet nasýtených poolov. Dodajme, že v sieti je viac ako 1,1 milióna delegátov a ich počet neustále rastie.
Kvalita decentralizácie nie je len o konsenze siete, ale aj o základnej infraštruktúre. Organizácia Trail of Bits, ktorú poverila agentúra DARPA, vydala správu hodnotiacu decentralizáciu Bitcoinu a Etherea. Dovoľte mi odcitovať jednu vetu zo správy:
Nakamotov koeficient Bitcoinu je štyri, pretože prevzatie kontroly nad štyrmi najväčšími ťažobnými poolmi by zabezpečilo hashrate dostatočný na vykonanie 51 % útoku.
Toto je v podstate veľmi podobné zistenie ako v citovanej štúdii.
Zo správy sa tiež dozviete, že prevádzka protokolu Bitcoin nie je šifrovaná a 60 % sieťovej prevádzky prechádza len cez troch poskytovateľov internetových služieb. To môže predstavovať kritickú zraniteľnosť, pretože poskytovatelia internetových služieb a hostingu majú možnosť ľubovoľne zhoršiť alebo odmietnuť službu ktorémukoľvek uzlu.
Ďalším zistením je, že protokol Stratum ťažobného fondu Bitcoinu je nešifrovaný a v podstate neoverený. Pomocou škodlivých útokov je možné odhadnúť rýchlosť hashovania a výplaty ťažiarov v poole a manipulovať so správami Stratum s cieľom ukradnúť cykly CPU a výplaty účastníkom ťažobného poolu.
Ľudia sa niekedy príliš zameriavajú na sieťový konsenzus a zabúdajú, že decentralizácia závisí aj od sieťovej vrstvy. V prípade Bitcoinu je táto vrstva zastaraná a zraniteľná.
Priame a nepriame delegovanie moci
PoS je kritizovaná za to, že ľudia stavajú na centralizovaných burzách. To je oprávnená kritika, ale ak sa pozriete na obrázok vyššie, uvidíte, že Binance má 11 % podiel. To je menší podiel ako pri ťažbe Bitcoinu, kde má Binance 14 % podiel.
Staking na burzách znamená, že ľudia zverujú mince tretej strane, ktorá rozhoduje o tom, na aký pool ich deleguje. Burzy si potom môžu vytvárať vlastné pooly a používať mince používateľov na delegovanie. Burzy môžu mince zneužiť na útok alebo mince môže ukradnúť útočník, ktorý ich potom použije na útok. Ako vidíte, podiel spoločnosti Binance nie je významný a časom bude mať pravdepodobne klesajúcu tendenciu. Ľudia budú čoraz menej dôverovať centralizovaným riešeniam a na trhu sa budú objavovať decentralizované riešenia. Okrem toho bude rásť aj počet hlavných hráčov. V súčasnosti to nepredstavuje veľké riziko. Komunita pracuje na tom, aby boli ľudia poučení o rizikách spojených s centralizovanými burzami a stakingu z vlastných peňaženiek.
Vo všeobecnosti možno delegovanie moci rozdeliť na priame a nepriame. Priame delegovanie znamená, že vlastník mincí alebo hash rate, t. j. ten, kto za ne zaplatil, si priamo vyberá pool, do ktorého deleguje, a svoju voľbu môže kedykoľvek zmeniť. Nepriame delegovanie znamená, že používateľ zverí mince alebo hash rate tretej strane, ktorá sľúbi odmenu a sama rozhodne, na koho deleguje moc. Delegovatelia teda nemajú voľbu úplne pod kontrolou.
Je dôležité spomenúť, že Bitcoin má s nepriamym delegovaním hash rate presne ten istý problém ako siete PoS so stakingom na burzách. Ľudia si môžu kúpiť výpočtový výkon od tretích strán, ktoré za ich peniaze prevádzkujú ťažbu PoW. Nazýva sa to ťažba v cloude. Ak je napríklad cena energie v Európe drahá a ľudia chcú na ťažbe stále zarábať, môžu si kúpiť hash rate alebo si prenajať ASIC minery od tretej strany v Amerike. Platby sa uskutočňujú prostredníctvom bankových účtov. Všetko sa vykonáva na diaľku.
Problém je rovnaký ako pri stakingu, pretože tretia strana si môže vyhradiť právo, na aký pool ťažbu delegovať. Aj keď si používateľ môže vybrať pool, len ťažko môže skontrolovať, či tretia strana delegovala hash rate na vybraný pool. Používatelia platia bez toho, aby kontrolovali používanie hash rate. Možnosť zneužitia hash rate na útok je podobná ako pri zneužití mincí. Tretia strana v podstate nič neriskuje, pretože mnoho ľudí môže za energiu zaplatiť vopred.
Veľké tretie strany majú vždy nevýhodu v tom, že sú ľahko napadnuteľné. Útočník môže v čase útoku dočasne prerušiť hash rate alebo ju presmerovať tam, kam potrebuje.
V sieťach PoS sa tento problém dá riešiť vzdelávaním používateľov alebo legislatívou (centralizovaným burzám možno zakázať staking). V prípade sietí PoW je to oveľa komplikovanejšie, pretože ťažba PoW je z princípu exkluzívna a tí, ktorí sa chcú zúčastniť, musia v podstate dôverovať tretej strane. Iná možnosť neexistuje.
Na webovej stránke Genesis Mining nájdete informáciu, že jej služby využívajú viac ako 2 milióny ľudí. Navyše podobných hráčov je viac. Tieto tretie strany majú významný podiel na celkovej miere hashovania pri ťažbe bitcoinov.
