Kernpunten
- Ethereum Classic wil voor onbepaalde tijd op Proof of Work blijven in het streven naar decentralisatie maximalisme.
- Proof of Work is een beproefd consensusmechanisme, het enige waarvan bekend is dat het _Sovereign Grade Censorship Resistance_biedt.
- Proof of Stake gaat gepaard met bekende veiligheidsrisico's, waaronder: extra complexiteit, 33% aanvallen, kwetsbaarheid voor financiële manipulatie, centralisatie van de inleg, de APR-wapenwedloop, niets op het spel, afschaffing van checks and balances, en de rijken worden rijker.
- Eerlijk gezegd is de beslissing om Proof of Stake te gebruiken waarschijnlijk eerder financieel gemotiveerd dan de opgegeven reden van milieuzorg.
Inleiding
Op technisch vlak is een van de grootste verschillen tussen Ethereum Classic en zijn broer Ethereum™ de verbintenis van ETC om op Proof of Work te blijven. Sommigen denken misschien dat dit komt door een gebrek aan ontwikkeling, ambitie of vermogen om over te stappen op een "geavanceerder" Proof of Stake systeem, maar deze sectie wil die mythe ontkrachten door de redenering uit te leggen achter de zeer bewuste beslissing van Ethereum Classic om bij Proof of Work te blijven in naam van decentralisatie en veiligheid.
De motor van de toekomst
Het consensusmechanisme van een blockchain is zijn motor. Het is het meest kritieke onderdeel van de technologische infrastructuur, waarvan alle veiligheid, waarde en nut afhangt. Als een motor niet meer goed werkt, worden alle andere systemen die op zijn werking steunen nutteloos, of erger nog, een gevaar voor de gebruikers.
Net als bij automotoren zijn er verschillende soorten consensusmechanismen beschikbaar voor blockchainarchitecten bij het ontwerpen van een protocol. De keuze van de te gebruiken attributen zegt veel over welke attributen in de Blockchain Trilemma afweging als prioritair worden beschouwd. Aangezien het consensusmechanisme van een keten zo belangrijk is, is het voor Sovereign Grade systemen het allerlaatste dat op het hakblok zou moeten liggen als het gaat om ontwerpbeperkingen en veiligheidsafwegingen.
De eerste populaire blockchain, Bitcoin, gebruikt Proof of Work; een relatief eenvoudig, beproefd consensusmechanisme dat in wezen elektriciteit omzet in veiligheid. De toepassing van Proof of Work als consensusmechanisme voor de uitvoering van de blockchain was de kroon op het geniale ontwerp van Bitcoin. De toepassing ervan loste het Byzantijns Generaalsprobleem op en bood zo een gedecentraliseerde oplossing voor dubbele uitgaven, een ontdekking die de blockchaintechnologie zoals wij die kennen levensvatbaar maakte.
Proof of Work is zowel empirisch als theoretisch veilig vanuit een economisch speltheoretisch perspectief, en ketens die het gebruiken werken al meer dan tien jaar trouw. Met voldoende hashrate zijn PoW-ketens niet te stoppen, zelfs niet door machtige staten. Momenteel kan geen enkele partij ter wereld de elektriciteit en hardware opbrengen die nodig zijn om een duurzame aanval uit te voeren op het consensusmechanisme van Bitcoin, dat Bitcoin soeverein maakt.
Proof of Work is niet ontworpen om 100% "perfect" te zijn, en zoals alle systemen heeft het een beperkte reeks garanties. Het bekendst is dat Proof of Work-ketens onderhevig zijn aan 51%-aanvallen, waarvan Ethereum Classic meermaals het slachtoffer is geworden, maar niettemin aanhoudt. In PoW-systemen zijn 51%-aanvallen een kenmerk, geen bug, en het aanvaarden ervan is de afweging die nodig is om objectieve, door de computer controleerbare regels mogelijk te maken over welke versie van een keten als "correct" moet worden beschouwd; de versie waaraan de meeste hashrate is bijgedragen, ongeacht wie die hashrate bijdraagt.
De tijdloze wijsheid van if it ain't broke, don't fix it komt in gedachten, en er moet een serieus belangrijke reden zijn om deze stand van zaken te veranderen.
Gecompromitteerde consensus
Een alternatief consensusmechanisme voor Proof of Work dat populair werd, is Proof of Stake, dat een "must have"-kenmerk werd voor veel blockchainprojecten van de tweede generatie. In plaats van elektriciteit om te zetten in hashrate en veiligheid, wordt Proof of Stake omschreven als "virtuele mijnbouw", waarbij stakers kapitaal vastleggen in ruil voor de mogelijkheid om blokken te creëren, en daarmee een blokbeloning opeisen.
