與PoW相比,PoS是一個更好的區塊鏈安全機制,原因有三個。
PoS在相同的成本下提供了更多的安全性
基於GPU的工作證明
你可以便宜地租用GPU,所以攻擊網絡的成本只是租用足夠的GPU來超過現有的礦工成本。
對於每1美元的區塊獎勵,現有的礦工應該花費近1美元的成本(如果他們花費更多,礦工就會因為無利可圖而退出,如果他們花費更少,新的礦工可以加入並獲得高額利潤)。
因此,攻擊網絡只需要每天花費1美元以上,而且只需要幾個小時。
攻擊總成本:約為0.26美元(假設攻擊時間為6小時),當攻擊者收到區塊獎勵時,可能會降到零。
基於ASIC的工作證明
ASIC是一種資本成本:購買一次的ASIC,在它磨損或被更新硬件之前,我們可以預計使用2年。
如果一個鏈受到51%攻擊,社區很可能會改變PoW算法,那麼ASIC將失去其價值。平均而言,挖礦的持續成本約為1/3,資本成本約為2/3。
因此,每天1美元的獎勵,礦工每天將花費0.33美元用於電費+維護,0.67美元用於ASIC。假設一個ASIC可以使用2年,那麼一個礦工需要在這個數量的ASIC硬件上花費486.67美元。
攻擊總成本:486.67美元(ASIC) + 0.08美元(電費+維護)= 486.75美元
也就是說,ASIC以中心化的高成本提供了這種更高級別的安全防護,其原因是因為加入的門檻變得非常高。
權益證明
權益證明幾乎完全是資本成本(投入的幣);唯一的運行成本是運行一個節點的成本。那麼人們願意鎖定多少資本來獲得每天1美元的回報呢?
與ASIC不同,存入的代幣不會貶值,當你完成質押後,你可以在短時間內取回自己的幣。因此,參與者應該願意為相同數量的獎勵支付更高的資本成本。
讓我們假設大約15%的回報率足以激勵人們質押(這是eth2的預期回報率)。那麼,每天1美元的回報將吸引6.667年的存款回報,即2433美元。
節點硬件和電力成本小;一台價值1000美元的電腦可以質押數十萬美元的金額,而每月需要100美元左右的電費和網絡費用就足夠了。
但保守地說,這些持續成本約佔總投資成本的10%,所以我們每天只有0.90美元的回報對應於資本成本,因此我們確實需要將上述數字削減10%。
攻擊總成本:0.90美元/天* 6.667年= 2189美元
從長遠來看,隨著質押變得更有效,人們也會適應較低的回報率,這一成本預計還會更高。我個人認為這個數字最終會上升到1萬美元左右。
獲得這種高安全性的唯一“成本”只是在質押時不能隨意移動幣。
甚至可能出現這樣的情況:公眾知道所有這些幣都被鎖定了,這導致幣的價值上升,所以社區中流動的,準備進行有生產性的投資的總代幣數量保持不變。
然而在PoW中,維持共識的“成本”是大量消耗的真實電力。
更高的安全性還是更低的成本?
有兩種方法可以使用這種5-20倍的安全收益。一種是保持區塊獎勵不變,但從增強的安全性中獲益。
另一種是大幅減少區塊獎勵(從而減少共識機制的“浪費”),並保持安全級別不變。
兩種方式都可以。我個人更喜歡後者,因為正如我們將在下面看到的,在Pos中,即使是成功的被攻擊也比對工作證明的攻擊危害小得多,而且更容易從攻擊中恢復過來!
在PoS中,攻擊更容易恢復
在工作證明系統中,如果你的鏈有被51%攻擊,你會怎麼做?到目前為止,在實踐中唯一的反應是“等待,直到攻擊者感到厭煩”。
但這卻忽視了一種更危險的攻擊類型,即spawn camping攻擊,即攻擊者反復攻擊鏈,其目標就是使其變得無用。
在基於GPU的系統中,沒有防禦措施,持久的攻擊者可以很容易地使鏈永久無用。
事實上,在最初幾天后,攻擊者的成本可能會變得非常低,因為誠實的礦工會因為在攻擊過程中無法獲得獎勵而退出。
在基於ASIC的系統中,社區可以對第一次攻擊作出響應,但從那以後的再次攻擊變得微不足道。
社區將會遇到第一次攻擊,通過硬分叉來改變PoW算法,從而“破壞”所有的ASIC(攻擊者和誠實礦工的!)