Zdroje a bezpečnosť
Rozdelenie rozhodovacej právomoci závisí od konkrétneho zdroja. Pri ťažbe PoW je dôležitá spotreba energie. Elektrická energia je drahý a nekonečný zdroj, ktorý nie je vzácny. Elektrickú energiu možno kúpiť za peniaze, čo možno v kontexte ťažby bitcoinov považovať za druh investície s cieľom dosiahnuť zisk. Zdroj sa musí spotrebovať, za čo sa získava odmena. Náklady na ťažbu sú pokryté odmenou a v ideálnom prípade účastníci získajú zisk. Ťažba je riziková činnosť a nemusí byť zisková.
Mince v projektoch PoS sú drahý a obmedzený zdroj. Samotný zdroj je preto vzácny. Mince sa pri ťažbe nespotrebúvajú. Odmena je vždy garantovaná protokolom za čestné správanie.
Ako sme písali vyššie, odmeny budú čoraz viac závisieť od výberu poplatkov. Pozrime sa na najväčšie rozdiely medzi PoW a PoS.
Bitcoin poskytuje svoju bezpečnosť prostredníctvom hrubej sily. Ak chce niekto zaútočiť na Bitcoin alebo prepísať históriu, musí bezpodmienečne spotrebovať dané množstvo elektriny. Iná možnosť neexistuje.
Siete PoS, ako napríklad Cardano, zakladajú svoju bezpečnosť na decentralizácii, t. j. na distribúcii mincí ADA. Čím väčšia je distribúcia rozhodovacej moci, tým ťažšie je sieť napadnúť. Je potrebné zaútočiť na veľký počet nezávislých subjektov, ktoré rozhodujú sami za seba, vrátane zabezpečenia svojich poolov a mincí. Jednotlivé subjekty musia dobre chrániť svoje súkromné kľúče. To je však v súlade s úsilím celého odvetvia a ľudia sú zvyknutí používať hardvérové peňaženky. Pre prevádzkovateľov poolov je to nevyhnutnosť.
Spotreba energie plní v sieťach PoW dve úlohy. Po prvé, je to forma lotérie, ktorá pomáha rozhodnúť, kto získa právo vytvoriť nový blok v danom časovom období. V druhom rade je to zabezpečenie proti prepísaniu histórie.
PoS Cardano je postavená na rovnakých princípoch ako Bitcoin a je založená na Nakamotovom konsenze. Zásadný rozdiel je v tom, že namiesto spotreby energie sa používa moderná kryptografia (Key Evolving Signature, Verifiable Random Function). Kryptografia sa používa na lotériu, t. j. na určenie toho, kto získa právo vyrobiť ďalší blok. Zásadný rozdiel je v podstate len v množstve spotrebovanej energie. Rozdiel je značný. Zatiaľ čo Bitcoin potrebuje približne rovnaké množstvo elektrickej energie ako európska krajina, Cardano potrebuje približne rovnaké množstvo ako hotel. Pokiaľ ide o ochranu proti prepísaniu histórie, bolo by potrebné prelomiť kryptografické kľúče, čo by bol výpočtovo nákladnejší proces ako snaha získať vyššiu rýchlosť hashovania pri viacdňovom útoku PoW.
Bezpečnosť sietí PoW priamo závisí od ceny mincí v čase útoku. Na medveďom trhu je väčšia pravdepodobnosť, že sa útok uskutoční. Vypočítajme náklady na 51 % útok na Bitcoin počas jednej noci, pričom zanedbáme transakčné poplatky a cenu hardvéru. Transakčné poplatky nie sú významnou zložkou rozpočtu, najmä na medvedích trhoch. Predpokladajme, že útočník plánoval útok dlhší čas, takže by skupoval starší hardvér od ťažiarov, ktorí počas medvedieho trhu kapitulovali a ukončili svoju činnosť. Teoreticky by mohol získať starší hardvér. Pri minciach BTC v hodnote 20 000 USD by jednodňový útok stál približne 18 000 000 USD.
Ak sa útočníkovi útok PoW podarí, získa aj blokovú odmenu za najdlhší reťazec, takže náklady na útok sa mu v podstate vrátia, pokiaľ ide o energiu. Náklady na útok sú spojené len s hardvérom.
Útok na sieť PoS závisí aj od hodnoty mincí. Útočník si však nekupuje externý nekonečný zdroj za danú cenu (ako napríklad energiu). Útočník musí priamo nakúpiť natívne mince projektu v požadovanom množstve. Napríklad približne 51 % mincí ADA v prípade siete Cardano. V čase písania tohto článku je hodnota mincí ADA 0,50 USD, takže útok by stál najmenej 6 000 000 000 USD. Útok na sieť Cardano by bol približne 333-krát drahší ako útok na Bitcoin.
Ide však len o teoretické náklady útoku. Keďže bezpečnosť sietí PoS súvisí skôr s decentralizáciou, útočník by musel nejako zariadiť, aby mu ľudia predali mince. Akonáhle by na voľnom trhu vznikol vysoký dopyt po minciach, ich hodnota by tiež stúpla. To by motivovalo ľudí kupovať mince na účely stakingu. Náklady na útok by sa neustále zvyšovali. Je ťažké odhadnúť, či je možné, aby jeden subjekt kúpil také veľké množstvo mincí. Čím vyšší je dopyt po kúpe mincí, tým menej pravdepodobný je útok. Opäť nejde len o hodnotu mincí. Útokom pomáha predchádzať aj distribúcia. S rastúcim prijatím siete, t. j. distribúciou mincí ADA, sa pravdepodobnosť útoku znižuje. Okrem toho veľrybári nemusia byť ochotní svoje mince predávať. Pokiaľ sú v sieti poctivé veľryby, útok je v podstate nemožný.