De voornaamste rechtvaardiging voor PoS is het milieu; gehoopt werd dat PoS dezelfde of betere veiligheidsgaranties zou kunnen bieden dan PoW zonder grote hoeveelheden energie te verbruiken.
Het idee dat Proof of Stake niet alleen dezelfde maar betere veiligheidsgaranties zou kunnen bieden dan Proof of Work, met niet alleen dezelfde maar minder energie-uitgaven, had meteen alarmbellen moeten doen rinkelen bij degenen die begrijpen dat free lunch niet bestaat. Maar voor velen kon deze essentiële waarheid met de hand worden weggewuifd, omdat de interdisciplinaire convoluties van verschillende Proof of Stake-systemen een soort technologische gish gallopcreëerden, waarbij fixes na fixes de PoS-protocollen steeds complexer en obscuurder maakten en moeilijk uit te pakken, en de free lunch mythe werd meegesmokkeld.
Niets belichaamt de subtiele en verraderlijke aard van centralisatie als de mythe van het Bewijs van Inzet. Aan de oppervlakte is het een nobele poging om de slechtste aspecten van blockchaintechnologie te corrigeren en compatibel te maken met een duurzame toekomst, maar bij nader inzien offert dit gevaarlijke idee de meest bevrijdende kwaliteiten van de technologie op in ruil voor minder dan nobele doelstellingen.
In werkelijkheid dreigt de populariteit van Proof of Stake niet alleen tijd en middelen te verspillen, maar als de toepassing ervan onbetwist blijft, zou Proof of Stake de toekomst kunnen veroordelen tot een toekomst die werkt met als neutraal gemaskeerde systemen; waar ontwikkelingen in de cryptocurrency-ruimte niet bijdragen tot menselijke bloei, maar tot de steeds groeiende macht van een ultra-elite, ten koste van open nut voor iedereen.
Kortom, Proof of Work is een degelijk, in de strijd beproefd consensusmechanisme dat op de juiste wijze prioriteit geeft aan de levering van de kritieke kwaliteiten die het nut en de waardepropositie van een blockchain bepalen. Proof of Stake daarentegen offert deze elementen op in ruil voor het prioriteren van niet-kritische secundaire idealen, zoals het verminderen van koolstofuitstoot, of eerlijker gezegd, het maximaliseren van de opbrengst voor grote walvissen.
Afwegingen inzake veiligheid
De bewering dat "Proof of Stake veiliger is dan Proof of Work", is een "niet eens verkeerde" bewering, wegens de nuance in de definitie van "veilig", en hoe dit te rijmen valt met de veelheid van Proof of Stake-systemen die hun eigen economische, sociale en technische afwegingen hebben.
Een Google spreadsheet kan niet voor 51% worden aangevallen, maar maakt dit het "veiliger" dan Bitcoin? Het antwoord hierop is "dat hangt af van wat u bedoelt met secure". In het geval van Blockchain-systemen, zoals onderzocht, hangt het ervan af of een robuust, gedecentraliseerd, toestemmingsloos systeem nodig is dat de tand des tijds kan doorstaan en Sovereign Grade Censorship Resistance kan bereiken. Voor dit soort beveiliging, is een Google spreadsheet veel, veel minder "veilig" dan Bitcoin, omdat het kan worden overgenomen door een enkele partij, Google, met nul moeite.
In die zin lijkt Proof of Stake op een Google-spreadsheet. Door het gebrek aan duidelijkheid over veiligheidsgaranties en de moeilijkheid om deze te meten, kunnen zelfs zeer technische gebruikers niet verder kijken dan de marketingclaims van veel PoS-projecten. Daardoor wordt de ware aard van deze systemen en hun potentiële faalwijzen versluierd, in vergelijking met de expliciete, goed begrepen en minder ingewikkelde garanties van Proof of Work-systemen.
Aangezien elk PoS-systeem zijn eigen reeks gebreken heeft, is het onpraktisch om ze afzonderlijk te beoordelen. Toch zijn sommige algemene problemen min of meer van toepassing op alle Proof of Stake-systemen in vergelijking met Proof of Work, die hieronder zullen worden onderzocht om aan te tonen dat ketens impliciet veiligheidsafwegingen maken wanneer zij besluiten PoS boven PoW te gebruiken.