但是如果攻擊者願意承擔最初的代價,在那之後,情況又回到GPU的情況(因為沒有足夠的時間為新算法構建和分發ASIC),因此攻擊者可以從那里以很低的成本繼續刷出陣營。
然而,在PoS的情況下,情況就好得多。
對於某些類型的51%攻擊(特別是,恢復最後確定的區塊),在權益共識證明中有一個內置的“削減”機制,通過這種機制,攻擊者的大部分質押可以自動銷毀。
對於其他更難檢測的攻擊,社區可以協調一個少數用戶激活的軟分叉(UASF),攻擊者的資金再次被大量銷毀(在以太坊中,這是通過“不活動洩漏機制”完成的)。
不需要明確的“硬分叉刪除幣”;除了在UASF上協調選擇少數區塊的要求外,其他一切都是自動化的,只需遵循協議規則執行。
因此,第一次攻擊鏈將花費攻擊者數百萬美元,而社區將在幾天內恢復正常。
第二次攻擊鏈仍然會讓攻擊者損失數百萬美元,因為他們需要購買新幣來替換被燒毀的舊幣。第三次…還要花費數百萬美元。
遊戲是非對稱的,對攻擊者不利。
權益證明比ASIC更去中心化
基於GPU的工作證明是合理的並去中心化的;獲得GPU並不難。但是基於GPU的挖礦在我們前面提到的“安全防禦攻擊”標准上卻很大程度上是失敗的。
另一方面,基於ASIC的挖礦需要數百萬美元的資金。
這也是常見的“權益證明意味著富人更富”論點的正確答案:ASIC挖礦也意味著富人更富,而這個遊戲甚至更傾向於富人。
至少在PoS中,需要的最低質押是相當低的。
此外,權益證明更能抗審查。
GPU挖礦和ASIC挖礦都很容易被檢測:它們需要大量的電力消耗,昂貴的硬件和大型倉庫。
另一方面,PoS可以在一台不起眼的筆記本電腦上完成。
工作證明可能具有的優點
我認為PoW有兩個主要的真正優勢,儘管我認為這些優勢相當有限。
權益證明更像是一個“封閉系統”,在長期內導致更高的財富集中度。
在權益證明中,如果你有一些幣,也可以拿這個幣進行質押,並獲得更多的該幣。在工作證明中,你總是可以賺取更多幣,但你需要一些外部資源才能做到這一點。
因此,有人可能會說,從長期來看,權益證明代幣的分配風險變得越來越集中。
我看到的主要回應是,在PoS中,獎勵(以及驗證者收益)將非常低;在eth2中,我們期望每年的驗證者獎勵相當於總ETH供應量的0.5-2%。
驗證者質押越多,利率就越低。因此,集中程度可能需要一個多世紀才能翻倍,在這樣的時間尺度上,其他壓力可能占主導地位。
權益證明需要“弱主觀性”,而工作證明不需要
從本質上說,一個節點第一次上線,以及一個節點在離線很長時間後再次上線,該節點必須找到一些第三方來源,以確定正確的鏈頭。
這可能是他們的朋友,它可能是交易所和區塊瀏覽器站點,客戶端開發人員自己,或許多其他參與者。 PoW沒有這個要求。
然而,可以說這是一個非常弱的要求:事實上,用戶已經需要信任客戶端開發人員和/或“社區”了。
至少,用戶需要信任某人(通常是客戶端開發人員)來告訴他們協議是什麼,以及協議的更新是什麼。
這在任何軟件應用程序中都是不可避免的。因此,PoS所施加的邊際附加信任要求仍然很低。
Source:https://hackernoon.com/what-is-so-great-about-proof-of-stake