Je pomerne ťažké kvantifikovať, o koľko je PoW lepší ako PoS, alebo naopak, z hľadiska odolnosti voči 51 % útoku. Oba koncepty sú na tom veľmi dobre. V oboch prípadoch útočník útočí na svoje vlastné bohatstvo. Ak niekto vlastní 1 % natívnych mincí siete PoS, má v podstate dosť na pohodlný život vrátane svojej rodiny. V prípade mincí BTC to tak nie je.
Bezpečnostný rozpočet
Bezpečnosť protokolov Bitcoinu priamo súvisí s hodnotou mincí BTC. Ak sa hodnota mincí BTC zvyšuje, zvyšuje sa aj bezpečnosť. Bohužiaľ, platí to aj naopak. To znamená, že pri každom dodatočnom znížení o polovicu, ku ktorému dôjde každé 4 roky, sa musí hodnota mincí BTC tiež zvýšiť aspoň 2-násobne, aby sa zachovala aspoň súčasná úroveň bezpečnostného rozpočtu. Ako sme však vysvetlili vyššie, požadovanou vlastnosťou je, aby sa bezpečnosť škálovala s prijatím.
Počas poslednej býčej série hodnota BTC vzrástla približne 3,3-násobne a v súčasnosti klesla pod ATH predchádzajúcej býčej série. To v podstate znamená, že ak má Bitcoin prekonať poslednú ATH, násobok musí byť vyšší ako naposledy. To je rozhodne možné. S vyššou kapitalizáciou však bude ťažšie urobiť násobky hodnoty mince.
Náklady na jednodňový útok možno vypočítať tak, že vezmeme počet odmien za deň a vynásobíme ho aktuálnou hodnotou BTC a veľkosťou blokovej odmeny. Ak je hodnota BTC v roku 2032 napríklad 500 000 USD, výpočet by vyzeral takto:
144 * 500,000 * 0.78 = 56,160,000
Ak sa zanedbajú transakčné poplatky, rozpočet na zabezpečenie v roku 2032 by mohol byť približne 56 miliónov USD za predpokladu, že hodnota BTC dosiahne túto predpokladanú hodnotu.
PoW je veľmi dobrou ochranou proti vonkajšiemu 51 % útoku, ale len dovtedy, kým nie je k dispozícii dostatočný rozpočet. To sa javí ako problém, keďže nikto nedokáže predpovedať hodnotu mincí BTC v budúcnosti. Nezabúdajme, že hodnota bitcoinov môže po dosiahnutí ATH v štvorročnom cykle klesnúť o 80 %, takže o rovnakú sumu klesne aj bezpečnosť. Dá sa teda povedať, že Bitcoin nemusí byť z dlhodobého hľadiska ekonomicky udržateľný.
Zaujímavá práca na tému rozpočet bezpečnosti pochádza od Paula Sztorca. V článku nájdete nasledujúcu tabuľku, ktorá znázorňuje klesajúcu odmenu za blok a predpokladanú hodnotu BTC. Paul predpovedá, že po roku 2032 začne bezpečnostný rozpočet klesať.
Podľa nášho názoru nemá zmysel špekulovať o vývoji trhu v dlhodobom horizonte. Je jasné, že zabezpečenie PoW môže mať vážne problémy povedzme po 20-30 rokoch.
Siete PoS na tom môžu byť podstatne lepšie, pretože rozpočet na bezpečnosť nie je tak závislý len od hodnoty mincí, ale aj od ich distribúcie. Útočník potrebuje mať viac ako polovicu mincí, ktoré sú v staku. Dá sa očakávať, že ak bude mať Cardano v budúcnosti významnú spoločenskú a finančnú úlohu, hodnota mincí ADA sa v priebehu nasledujúcich 10 až 20 rokov zvýši minimálne 10x, možno 20x. Ak by sa hodnota mincí ADA dostala napríklad na 10 USD, minimálne náklady na útok by boli približne 125 000 000 000 USD. To sa zdá byť z hľadiska bezpečnosti siete dostatočné.
Náklady na prevádzku siete PoS budú vždy podobné, viac-menej ako náklady na prevádzku hotela. Je reálne očakávať, že sa vyberie dostatok transakčných poplatkov na odmenu prevádzkovateľom poolov a delegátom.
Urobme si jeden rýchly a hypotetický výpočet. Ak by nejaká sieť spracovala 1 000 transakcií za sekundu pri nákladoch 0,20 USD, každý deň by zarobila 17 280 000 USD. V prípade siete PoS by akcionár s 0,001 % podielom zarobil 172 USD za deň. V prípade bežnej siete PoS by to bola dostatočná odmena, ktorá by používateľov motivovala k držbe mincí. Siete PoS môžu byť hypoteticky ekonomicky udržateľné len z vybraných poplatkov. Zanedbali sme náklady na prevádzku siete, ale tie sú v sieťach PoS minimálne.
V prípade sietí PoW nie je situácia taká dobrá, pretože podobný príjem siete by nezabezpečil dostatočnú bezpečnosť siete. Ešte horšie je, že značnú časť príjmov používajú ťažiari na pokrytie nákladov na energiu. Zisk ťažiarov by bol preto relatívne malý. Nezabúdajme, že náklady na hardvér a platenie daní sú tiež výdavky, ktoré musia baníci zohľadniť.
Keď sa dotácia siete začne výrazne znižovať, čo bude niekedy po roku 2044, keď odmena za blok bude 0,09 BTC, sieť Bitcoin bude musieť vyberať desiatky, ale lepšie stovky miliónov USD na poplatkoch. Ak sa škálovateľnosť prvej vrstvy nezlepší, používatelia budú musieť platiť poplatky v stovkách USD.