Zelfredzame veiligheid
Proof of Work is uniek omdat het objectief de kloof tussen de "echte wereld" en de "digitale wereld" kan overbruggen door gebruik te maken van de gemeenschappelijke taal van rekencycli, die, vertaald in hashrate, zonder vertrouwen door software kan worden geverifieerd. Blockchains die gebruik maken van Proof of Work vertrouwen op niet te vervalsen metingen van buiten hun systeem om consensus te bereiken over hun interne toestand, waarbij energie op de meest directe en efficiënte manier wordt omgezet in veiligheid, terwijl de verantwoordelijkheid voor het genereren van die metingen wordt afgeschoven op de buitenwereld.
Proof of Work heeft veel weg van een verbrandingsmotor die energie verbruikt en omzet in waardevol werk in de vorm van veiligheid voor de keten, waarbij eerlijke mijnbouw wordt gestimuleerd en ervoor wordt gezorgd dat 51%-aanvallen duur zijn.
In plaats van beveiliging van buiten hun systeem te betrekken, worden Proof of Stake blockchains beveiligd door zelfverwijzing naar hun eigen staat, en als zodanig brengen deze protocollen extra verantwoordelijkheden, complexiteit en aanvalsmogelijkheden met zich mee die de manier waarop deze beveiliging wordt gegenereerd in gevaar kunnen brengen.
Deze zelfreferentie van veiligheid kan worden omschreven als een soort perpetuum mobile die de wetten van de thermodynamica breekt. Aan de oppervlakte kan de sluier van complexiteit waarnemers doen geloven dat het systeem zichzelf gedurende een lange periode kan onderhouden, maar in werkelijkheid betekent een onopgemerkte beperking dat het in de niet al te verre toekomst tot stilstand zal komen.
Complexiteit en aanvalsoppervlak
Zoals bij alle softwaresystemen, creëert extra complexiteit een groter aanvalsoppervlak voor kwaadwillende actoren om van te profiteren en te exploiteren, met mogelijk catastrofale gevolgen. In de context van blockchains, die zowel economische als softwaresystemen zijn, wordt dit probleem nog verergerd, en veel van de potentiële exploits die in dergelijke systemen sluimeren komen misschien pas aan het licht wanneer een aanzienlijke economische waarde in gevaar is.
Subtiele speltheoretische bugs en exploits in blockchains zijn uiterst moeilijk, in sommige gevallen onmogelijk te identificeren, te testen en te elimineren voordat ze in productie gaan. Een belangrijke verdediging is het vasthouden aan het gezonde technische principe van Keep It Simple, Stupid, een aanpak die wordt verlaten door Proof of Stake-projecten wanneer zij de eenvoudige elegantie van Proof of Work verwerpen en complexere en exploiteerbare alternatieven omarmen die weinig tot geen pragmatisch voordeel bieden aan het netwerk.
Onbalans van de macht
Zoals eerder onderzocht, neemt het verwijderen van miners uit het sociaaleconomische model van een blockchain een belangrijke regulerende kracht weg die anders capture zou voorkomen; andere partijen eerlijk houden door de dreiging van een veto over slechte beslissingen door het selectief minen van ketens. Op Proof of Stake-ketens zijn investeerders en "miners" (stakers) dezelfde groep, dus machtsmisbruik door deze groep blijft relatief ongecontroleerd, en de keten zal waarschijnlijk de neiging hebben om te forken op manieren die deze groep ten goede komen ten koste van anderen, bijvoorbeeld door de staking-beloningen te verhogen.
Geld is geen macht
De ultieme bron van veiligheid op Proof of Work-netwerken is een combinatie van elektriciteit en distributie van hardware. Beide zijn geografisch verspreid en nieuwe aanbieders kunnen organisch ontstaan. Voor grote Proof of Work-netwerken zoals Bitcoin zijn de middelen die nodig zijn om een aanval tegen het netwerk uit te voeren buiten het bereik van elke wereldlijke organisatie, inclusief nationale staten, die niet genoeg betaalbare elektriciteit hebben of niet de hardware kunnen beveiligen die nodig is om een aanval uit te voeren.
Daarom is het hoge energieverbruik van Proof of Work-netwerken niet "verspild". Het hoge energieverbruik beveiligt het netwerk juist tegen aanvallen door dergelijke aanvallen onbetaalbaar duur en logistiek onpraktisch te maken. Belangrijk is dat elektriciteitsbronnen wereldwijd verspreid zijn en, in tegenstelling tot financiële middelen, niet gemakkelijk te vervoeren en onmogelijk te centraliseren zijn in een wereld van concurrerende natiestaten die aanspraak maken op geografische grenzen.
