Sejarah dan Evolusi Proof Of Stake

Semua yang ingin Anda ketahui tentang PoS: sejarah, masalah, dan solusi

Proof of Stake (PoS) pertama kali diperkenalkan dalam sebuah makalah oleh Sunny King dan Scott Nadal pada tahun 2012 dan dimaksudkan untuk memecahkan masalah konsumsi energi tinggi penambangan Bitcoin. Pada saat itu, biayanya rata-rata $150.000 sehari untuk mempertahankan jaringan Bitcoin. Hari ini, angka ini sangat mengejutkan $6,7 juta (jika kita mengasumsikan biaya $0,12 / watt dan kalikan dengan perkiraan 56.209.833 KWh listrik yang dikonsumsi jaringan Bitcoin pada 13 Oktober 2017).

Alih-alih mengandalkan pekerjaan penambang yang bergantung pada energi untuk menambah blok, Sunny dan Scott menyarankan metode alternatif yang disebut “staking” di mana algoritma deterministik akan memilih node berdasarkan jumlah koin yang dimiliki individu. Dengan kata lain, pembuat staker akan memiliki lebih banyak kesempatan untuk dipilih untuk menambahkan blok pada rantai dan menuai hadiah jika mereka “mempertaruhkan” lebih banyak koin di dompet mereka. Mereka berharap ini akan menghindari biaya energi yang semakin meningkat dan kesulitan menambang. Namun, mekanisme konsensus baru mereka bukannya tanpa masalah sendiri.

Empat Masalah Dengan PoS

Ada empat tantangan utama dalam merancang sistem Bukti dari Pasak:

1. Distribusi. Karena hadiah blok masuk ke pembuat staker, bagaimana Anda mendistribusikan koin pada awalnya?
2. Monopolisasi. Mereka yang memiliki jumlah koin yang signifikan akan memetik mayoritas dari semua koin yang akan datang.
3. 51% serangan. Sama seperti bagaimana Proof of Work (PoW) harus mewaspadai serangan 51% dari penambang, demikian juga PoS harus waspada terhadap staker yang memiliki bobot saham 51%.
4. Tidak ada yang dipertaruhkan (NoS). PoS menambahkan blok ketika sebuah node memenuhi serangkaian kondisi yang termasuk bobot pasak. Namun, koin memotong ketika dua node memenuhi kondisi ini secara bersamaan. Garpu tersebut kemudian diselesaikan oleh node lain yang menandatangani salah satu dari dua transaksi. Masalah hipotetis dari NoS muncul ketika 99% dari semua node menandatangani kedua rantai karena tidak ada biaya (tidak ada yang dipertaruhkan) untuk memverifikasi transaksi ini. Oleh karena itu pembuat taruhan 1% berpotensi “menghabiskan dua kali lipat” dengan membayar dengan koin pada satu rantai tetapi kemudian memverifikasi yang lain.

Mengingat hal ini, evolusi PoS dapat dipahami oleh setiap koin yang mencoba untuk menyelesaikan masalah ini dengan cara mereka sendiri. Sekarang kita akan melihat Peercoin.

Peercoin

Sunny King menciptakan Peercoin (PPC) pada 2013 untuk menjadi cryptocurrency pertama yang menerapkan Proof of Stake sambil tetap mempertahankan Proof of Work (PoW). Ini membahas 4 masalah PoS dengan cara berikut:

1. Distribusi. Peercoin menggunakan distribusi penurunan berbasis PoW. Pada awalnya, PoW sangat ditekankan untuk fase distribusi awal PPC tetapi sejak itu telah menurun.
2. Monopolisasi. Usia koin diterapkan untuk mencegah pembuat koin yang kaya mendominasi hadiah.
3. 51% serangan. Rantai PPC sepenuhnya diamankan oleh PoS meskipun itu adalah hibrid. Serangan sangat tidak mungkin karena sangat mahal untuk melakukan serangan. Penyerang harus secara efektif membeli atau menyuap 51% dari koin yang dipertaruhkan untuk melakukan tindakan ini. Setiap serangan akan secara signifikan mendevaluasi koin dan biaya penyerang banyak.
4. Tidak ada yang dipertaruhkan. Pengembang PPC tidak percaya ini akan terjadi. Namun, Sunny menerapkan “pos-pos pemeriksaan” opsional pada awalnya jika ada serangan yang berhasil. Sekarang jaringan PPC telah matang, pos-pos pemeriksaan sedang dalam proses dihapus.

Blackcoin

Fase berikutnya dalam sejarah PoS ini disebut dianggap sebagai bukti murni protokol saham tanpa penambangan apa pun dan pertama kali diterapkan oleh NXT pada 24 November 2013. Namun, mari kita pertimbangkan koin lain, Blackcoin, yang juga merupakan bukti murni kepemilikan yang dirilis segera setelah itu karena memiliki protokol yang lebih sederhana dan memiliki fase distribusi awal yang lebih adil.