Samozrejme, ak by hodnota mincí BTC bola v desiatkach miliónov USD, sieť by nebola taká závislá od poplatkov.
Predpovedať príjmy z vybraných poplatkov je tiež dosť problematické, pretože vývoj závisí od technologického pokroku, prijatia a ochoty ľudí platiť drahé poplatky na prvých vrstvách. Bežné trhové princípy budú vždy fungovať a ak existuje lacnejšia alternatíva, ľudia ju budú používať. Je pravdepodobné, že ľudia budú na prenos hodnoty používať druhé vrstvy a iné lacnejšie riešenia, takže tieto riešenia budú vyberať transakčné poplatky na úkor prvých vrstiev.
Vplyv na životné prostredie
Cardano je približne 100 000-krát energeticky účinnejšie ako Bitcoin. Môže to byť viac alebo menej v závislosti od hodnoty mincí BTC, pretože skutočná spotreba energie závisí od veľkosti odmeny. Ide o dôležitý faktor, keďže vysoká spotreba energie bude vždy kontroverznou témou. Ak dnes máme v prevádzke niekoľko sietí PoS, bude čoraz ťažšie ospravedlniť prevádzku siete PoW. Vždy bude existovať veľká časť populácie, ktorá je ekologicky zmýšľajúca a bude PoW odmietať. Mladšia generácia má tendenciu starať sa o životné prostredie viac ako staršia generácia.
Zástancovia PoW, vrátane Lyn, tvrdia, že PoS je oveľa komplexnejší konsenzus, a preto by sme mali radšej používať PoW. Už len preto, že PoW je jednoduchší. Obávame sa, že tento argument sa vo svete technológií ťažko obhajuje. Je to ako argumentovať, že by sme nemali vyrábať účinnejšie a čistejšie spaľovacie motory, pretože to zvyšuje riziko dopravných nehôd. Alebo by sme mali používať prvú generáciu mobilných telefónov a pokrok by sa zastavil pri písaní textových správ. Skutočnosť je taká, že veda a výskum neustále posúvajú technológie dopredu. Zdokonaľovanie technológií je prirodzenou súčasťou našej kultúry. Dnes už takmer nikto nevie, aké technológie sa v mobilnom telefóne používajú a ako presne fungujú. Napriek tomu ich všetci používame.
PoS je zložitejší konsenzus, ale to neznamená, že nefunguje. Ako sme napísali v úvode, všetky vedecké štúdie a zdrojové kódy sú otvorené. Ak môžeme vytvoriť technológie šetrnejšie k životnému prostrediu, mali by sme ich používať a ľudia k tomu prirodzene inklinujú.
PoW aj PoS sa opierajú o kryptografiu, ktorá je založená na matematike. Funkčnosť sa dá vedecky overiť. Z nášho pohľadu nie je PoS v zásade zložitejší ako PoW. Povedzme, že sa používajú rôzne kryptografické nástroje. Aký veľký je rozdiel medzi hašovacou funkciou a funkciou Key Evolving Signatures?
Nie je dôvod preferovať staré kryptografické nástroje a obávať sa nových. Staré kryptografické nástroje zastarávajú a prestávajú byť bezpečné. Je dôležité, aby sa neustále vytvárali nové. S príchodom kvantovej výpočtovej techniky bude súčasná kryptografia nahradená. Blockchainové siete na to budú buď pripravené, alebo zaniknú. Inými slovami, aj Bitcoin bude musieť o niekoľko rokov používať zložitejšiu kryptografiu.
Rôzne útoky na sieť
Decentralizované siete by v ideálnom prípade nemali mať jediný bod zlyhania. Realita je taká, že blockchainové siete majú významných aktérov. Sú to najmä prevádzkovatelia poolov a skupina delegátov.
Fyzicky napadnúť dôležité body v sieťach PoW je pomerne jednoduché, pretože ťažba prebieha vo veľkých ťažobných halách, ktoré sa dajú ľahko vystopovať. V minulosti sa v Číne znížili miery hashovania v dôsledku záplav. Ak sa niektorá krajina rozhodne ťažbu zakázať, trvá dlho, kým sa ASIC baníci nejako prepravia inam.
Siete PoS sú oveľa odolnejšie voči fyzickým útokom, pretože sú v podstate závislé len od internetu a elektriny. Milióny ľudí na celom svete môžu delegovať výkon na vybraný pool prostredníctvom peňaženky. Ak niektorá krajina zakáže staking alebo prevádzku poolu, mince sa dajú previesť v priebehu niekoľkých minút a podnikanie sa dá relatívne rýchlo založiť na druhej strane sveta.
ASIC minery sa dajú ľahko skonfiškovať a následne použiť na útok alebo zničiť. Pri minciach je to ťažšie, pretože delegáti sú viac rozmiestnení po celom svete. Je teda horšie ich nájsť a presadiť zákon.
Ak hash rate neočakávane klesne a nedá sa rýchlo dodať, produkcia blokov sa spomalí. To môže rýchlo zahltiť sieť novými transakciami. Ak sa to stane na začiatku cyklu úpravy obtiažnosti, môže trvať pomerne dlho, kým bude sieť opäť použiteľná.
Siete PoS nemajú nič podobné ako nastavenie obtiažnosti. V pravidelných krátkych intervaloch dostávajú rôzne pooly právo na výrobu ďalšieho bloku. Buď túto šancu využijú a dostanú odmenu, alebo nie. Ak niektorý pool nevyrobí blok v danom časovom intervale, nie je to problém, pretože čoskoro dostane šancu iný pool.