Proof of Stake-ketens zijn kwetsbaar voor een hele reeks economische aanvallen dankzij modern financieel wapentuig en het feit dat de waarde van het netwerk rechtstreeks gekoppeld is aan de veiligheid door middel van staking. In tegenstelling tot mijnbouwapparatuur en elektriciteit kan in fiatsystemen kapitaal uit de lucht worden gedrukt en kunnen middelen met één druk op de knop uit de hele wereld worden gehaald. De centrale banken en andere organisaties die door blockchaintechnologie bedreigd kunnen worden, beschikken over een groot en geavanceerd economisch hefboomeffect. De waarde van alle Proof of Stake-netwerken samen is een druppel op een gloeiende plaat vergeleken met de bredere economie, die enorme hoeveelheden liquide kapitaal heeft dat kan worden geleend, gebruikt en ingezet door een enkel bedrijf met een chip op zijn schouder.
Moderne financiële instellingen die door de blockchaintechnologie worden bedreigd, zullen zeker een economische oorlog voeren tegen Proof of Stake, die niet alleen met de prijs kunnen rommelen, maar daarmee mogelijk een totale systeemuitval veroorzaken. Door het creëren van afgeleide markten en prijsmanipulatie kunnen aanvallers stemrechten op het netwerk opkopen en het vermogen om consensus te bereiken belemmeren of vernietigen door middel van staking-aanvallen.
Miner Attrition vs The Rich Get Richer
In Proof of Work-systemen moeten miners, naast de lopende elektriciteitskosten, voortdurend hardware upgraden en extra middelen uitgeven om concurrerend te blijven. Het effect hiervan is dat de pool van personen die winstgevend kunnen mijnen voortdurend verschuift. Als een mijnwerker slecht is in mijnbouw, zal hij uiteindelijk zijn vermogen om in zijn levensonderhoud te voorzien verliezen, omdat hij wordt weggeconcurreerd door andere mijnwerkers.
Dit is goed voor decentralisatie, omdat een voortdurend verschuivende pool van mijnwerkers betekent dat geen enkele mijnwerker een aanzienlijk deel van een netwerk voor langere tijd in handen kan houden, tenzij hij actief werkt in het belang van het netwerk door steeds grotere hoeveelheden hashrate te leveren. Om dit te bereiken moeten mijnwerkers investeren in onderzoek en ontwikkeling, infrastructuur en schaalvergroting, terwijl ze de gebeurtenissen in de sociale laag nauwlettend in de gaten houden en beslissen hoe ze de macht in evenwicht houden en welke vorken ze willen ontginnen.
Deze vitale en veelzijdige rol wordt uit de Proof of Stake systemen gelobotomiseerd. In plaats daarvan wordt deze constante strijd vervangen door de relatief statische verdeling van de inzet waartoe een bepaalde staker toegang heeft, met zeer weinig winst door investeringen in innovatie of andere externaliteiten. Hoeveel een staker wint of verliest heeft hij zelf in de hand en door niets te doen kan hij zijn stack voortdurend vergroten zonder het risico te lopen te worden weggeconcurreerd.
Daarbovenop, als gevolg van schaalvoordelen, gasvergoedingen, en de verhouding van de fondsen die moeten worden ingezet in vergelijking met de fondsen die voor de dagelijkse levenskosten moeten worden ingezet, in Proof of Stake-systemen, worden de rijken rijker in een sneller tempo, waardoor de distributie van de waarde van een netwerk naar de rijkste stakers in de tijd wordt gecentraliseerd.
Zonder verloop om deze trend te corrigeren, betekent het gebrek aan omzet in het staking-ecosysteem dat een machtsblok van megawallen een steeds groter deel van alle Proof of Stake-netwerken vergaart, waardoor ze steeds vatbaarder worden voor overname naarmate de Nakamoto-coëfficiënt de 0 nadert. Er is geen reden waarom Proof of Stake staking dynastieën niet generaties lang voortduren, aangezien grote stakers hun steeds grotere zakken doorgeven aan de volgende generatie, waardoor het slechts een kwestie van tijd is voordat Proof of Stake netwerken expliciet de waarde in het netwerk en de macht om te beslissen over winnende forks naar de top trekt.
Niet zonder toestemming
Permissieloosheid, niet verrassend, is een eigenschap die nieuwe gebruikers in staat stelt in een systeem in te stappen zonder de toestemming van iemand die al in dat systeem zit. Als alle andere dingen gelijk blijven, kunnen systemen zonder toestemming na verloop van tijd meer gedecentraliseerd zijn dan systemen met toestemming, omdat zij zonder onderscheid openstaan voor nieuwe deelnemers.