Blackcoin diciptakan oleh Pavel Vasin (a.k. Rat4) dan dirilis pada bulan Februari 2014. Ketika Rat4 memutuskan untuk membuat BLK, ia memutuskan untuk menghapus usia koin dan PoW. Dia percaya usia koin akan meningkatkan kemungkinan serangan saham 51% karena koin usia yang lebih tua akan membutuhkan kurang dari 51% dari koin taruhan untuk menyebabkan garpu. Dia juga percaya bahwa usia koin membuat para pengguna tidak puas untuk bertaruh secara konsisten. Sebaliknya, pembuat taruhan diberi insentif untuk tetap offline selama 90 hari untuk memaksimalkan peluang mereka mendapatkan taruhan sehingga membuat jaringan kurang aman. Implementasi Rat4 dari protokol PoS v.2 membahas empat masalah PoS dengan cara berikut:

1. Distribusi. BLK menjalani tahap Bukti Kerja sementara tanpa pra-penambangan untuk memastikan distribusi yang adil.
2. Monopolisasi. Ini diatasi melalui periode distribusi yang adil.
3. 51% serangan. Sangat mahal untuk membeli koin yang cukup untuk melakukan serangan ini. Selain itu, koin akan kehilangan nilai signifikan.
4. Tidak ada yang dipertaruhkan. BLK dev juga percaya ini bukan ancaman. Namun, BLK menyertakan pos-pos pemeriksaan untuk melindungi dari garpu yang keras. Pos pemeriksaan akan dihapus dalam PoS 3.

Ether

Sejak Blackcoin, ada beberapa iterasi protokol PoS. Sebagai contoh, Bitshares adalah orang pertama yang menerapkan Bukti Delegasi Pasak. Tetapi iterasi terbaru dari PoS adalah upaya Ethereum (ETH) pada PoS. Motivasi bagi ETH untuk beralih terutama adalah keinginan untuk bergerak menuju sistem yang lebih ramah lingkungan dan terdesentralisasi. Jika Mesin Virtual Ethereum benar-benar diadopsi di seluruh dunia, biaya listrik Bitcoin saat ini sebesar $ 6,7 juta setiap hari akan dengan cepat dilampaui.

Sistem PoS Ethereum akan menerapkan PoS gaya Byzantine Fault Tolerance (BFT). Validator akan secara acak diberikan hadiah blok, namun konsensus dibentuk melalui proses multi-putaran di mana setiap validator memberikan suara untuk sebuah rantai. Ethereum TIDAK menggunakan Bukti Pasak saat ini dan ada beberapa keraguan apakah itu benar-benar akan dilaksanakan. Dengan itu, inilah bagaimana Ethereum berharap untuk menyelesaikan keempat ssue yang terlibat dengan PoS:

Distribusi. ETH telah didistribusikan dengan sekitar 70% dijual di ICO-nya pada tahun 2014 yang mewakili 70% dari total Ether yang beredar. Sebelas juta diberikan kepada Yayasan Ethereum dan melanjutkan distribusinya melalui PoW.
Monopolisasi. ETH sudah didistribusikan. Cara lain ETH berharap untuk menyelesaikan masalah ini adalah dengan mengunci koin dalam kontrak pintar untuk dipertaruhkan. Oleh karena itu, mempertaruhkan datang pada biaya likuiditas.
51% serangan. Seperti disebutkan di atas, sangat mahal untuk membeli atau menyuap simpul untuk berpartisipasi dalam serangan 51%. Jika serangan terjadi, Michael Gubik mengusulkan penggunaan forum sosial / bisnis / pertukaran untuk memilih salah satu rantai bercabang dalam Proof of Stake FAQ-nya di github Ethereum.
Tidak ada yang dipertaruhkan. Validator tidak akan diberi hak untuk menandatangani blockchain yatim karena mereka akan dihukum.

Kesimpulan

Ada banyak iterasi yang berfungsi penuh dan aman dari PoS selama sejarah cryptocurrency dari Hybrid PoS-PoW ke PoS murni ke PoS yang didelegasikan. PoS gaya BFT adalah upaya terbaru untuk mengatasi empat masalah utama seputar protokol yang awalnya diusulkan oleh Sunny dan Mark. Setiap koin mencerminkan pendekatan yang berbeda dan masing-masing memiliki kekuatan dan kelemahannya sendiri. Namun, pindah ke PoS mencerminkan langkah filosofis yang lebih besar di dunia cryptocurrency menuju sistem yang lebih ramah lingkungan dan terdesentralisasi.