Závislosť Bitcoinu od hardvéru a elektriny sa považuje za výhodu, pretože je ukotvený vo fyzickom svete. Má však aj zjavné nevýhody. Ak by predajca vytvoril novú technológiu, ktorá by bola výrazne efektívnejšia ako konkurenčné riešenia, a rozhodol by sa svoje zariadenie nepredávať a namiesto toho ho používať sám, v podstate by centralizoval ťažbu. Časom by takýto hráč úplne ovládol sieť.
Niečo podobné sa môže stať aj v prípade energie. Ak by štát chcel kontrolovať ťažbu, a tým v podstate ovládať hlasovací proces, stačilo by mu dotovať energiu alebo vybudovať nový zdroj. Niečo podobné by mohlo urobiť viac štátov. Problémom je, že podnikatelia by boli v nevýhode a maloobchod by nemal vôbec šancu podieľať sa na ťažbe. Sieť by v podstate ovládalo niekoľko štátov.
Útok na siete PoW sa zdá byť ťažší, pretože útočník potrebuje získať ASIC baníkov. Postupom času sa všetky technológie stávajú lacnejšími a efektívnejšími. Napríklad Intel prišiel s novým čipom, ktorý bude o polovicu lacnejší a o 15 % efektívnejší ako riešenia od súčasnej konkurencie. To znamená, že súčasné ASIC baníci budú predávať so zľavou. Čím viac sa bude technológia ASIC minerov vyvíjať, tým jednoduchší a lacnejší bude 51 % útok.
Účasť na decentralizácii musí byť čo najširšia, pretože túžba po kontrole siete rastie spolu s jej významom. V súčasnosti obchod v podstate vytlačil maloobchod zo systému. Časom môže Bitcoin kontrolovať niekoľko špičkových podnikateľov alebo niekoľko štátov. V mojom okolí nie je nikto, kto by ťažil bitcoiny. Niekoľko ľudí ťaží ethereum. Poznám však desiatky ľudí, ktorí stavajú ADA. Taká je dnes realita.
Vybudovať decentralizáciu siete PoS a rozhodovací proces o distribúcii mincí sa zdá byť lepším návrhom. Napriek tomu sa štáty môžu pokúsiť kúpiť veľké množstvo mincí a získať nadvládu. Akonáhle by niekoľko veľkých hráčov získalo výraznú dominanciu, ľudia by stratili dôveru a prešli by do inej siete. Snaha získať dominanciu a zneužiť svoje postavenie nedáva zo strany veľkých hráčov veľký zmysel.
Možno povedať, že siete PoW aj PoS môže ovládať niekoľko subjektov, ktoré majú veľký rozpočet. Z tohto hľadiska nevidíme medzi týmito dvoma konsenzuálnymi protokolmi žiadny rozdiel.
Decentralizované siete by mali byť odolné nielen voči vonkajším útokom, ale aj voči vnútorným útokom. Teda voči útokom zo strany prevádzkovateľov združení a veľkých delegátov. Za predpokladu dostatočne veľkého bezpečnostného rozpočtu sú siete PoW dobre odolné voči vonkajším útokom. Podľa citovanej štúdie približne 50 ťažiarov kontroluje 50 % hash rate. To znamená, že ak by týchto 50 ťažiarov spolupracovalo, mohli by spoločne ohroziť sieť. Hoci 50 aktérov je stále relatívne veľký počet, tento počet sa môže časom znížiť. Zvyšuje sa riziko zneužitia moci.
Siete PoS sú s väčšou pravdepodobnosťou odolnejšie nielen voči vonkajším, ale aj voči vnútorným útokom za predpokladu, že distribúcia mincí rastie. Siete PoS sú mladšie, takže si budeme musieť počkať niekoľko rokov, kým budeme môcť vyvodiť pevné závery.
Veľryby budú vždy prítomné v každom systéme, v ktorom možno získať moc prostredníctvom peňazí. Je reálne si predstaviť, že tímy spolu s komunitou budú nútené prísť s novými pravidlami s cieľom zvýšiť decentralizáciu.
Je zaujímavé sledovať, ako sa ľudia správajú počas veľkých poklesov hodnoty mincí. Ťažiari PoW musia pravidelne predávať mince, aby zostali ziskoví. Keď hodnota mincí prudko klesne, baníci sú nútení mince rýchlo predávať, aby boli schopní pokryť svoje náklady na energiu. To však spôsobuje ďalší pokles hodnoty mincí. To spôsobuje paniku na trhu a masívny výpredaj. Prípadne môžu ťažiari dočasne odstaviť ASIC mincovne a počkať, ako sa situácia vyvinie. Obidva tieto spôsoby môžu znížiť bezpečnosť Bitcoinu. Zníženie hodnoty mincí BTC sa dotkne najmä ich vlastníkov.
V prípade sietí PoS nemá pokles hodnoty mincí taký dramatický vplyv na bezpečnosť. Počas nedávneho poklesu hodnoty BTC pod úroveň 20 tisíc dolárov sa počet ľudí, ktorí stavili mince ADA, neznížil. Staking so sebou neprináša žiadne priame riziko straty peňazí okrem poklesu hodnoty mincí ADA. Ľudia sú ochotnejší odolať krátkodobému poklesu ceny, pretože ak veria v návratnosť hodnoty mincí ADA, nemajú dôvod prestať stakovať. V podstate naďalej chránia sieť pred 51 % útokom. Nezávislosť od elektriny sa v tomto prípade javí ako výhoda.