Mijnbouw, en op zijn beurt, Proof of Work, is zonder toestemming, aangezien iedereen (of wat dan ook) hashrate kan bijdragen aan het netwerk en een gelijke kans heeft om een blok te kunnen mijnen op basis van de hashrate die zij bijdragen. Elke hash is als een lot uit de loterij, en hoe meer loten je koopt, hoe groter de kans om een blok te vinden en die zoete, zoete blokbeloning te krijgen.
Omdat er geen gatekeepers zijn, kunnen Proof of Work-consensusmechanismen zich niet bekommeren om _hoe hashrate tot stand komt, of wie heeft bijgedragen. Dit is een essentiële kwaliteit, wil een keten neutraal en niet gevangen blijven, want als er poortwachters zouden bestaan, zouden zij werk kunnen weigeren op basis van de identiteit of locatie van een bijdrager, waardoor deze buitengesloten zou worden, en zo het netwerk zou centraliseren en gevangen zou worden.
Proof of Stake-systemen zijn niet permissievrij. De enige manier om valuta te verwerven die nodig is voor transacties en inzetten, is door deze te kopen van iemand die deze valuta al heeft; zij hebben toestemming nodig van iemand binnen het netwerk om het netwerk te gebruiken, waarbij bestaande houders de poortwachters zijn.
In zekere zin zijn alle Proof of Stake-netwerken al soft captured, aangezien houders van PoS-munten collectief zouden kunnen besluiten (of gedwongen worden) om geen handel meer te drijven met gebruikers uit een bepaalde klasse of jurisdictie, en deze gebruikers geen mogelijkheid hebben om transacties te verrichten op het netwerk, ongeacht de prijs die zij bereid zijn te betalen.
Neem het voorbeeld van iemand uit een minder ontwikkeld of geïsoleerd land met weinig tot geen mogelijkheden om in dollars te handelen; zonder toegang tot het banksysteem, en dus onboarding via beurzen, en met niemand die bereid is een OTC-deal in contanten te doen in hun gebied, kunnen zij altijd Proof of Work-valuta verwerven door eenvoudigweg wat hardware te kopen om ze te delven. Diezelfde gebruiker wordt uitgesloten van Proof of Stake blockchains, waardoor die netwerken minder toegankelijk, minder bruikbaar en minder waardevol worden.
Centralisatie van inzet op beurzen
De hoge technische drempel en de angst om te verknoeien bij het runnen van een node en het handmatig inzetten van middelen maakt het buiten bereik van de overgrote meerderheid van toevallige houders in de cryptoruimte.
Inzetten op beurzen is strikt genomen beter vanuit het oogpunt van gebruikerservaring. Het heeft als bijkomend voordeel dat gebruikers zonder boete onmiddellijk geld kunnen onttrekken, aangezien een groot liquiditeitsoverschot de beurzen in staat stelt de lock-up periode die de meeste Proof of Stake ketens opleggen, namens de gebruikers te arbitreren.
Het resultaat is dat voor de meeste Proof of Stake blockchains, exchanges het overgrote deel van een staking activiteit zullen afhandelen, en waarschijnlijk al doen. Dit doet ernstig afbreuk aan de illusie van decentralisatie bij deze projecten en maakt de verovering van de keten veel waarschijnlijker.
Ter illustratie: beschouw het volgende plausibele scenario:
Indien een "ongewenste" toepassing actief is op een grote Proof of Stake-keten, zou een regering of een machtige multinationale organisatie alle beurzen onder hun gezag kunnen dwingen om tegelijkertijd de middelen van die keten te bevriezen. Ervan uitgaande dat zij samen een bepaalde hoeveelheid gestackte activa bezitten, kan dit deel van de inzet worden gebruikt om het netwerk stil te leggen of toekomstige hard forks te forceren, waarbij de keten wordt gegijzeld en de gewenste toepassingen worden gecensureerd.
Bij Proof of Work is een dergelijke aanval onmogelijk dankzij de scheiding van de belangen en het geografisch gedecentraliseerde karakter van de elektriciteitsbronnen.
De APR-wapenwedloop
Proof of Stake-ketens concurreren met elkaar om liquide inzetkapitaal dat, in tegenstelling tot mijnbouwhardware die gebonden is aan specifieke algoritmen, vrij kan bewegen tussen alle PoS-ketens door handel op open markten. Dit betekent dat na verloop van tijd alle Proof of Stake-ketens onder druk zullen komen te staan om de inzetbeloningen, en daarmee de inflatie, te verhogen om voldoende stakers te verleiden tot inzet op hun keten. Als gevolg daarvan zal waarschijnlijk een "race naar de bodem" alle Proof of Stake-ketens overspoelen, aangezien zij een steeds grotere APR-wapenwedloop aangaan.
Als keten A bijvoorbeeld een inzetbeloning van 12% biedt, waarom zouden stakers dan de 3% beloning van keten B inzetten, als ze gewoon A kunnen inzetten en die beloningen voor B kunnen verkopen, zodat ze meer B overhouden dan wanneer ze B rechtstreeks inzetten? Dit dwingt keten B om hun beloning te verhogen, wat vervolgens A aanmoedigt om hetzelfde te doen, enzovoort.
Deze situatie is geweldig nieuws voor grote stakers, maar verschrikkelijk voor gebruikers die een relatief groter deel van hun middelen niet gestackt hebben om het netwerk te gebruiken, en die exorbitante vergoedingen zullen moeten betalen voor het simpelweg niet staken. Hoe dit op de lange termijn uitpakt, is niet te voorspellen, maar het risico bestaat dat het nut en de waarde van alle PoS-netwerken worden aangetast, wat leidt tot een doodsspiraal van steeds grotere devaluatie.
33% Aanvallen
Proof of Stake-ketens kunnen permanent worden verstoord als een aanvaller 33% van de ingezette activa verwerft, noodzakelijkerwijs minder dan 33% van alle munten.
Dus als het gemiddelde PoS-protocol 70%+ van zijn tokens heeft ingezet, moet je ~25% van de totale uitstaande tokens van het protocol verwerven om een aanval uit te voeren. Hoewel elke PoS anders is, is 33% over het algemeen alleen genoeg om de keten stil te leggen zodat deze niet tot consensus kan komen en nieuwe blokken kan produceren, niet om daadwerkelijk een dubbele uitgave te doen. Daarvoor heb je maar liefst 66% nodig.
Sommigen voeren aan dat er geen directe economische prikkel is om een dergelijke aanval uit te voeren omdat de aanvaller het risico loopt zijn bezit te devalueren, wat waar kan zijn, maar dit is ook een erkenning dat Proof of Stake-ketens gevoelig zijn voor 33% stopzetting via indirecte economische prikkels zoals shorting. Belangrijker is dat PoS-ketens gevoelig zijn voor 33% aanvallen van actoren zoals natiestaten, waarbij financiële prikkels niet de primaire motivatie zijn, hetgeen suggereert dat Sovereign Grade Censorship Resistance geen voorwerp van zorg is.
Perpetually Pure Pwnage
De 33% aanval van Proof of Stake is een veel groter probleem dan de 51% aanval van Proof of Work. Omdat 51%-aanvallen vooraf kosten met zich meebrengen en, in tegenstelling tot 33%-aanvallen, niet gegarandeerd succesvol zijn, is er bovendien een verminderde prikkel om ze uit te voeren, laat staan de kosten van het doorzetten ervan voor te schieten.
Hoewel 51%-aanvallen in Proof of Work-systemen schadelijk kunnen zijn, treffen zij alleen echt rechtstreeks degenen die blootstaan aan dubbele uitgaven; meestal exchanges, en geen langetermijnhouders die niet vaak transacties verrichten. Op PoS-netwerken daarentegen kunnen 33%-aanvallen de keten eeuwig stilleggen.
Op PoS-ketens kan een aanvaller, zodra hij een bepaalde inzet bereikt, de keten nooit meer herstellen; aangezien de aanvaller geen externe middelen hoeft in te zetten, kan hij niet worden uitgeschakeld. De enige oplossing voor deze storingstoestand is hard-forking van de aanvaller, die _Code is Law_doorbreekt, het doel van een blockchain tenietdoet, subjectiviteit toevoegt en de keten verder centraliseert.
Niets op het spel
Bij Proof of Work moeten mijnwerkers, als zich een fork voordoet, beslissen welke kant van een fork ze gaan mijnen, omdat er externe elektriciteitskosten verbonden zijn aan het aanmaken van blokken. Als mijnwerkers de "verkeerde" vork delven, wordt hun beloning waardeloos, en hebben zij de elektriciteit verspild die zij aan het delven ervan hebben besteed; zij moeten dus verstandig kiezen wat zij delven; de kosten van elektriciteit staan op het spel.
Bij Proof of Stake daarentegen worden bij een fork de ingezette middelen, die deel uitmaken van de interne toestand van het systeem, verdeeld over de fork en verdubbeld. Stakers hebben gelijke activa aan beide zijden van een fork en worden gestimuleerd om beide zijden te valideren, omdat zij niet zeker weten welke kant zal zegevieren. Dit staat bekend als het niets op het spel probleem. Het zal waarschijnlijk forks aanmoedigen door het goedkoper en minder riskant te maken om te forken, het gemakkelijker te maken om ketens aan te vallen door middel van op forks gebaseerde shenanigans, en het bemoeilijken van het bereiken van consensus over welke kant van een splitsing de "echte" versie is.