Ak by bolo na trhu veľké množstvo ASIC ťažiarov a rozpočet na odmeny ťažiarov by sa časom znižoval, ťažiarov by to motivovalo ťažiť mince z iného novšieho projektu. Ťažiari sú v podstate žoldnieri, ktorí chcú za svoju prácu odmenu a pôjdu tam, kde je odmena vyššia. Mladšie projekty môžu mať vyššie odmeny, takže baníci sa môžu ľahko presunúť inam. Mohlo by sa stať, že mladší projekt PoW bude mať vyššiu hash rate ako Bitcoin. Samozrejme, závisí to od dopytu po minciach konkurenčného projektu, zároveň však tento scenár do určitej miery závisí od hodnoty mincí BTC.
Môžeme si predstaviť, že svet bude čeliť energetickej kríze v dôsledku prechodu na zelené zdroje energie a zvýši sa tlak na rozumnú spotrebu. Vládam sa ťažba PoW nemusí páčiť a môžu mať tendenciu vyhnať ťažiarov z krajiny, ako to urobila Čína. Dôvody môžu byť len environmentálne. To aspoň krátkodobo oslabí mieru hashovania. Siete PoS tento problém nemajú.
Existuje mnoho ďalších vektorov útoku, ktoré sme nepopísali. Ukazuje sa však, že siete PoW nemajú oproti sieťam PoS žiadnu extra výhodu a závislosť od spotreby energie sa zdá byť skôr nevýhodou. Ak už fungujúce siete PoS ako Cardano, Algorand, Polkadot zostanú bezpečné aj v nasledujúcich rokoch a nikomu sa nepodarí prelomiť ich ochranu, bude zrejmé, že PoW nie je potrebné.
Potreba trestu
V Lynovej práci nájdete nasledujúci argument:
Proof-of-work je jednoduchý, pretože nie je potrebné trestať zlých ťažiarov, ktorí sa snažia validovať nesprávny reťazec alebo vytvárajú neplatné bloky, ktoré nezodpovedajú pravidlám siete uzlov. Ich trestom je jednoducho to, že minuli elektrinu na bloky, ktoré neboli platné alebo neboli zahrnuté do najdlhšieho možného reťazca, a tak prišli o peniaze. Sami si spôsobujú rany, a preto sa to málokedy stáva zámerne. Medzi blockchainom a reálnymi zdrojmi existuje hmatateľné spojenie.
Cardano nemusí priamo trestať zlých aktérov. Nepotrebuje niečo také, ako je slashing, pretože má jedinečnú schému zdieľania odmien, ktorá podporuje vysokú úroveň decentralizácie v prostredí, kde sú všetky zainteresované strany ekonomicky motivované správať sa racionálne. Nashovo ekvilibrium je predpis stratégie pre každého racionálneho účastníka, ktorý má tú vlastnosť, že ak sa ním ostatní účastníci riadia, pre racionálneho účastníka nemá zmysel sa od neho odchýliť.
Ak pool v danej epoche zámerne nevyrobí žiadne bloky, nedostane odmenu. Tento trest je dostatočný, pretože útočník prevádzkuje svoj pool a nie je protokolom odmeňovaný. Aby mal pool šancu raziť bloky, musí mať dostatočný vklad. Tento vklad sa skladá buď z mincí operátora, alebo z mincí delegáta. Ak pool nie je ziskový, delegáti migrujú ku konkurenčnému poolu. Prirodzene, neefektívny pool je potrestaný a poctivý pool je posilnený. Prevádzkovateľ poolu môže používať vlastné mince a zámerne poškodzovať sieť. To sa však nestáva a aj keby sa to stalo, nemalo by to výrazný vplyv na produkciu blokov.
Lyn predpokladá, že na to, aby sa ľudia správali racionálne, je potrebné prepojenie na fyzický zdroj, ktorý sa neustále spotrebúva. Ľudia sa však správajú racionálne kvôli možnosti získať odmenu. Priamy trest nie je potrebný. Nie je ťažké implementovať do protokolu priame tresty za nízku efektivitu produkcie blokov, ale doterajšia prax ukazuje, že to nie je potrebné.
Kúpna sila mincí ADA a možnosť ich výmeny za fiat menu je dostatočným spojivom medzi digitálnym a fyzickým svetom. Konsenzus siete nepotrebuje spotrebúvať nadmerné množstvo elektrickej energie, aby bol bezpečný a spoľahlivý.
Bohatí bohatnú
Obľúbeným argumentom, ktorý opisuje aj Lyn, je, že v sieti PoS bohatí bohatnú. Tento argument sa nám zdá byť nepravdivý. Lyn napísal:
- V systéme proof-of-stake platí, že čím viac mincí máte, tým väčšiu hlasovaciu silu máte, a tí, ktorí majú mince, sú zároveň tými, ktorí zarábajú nové mince zo stakingu. Keďže nemusia vynakladať zdroje na staking, môžu jednoducho zvyšovať svoju celkovú sumu, pretože získavajú priebežné mince z odmien za staking, a exponenciálne zvyšovať svoj vplyv na sieť v priebehu času, navždy. Inými slovami, dominancia v sieti má tendenciu viesť k ďalšej dominancii v sieti.*
Argument “čím viac mincí máš, tým väčšiu hlasovaciu silu máš” sa dá prepísať na “čím viac hash rate máš, tým väčšiu hlasovaciu silu máš”. Platí to v prípade PoS aj PoW.
Keď ide o zisk, ten, kto má väčší biznis, vždy zarobí viac. Ak prevádzkujete 10-krát viac ASIC minerov, dosiahnete 10-krát väčší zisk ako ten, kto prevádzkuje jeden ASIC miner.