Algemeen wordt beweerd dat het concept van slashing een oplossing is voor het nothing at stake probleem, een techniek waarbij cryptografische bewijzen worden gebruikt om stakers te straffen die de "verkeerde" kant van een splitsing valideren. Dit is allemaal goed en wel, maar slashing werkt alleen als forks protocollen gebruiken die elkaars bewijzen kunnen valideren.
Een aanvaller zou kunnen aandringen op een controversiële hard fork die opzettelijk het slashing proof van de fork ongeldig maakt op de oude versie van de keten, en optioneel reverse onwaar maakt, en het nothing at stake probleem opnieuw introduceert terwijl hij validators aanmoedigt om beide ketens te valideren, en zo chaos zaait en de waarde van het netwerk splitst.
In tegenstelling tot een kwaadaardige Proof of Work fork waarbij mijnwerkers elektriciteit zouden verspillen aan het delven van de nieuwe fork, kunnen validators op deze nieuwe Proof of Stake fork niet alleen net zo goed valideren, aangezien er niets op het spel staat, maar worden zij ook gestimuleerd om dat te doen omdat het wel eens de winnende keten zou kunnen worden - de enige kant die in de toekomst waarde heeft.
Verstoorde geschillenbeslechting
Aangenomen dat beide zijden van een gesplitste wel elkaars splitsingsbewijzen erkennen, heeft de keten dan een ander probleem: het oplossen van legitieme meningsverschillen die op Proof of Work-netwerken tot ketensplitsing zouden leiden.
Ethereum Classic zelf is een uitstekend voorbeeld van het "ultieme geschillenbeslechtingsmechanisme" van Proof of Work ketens, zoals niet beter uitgelegd dan op de Ethereum.org website.
Hoewel sterk afhankelijk van implementatiedetails van het protocol, verandert Proof of Stake in het algemeen de dynamiek van hard forking in het voordeel van de meerderheidsstakers boven de underdogs, en vernietigt het in veel gevallen eenvoudigweg de underdogketen, door hen te dwingen hard te forken naar een nieuw protocol als ze het niet eens zijn met een controversiële fork.
In tegenstelling tot bij Proof of Work, waar de klassieke keten het voordeel heeft dat de status quo wordt gehandhaafd en miners actief moeten overstappen op een nieuwe fork, heeft bij Proof of Stake-ketens de meerderheid van de forkers het voordeel, omdat de legacy-kant van een controversiële fork zijn eigen defensieve hard forks moet implementeren om te voorkomen dat hij door de meerderheid wordt neergeslagen. Nieuwe forks hebben de mogelijkheid om validators op de oude keten al dan niet af te breken, de bestraffing van achterblijvers te optimaliseren om hun gewenste resultaat te bereiken, en de economie van een hard fork-beslissing te manipuleren.
Opmerking: De volgende drie Proof of Stake kritieken zijn met dank aan etherplan.com
Subjectieve vorkkeuze
De vorkkeuze is de beslissingsregel die netwerkdeelnemers moeten gebruiken wanneer zij bij de splitsing meer dan één keten te zien krijgen, wanneer zij voor het eerst toetreden, of wanneer zij weggaan en weer toetreden. Als extern fysiek signaal maakt PoW een duidelijke objectieve vorkkeuze mogelijk in de vorm van de "langste proof of work-keten". Het is objectief omdat alleen met de rekenkracht van het hele netwerk de langste keten kan worden gelegd.
Aangezien PoS-systemen niet rekenen met een dergelijke objectieve grootheid om de juiste keten te bepalen, moeten zij gebruik maken van een subjectief besluitvormingsproces door de deelnemers. Dit betekent dat zij buiten de keten moeten overleggen met block explorers, ontwikkelaars, miners of andere bronnen om te kunnen beslissen welke keten zij willen volgen. Dit geldt, in geval van splitsing, voor deelnemende knooppunten in het netwerk, nieuwe toetreders en knooppunten die vertrekken en weer toetreden.
Onvergeeflijke kostbaarheid
Een van de fysieke basiskenmerken van deugdelijk geld is dat het zeer kostbaar is om te produceren om te garanderen dat het niet vervalst kan worden. PoW zorgt voor deze kostbaarheid van de tokens, omdat miners enorme kosten maken, in datacentra en elektriciteit, om blokken te kunnen bouwen. Dit maakt PoW-tokens, zoals $ETC en $BTC, in de praktijk onvervalsbaar.
Het is eenvoudig om objectief te verifiëren dat de BTC of ETC van een houder niet vals is vanwege een externe objectieve meting die in elke blokkop is ingebed, maar dit bewijs bestaat niet in Proof of Stake-systemen. In PoS-systemen is de database met rekeningen en saldi triviaal te schrijven door knooppunten en stakers in het systeem, en is er geen objectieve kostbaarheid, en is het verifiëren van de authenticiteit van het bezit veel complexer, foutgevoelig, en vereist mogelijk dure hardware.
Gecumuleerd werk
Aangezien mijnwerkers in PoW blockchains blok per blok werken, is dat werk niet alleen een barrière voor oneerlijke knooppunten om met de huidige of laatste blokken te knoeien, maar dat werk stapelt zich ook op naarmate de keten wordt opgebouwd. Dit betekent dat blokken die verder weg in de keten liggen exponentieel moeilijker te veranderen of te vervalsen zijn voor aanvallers. Op het moment van dit schrijven zou het bijvoorbeeld 340 dagen duren om met 100% van de huidige hashingkracht in het Bitcoin-netwerk de hele keten om te keren.
Bij PoS gedistribueerde grootboeken, die geen PoW gebruiken, is het terugdraaien van de hele keten triviaal in termen van rekenwerk, zodat het in een paar minuten kan worden gedaan.
Hotel handdoeken
Zelfs als het milieuvriendelijke argument voor Proof of Stake op zich wordt genomen, is het duidelijk dat PoS vereist dat ketens veel veiligheidsgaranties opofferen die anders door Proof of Work worden geboden. Proof of Stake-ketens ruilen censuurbestendigheid weg in ruil voor de belofte van minder energieverbruik. Afgezien van marketinggimmicks lijkt deze afweging weinig zin te hebben bij een pragmatische evaluatie van de verantwoordelijkheid en het nut van blockchains in vergelijking met andere beschikbare technologieën. Er is immers geen gratis lunch.
Maar wanneer de bewering van de milieubeweging niet in aanmerking wordt genomen, begint de keuze om Proof of Stake te gebruiken zinvol te worden. Net als een hotel dat gasten vraagt om handdoeken te hergebruiken om "de planeet te redden", is het standpunt van de PoS-milieuactivisten er handig een dat ook de houders van die valuta's verrijkt, die passief inkomen kunnen genereren door in te zetten. In hun ogen stelt staking hen in staat de vruchten te plukken van precies dezelfde dienst die mijnwerkers anders zouden verlenen; "virtuele mijnbouw" met bijna geen andere kosten dan de opportuniteitskosten van het vastleggen van de inzet.
Goedbedoeld of niet, deze enorme economische stimulans verklaart waarom PoS, ondanks de hierboven onderzochte veiligheidsverlagingen, zo'n populaire keuze is geworden onder cryptocurrency-houders en veel enthousiaste promotors heeft weten te werven.
Bewijs van inzet is als het hotel dat je vraagt handdoeken te hergebruiken om de planeet te redden. Aan de oppervlakte is het met nobele bedoelingen, maar in werkelijkheid levert het hen geld op en geven ze u een slechtere service.
Ondanks alle bekende nadelen moeten de projecten die toch kiezen voor Proof of Stake ofwel uiterst bezorgd zijn over het energieverbruik, ofwel, wat misschien nog geloofwaardiger is, in de eerste plaats bezorgd zijn dat staking economisch voordeel oplevert voor de stakers. Deze bezorgdheid is echter misplaatst, want een project kan alleen waarde op lange termijn hebben als het nut oplevert, wat wordt ondermijnd door de centralisatie en de compromissen die nodig zijn voor Proof of Stake.
Het kan zijn dat houders van dergelijke munten denken dat zij een dienst verlenen die vergelijkbaar is met mijnbouw, maar zij zetten geen externe reële kosten om in een veiligheidsvoordeel, zoals bij mijnbouw. In plaats daarvan zijn ze de stoelen op de Titanic aan het verschuiven door waarde van elders in het netwerk naar zichzelf te herverdelen door niet-stakers te belasten via inflatie.
In elk geval is het, vanwege de inherente trade-offs die vereist zijn in Proof of Stake-systemen, opnieuw een teken dat Sovereign Grade Censorship Resistance geen prioriteit is op deze ketens. Als zodanig kunnen zij niet worden aanbevolen voor toepassingen die machtige instellingen kunnen verstoren.