Cardano odmeňuje delegátov proporcionálne. Ak vlastníte 100 mincí ADA, dostanete v priemere 5,4 mince ADA ročne. Ak držíte 100 000 mincí ADA, dostanete 5 433 mincí ADA. Ak teda držíte 1 000-krát viac mincí, vaša odmena je 1 000-krát vyššia. Vaša koža v hre je vyššia, takže je spravodlivé, že máte väčšiu hlasovaciu silu.
Skutočne záleží na tom, ako rýchlo dokážete odmenu využiť, aby ste získali väčší vplyv na rozhodovanie v sieti a zároveň odmenu. Cardano je spravodlivejšie ako Bitcoin, pretože každá nová minca ADA sa automaticky započítava do vášho podielu a zvyšuje ho. V prípade PoW to tak nie je. Aby ste mohli zvýšiť svoj podiel na hash rate v sieti, musíte mať možnosť kúpiť si zo získaných odmien nový ASIC miner. Odmeny teda musíte zbierať dlhšie obdobie, kým si budete môcť kúpiť nový ASIC miner. Ako domáci hobby baník môžete čakať aj rok. Veľký podnikateľ zarába každý deň dosť na to, aby si mohol kúpiť nový ASIC miner, takže môže rozšíriť podnikanie rýchlejšie ako hobby baník.
V prípade sietí PoW platí, že bohatí bohatnú rýchlejšie. V prípade sietí PoS je tento problém podstatne menej dramatický.
Tím IOG zverejnil prvý výskum o kryptomenovom rovnostárstve a odporúčame vám ho prečítať.
Spravodlivé rozdelenie mincí
Ďalším častým argumentom je, že iba PoW má spravodlivé rozdelenie mincí, pretože všetky mince sa musia ťažiť. Pri sieťach PoS si môže tím ponechať veľký počet mincí, a tak si zachovať kontrolu. Dovolíme si tvrdiť, že Cardano malo spravodlivú distribúciu mincí. V obehu je viac ako 33 800 000 000 mincí ADA, čo je viac ako 75 % celkového množstva mincí. Z toho 26 000 000 000 bolo predaných verejnosti.
Čo je to vlastne spravodlivá distribúcia mincí? Z pohľadu nových používateľov ide o to, ako môžu získať mince. Dnes investori do kryptomien nakupujú mince na burzách. Je ťažko predstaviteľné, že by niekto začal ťažiť bitcoiny, ak sa vstupné náklady pohybujú v tisícoch USD. Nováčikov nezaujíma, aká bola počiatočná distribúcia mincí. To, čo by malo nováčikov zaujímať, je, koľko mincí je v súčasnosti v obehu z celkového množstva a aké je súčasné zloženie držiteľov. Ak väčšinu mincí drží tím a investori VC, môže to byť nebezpečné, ak sa rozhodnú predať vo veľkom.
V praxi by sa spravodlivé rozdelenie mincí nedalo dosiahnuť, pretože tí, ktorí nakúpili ako prví, nakúpili výrazne lacnejšie. Spravodlivosť sa nedá dosiahnuť v prípade volatilných aktív rovnakým spôsobom ako v prípade akcií. Nákup kryptomien vždy nesie riziko a ten, kto je na začiatku ochotnejší podstúpiť riziko, má vyšší zisk. Netvárme sa, že spôsob ťažby mincí alebo ich počiatočný predaj v rámci ICO je významnejší, než v skutočnosti je. Spravodlivé rozdelenie by bolo také, pri ktorom by všetci ľudia na planéte dostali rovnaké množstvo mincí v rovnakom čase. To je však nedosiahnuteľný cieľ.
Komodita vs. vlastný kapitál
Lyn a ďalší sa domnievajú, že mince BTC sú komoditou, zatiaľ čo mince siete PoS sú vlastným imaním. BTC sa považuje za zlato, zatiaľ čo mince ADA za akcie siete Cardano. Nemyslíme si, že je rozumné snažiť sa opisovať kryptomeny starými ekonomickými nálepkami. Poďme sa však na to pozrieť.
Mnohé ťažobné spoločnosti ťažia zlato a zlatník ho premieňa na zlaté prúty, ktoré si môžete kúpiť. Tento zliatok nie je závislý od ťažobnej spoločnosti. Tá môže skrachovať a zlatý zliatok bude mať stále rovnakú hodnotu. Medzi zlatom a ťažobnými spoločnosťami neexistuje žiadne prepojenie. Ťažba zlata a vlastníctvo zlata sú od seba úplne oddelené. Ťažba zlata sa vôbec nemusí uskutočniť, ak nie je ekonomicky rentabilná.
V prípade kryptomien je existencia mincí priamo závislá od siete a jej schopnosti vytvárať nové bloky. Bez siete by mince neboli likvidné. Vlastník mincí je teda závislý najmä od ekonomického modelu, bezpečnosti a decentralizácie siete. Ak chcú majitelia kryptomien chrániť svoje bohatstvo, musia naďalej sledovať stav siete, rozumieť základným mechanizmom a v prípade nebezpečenstva mince včas predať. Medzi existenciou siete a vlastníctvom mincí existuje priama súvislosť.
Je výhodné oddeliť ťažbu PoW od vlastníkov mincí BTC, alebo je lepšie, ak majú vlastníci mincí ADA určitú kontrolu nad sieťou Cardano?
Súčasný finančný svet funguje tak, že všetci používatelia USD nemajú kontrolu nad menovou politikou. Menovú politiku kontroluje Rada federálnych rezerv (Fed). Používatelia USD musia dôverovať Fedu, čo je malá skupina aktérov. Držanie mincí BTC je v podstate to isté. Držitelia BTC musia dôverovať ťažiarom PoW a prevádzkovateľom poolov. Kontrola držiteľov BTC nad správaním baníkov a prevádzkovateľov poolov je minimálna. Ako sme už povedali, väčšina používateľov neprevádzkuje a nebude prevádzkovať plnohodnotné uzly. Ťažba je exkluzívny biznis. BTC je teda z hľadiska kontroly veľmi podobný fiat mene. Ťažiari PoW, podobne ako FED, budú vždy uprednostňovať svoje vlastné záujmy pred záujmami držiteľov BTC. Jediný rozdiel je v tom, že držitelia BTC sa spoliehajú na nemennosť pravidiel Bitcoinu. To je však len druh spoločenskej zmluvy medzi používateľmi a tímom spolu s účastníkmi ťažby.
Predstavte si, že by každý jeden držiteľ USD mohol svojím podielom rozhodovať o menovej politike. Takto fungujú siete PoS. Držitelia ADA majú kontrolu nad konsenzom siete a môžu priamo rozhodnúť, ktorý pool podporia. Tým sa v podstate podieľajú na decentralizácii, zabezpečujú, aby pooly necenzurovali transakcie, a dokonca môžu priamo rozhodovať o menovej politike. Spoločne tak zaručujú, že menová politika zostane nezmenená. Ak by sa mala za akýchkoľvek podmienok zmeniť, rozhodnú o tom všetci vlastníci mincí ADA, nie malá skupina baníkov. To nemá nič spoločné so súčasným fiat svetom.
Chápem argument, že BTC je kvôli ťažbe ako zlato, ale obávam sa, že toto prirovnanie nie je vo svete internetu presné. Navyše prostredníctvom kryptomien chceme mať lepší systém, ako je súčasný finančný. Riešením je rozdeliť moc medzi všetkých používateľov, a nie ponechať dôležité právomoci malej skupine aktérov.
Ak by sme sa mali rozhodnúť, či súčasný finančný svet nahradiť sieťou PoW alebo PoS, ako vhodnejšia sa určite javí sieť PoS. Ako výhoda sa nám javí, že ten, kto vlastní mince ADA, má navždy aj proporcionálnu rozhodovaciu právomoc v sieti. Naopak, ak sú ľudia nútení vynakladať finančné prostriedky (spotreba energie), aby mali rozhodovaciu právomoc, zdá sa, že ide o exkluzívny systém, v ktorom rozhodujú len bohatí.
Jedným z ďalších dôvodov je, že nikto nedokáže predvídať budúcnosť a je veľmi pravdepodobné, že pravidlá siete sa budú musieť zmeniť. Ak sa napríklad vyčerpá rozpočet na zabezpečenie Bitcoinu a bude potrebné zaviesť infláciu, kto bude rozhodovať? Majú to byť baníci alebo všetci držitelia mincí BTC? Ako bude prebiehať hlasovanie? Siete PoS sú oveľa lepšie pripravené na decentralizované riadenie a na budúcnosť.
Schopnosť ľahko sa prispôsobiť novým podmienkam môže byť veľkou výhodou oproti rigidným systémom, ktoré sa nedajú zmeniť. Debata nie je o tom, či meniť pravidlá alebo nie, ale hlavne o tom, kto bude rozhodovať. Jedným zo základných pravidiel decentralizácie je, že každý v systéme má rovnaké postavenie. To v podstate znamená, že ak so zmenou súhlasí väčšina, je to v poriadku a zmena sa môže uskutočniť.
Satoshi Nakamoto chcel vytvoriť systém, v ktorom by ľudia mohli hlasovať. Pozrime sa na Bielu knihu Bitcoinu:
Dôkaz o práci rieši aj problém určenia zastúpenia pri rozhodovaní väčšiny. Ak by bola väčšina založená na princípe jedna IP adresa - jeden hlas, mohol by ju zvrátiť ktokoľvek, kto by bol schopný prideliť veľa IP adries. Dôkaz práce je v podstate one-CPU-one-vote.
Ako vidíte, pôvodná vízia je taká, že ľudia budú môcť v určitej forme hlasovať. Siete PoS distribuujú hlasovaciu silu prostredníctvom mincí, takže sú bližšie k pôvodnej vízii ako Bitcoin v dnešnej podobe.
Záver
Konsenzus PoW aj PoS má nedostatky a žiadna blockchainová sieť nie je úplná. Decentralizácia Bitcoinu sa zhoršuje a dlhodobá bezpečnosť je neistá. Cardano je stále relatívne nová sieť, ale od nasadenia konsenzu PoS je decentralizovanejšia, útok na ňu je nákladnejší a ťažšie sa commituje. Siete PoS sú vo všeobecnosti z dlhodobého hľadiska oveľa udržateľnejšie.
Príchod kvantových počítačov prinúti tímy úplne zmeniť súčasnú kryptografiu. Blockchainové siete sú stále závislé od ľudí. To najdôležitejšie, čo siete majú, sú tímy a komunity. Akékoľvek väčšie zmeny v pravidlách protokolu musia byť v súlade s prianím väčšiny komunity, pretože tak naplníme základný princíp decentralizácie. Ako správne uchopiť komunikáciu medzi tímom a komunitou, je stále predmetom výskumu a experimentovania.
Seriózne debaty o výhodách a nevýhodách sietí PoW a PoS zatiaľ neprebiehajú. Komunity medzi sebou viac bojujú ako diskutujú. Mnohé z argumentov sú falošné a založené viac na ideológii ako na realite alebo racionálnom uvažovaní. Je to škoda, pretože ak chceme naozaj nájsť vhodné siete a decentralizovať náš svet, musíme spolupracovať na hľadaní najlepších kandidátov.
(Napísal @Cardanians.io) - preklad @Martin.M
Pôvodný článok: Proof-of-Stake is the appropriate consensus for the financial revolution | Cardanians