ANKETA: Dokáže byť PoS bezpečný a decentralizovaný? Odpovedali Stroukal, Tesař, Kicom, Stancel, Bednár a Kracík

Aj tento víkend vám prinášame odpovede našich respondentov na jednu tému, u ktorej sa nedá v kryptomenovej komunite nájsť všeobecná zhoda. Bitcoinoví maximalisti totiž dôverujú len tradične overenému Proof of Work konsenzusu, ktorý je základným prilierom Bitcoinu, no čo čoraz preferovanejší Proof of Stake, na ktorý chce prejsť napríklad aj Ethereum?

Naše otázka pre všetkých respondentov
Ako vnímate Proof of Stake konsenzus (Nie DPoS)? Dokáže byť bezpečný a decentralizovaný? Prosím zohľadníte pri odpovedi predpoklad, že ide o kryptomenu s vysokou trhovou kapitalizáciou – ideálne skúste pri odpovedi počítať s predpokladom, že na PoS úspešne prejde Ethereum a fakt, že na PoS už beží Cardano.

Dominik Stroukal, hlavný ekonóm finančnej skupiny Roklen, autor knihy Bitcoin a jiné kryptoměny budoucnosti

Nebavme se o tom, že by PoS oproti PoW mohlo být superiorní. Stále jde o hledání správně nastavených „trade-offů“. Je to „něco za něco“ a tvůrci PoS kryptoměn a samozřejmě i devolepeři Etherea to dobře ví. PoS má celou řadu problémů, se kterými sice může fungovat například levněji, méně energeticky náročně apod., ale za cenu toho, že místo utrácení motivuje vlastníky ke stackování, nafukuje (i když předvídatelně) měnovou zásobu, zvyšuje šanci úspěšným forkům apod. Jak velký je to problém nevíme, protože bohužel (?) skutečně PoS kryptoměny jsou malé a ještě milionkrát méně používané než Bitcoin (u kterého to také není žádná hitparáda). U Etherea je to obrovská neznámá. I proto vedle PoS poběží současně i PoW a nelze vyloučit, že se ho Ethereum nikdy nedokáže zbavit. V sázce už je hodně (pun intended).

Jaromír Tesař, cardanians.io & ambasador Cardano v Českej republike

Úroveň decentralizace blockchainu bude vždy záviste jen na tom, jak snadné je připojit se do sítě a začít produkovat bloky. PoW a některé PoS sítě na to používají pooly, které provozují pool operátoři. Operátoři jsou ti, kteří si vybírají transakce do bloku, rozhodují se o tom, na jaký blok navázat v případě forku a tak dále. Pokud má daný pool velkou konsensuální moc, může si klidně dovolit ignorovat legitimní bloky vyrobené menšími pooly, neboť má relativně vysokou míru jistoty, že z nich časem udělá sirotky. Pozor, nepleťte si kvalitu decentralizace s počtem provozovaných full-nodů, které bloky neprodukují. To je velký rozdíl. Full-node umí pouze ověřit správnost již vyrobených bloků a transakcí v něm. Běžný provozovatel nemá šanci poznat třeba to, že velký pool operátor některé transakce nebo rovnou celé bloky cenzuruje. Skutečnou moc mají pouze ti, kteří disponují zdrojem používaným pro konsensus. Případně ti, kterým je tento zdroj delegován. Je celkem jedno, jestli je to elektrická energie, nebo nativní mince. Důležité je, jakým způsobem se dá decentralizovat tento zdroj a rozložit tím rozhodovací moc na co největší počet lidí. 

Kvalita decentralizace i bezpečnost je u PoS postavená na distribuci mincí mezi uživateli a současně na reálné použitelnosti sítě. Pokud v daném projektu figuruje koncept poolů, tak záleží také na tom, kolik mincí vlastní pool operátoři. Každý držitel PoS mincí se stává podílníkem sítě. Představit si to můžete jako akcii firmy. Pokud máte mincí potřebný počet, můžete si sami založit pool. Pokud ne, můžete si vybrat pool, kterému mince delegujete. Delegací zvýšíte sílu poolu, který tak bude mít vyšší šanci produkovat více bloků. Narozdíl od PoW, u PoS každý jednotlivý držitel mincí rozhoduje o tom, kdo bude bloky produkovat. Není k tomu potřeba žádný drahý hardware. Podílníci se mohou snadno aktivně účastnit na decentralizaci a bezpečnosti sítě a za to dostávají odměnu. Představte si to jako dividendu. Pasivní příjem bude lidi motivovat mince držet. Veřejné blockchain sítě mají dnes obecně minimální ekonomický a společenský význam. Pokud bude význam sítě růst, poroste počet uživatelů a také poptávka po mincích. Díky vyšší poptávce se mince více distribuují, což síť více decentralizuje. S cenou mincí současně roste také bezpečnost. Dá se říct, že s rostoucím významem rostou také oba klíčové parametry sítě.

Výhoda PoS je, že zdroj který slouží k rozdělení moci patří přímo síti a je konečný. Alespoň v případě Cardano sítě bude existovat pouze 45 miliard mincí. To znamená, že síť může se zdrojem přímo pracovat a nastavit incentivy takovým způsobem, aby to bylo pro síť výhodné. Síť se tak může sama postarat o to, že ekonomicky nejvýhodnější rozdělení moci bude takové, že bude existovat třeba 1000 stejně velkých poolů. Jakmile bude nějaký pool větší než podporovaná hranice, nezíská pool za svoji velikost vyšší odměny, jak by se dalo čekat. Protokol si tak může do určité míry sám pohlídat svoji míru decentralizace, ale i další věci. Samozřejmě se nedá ovlivnit, kdo bude mince vlastnit. Nicméně dá se ovlivnit třeba to, jaké množství mincí bude potřeba k tomu, aby mohl jedinec produkovat blok a tato hranice se dá posouvat směrem dolů skrze další inovace. Míra decentralizace PoS sítí bude řádově až 100x vyšší než je tomu u PoW sítí a bude se to dále vylepšovat. Týmy PoW sítí většinou rezignovali na zvyšování decentralizace. Důvod je hlavně ten, že je to poměrně složité a nedělá se cílený výzkum v této oblasti.

Síť bude bezpečná do té doby, dokud bude schopna si vydělat na svůj provoz a odměňovat ty, kteří ji udržují v chodu. To je postavené na mincích a jejich tržní ceně. Pokud má síť zastropovaný maximální počet mincí, rozpočet na odměny se postupně vyčerpává. PoW síť je na provoz velmi drahá a Bitcoin může mít po několika dalších půlení celkem problém, pokud cena adekvátně neporoste. Jakmile se růst ceny mincí zastaví, bude bezpečnost v čase pouze klesat a to o polovinu každé 4 roky. To je pravý opak toho, co by se mělo dít, pokud poroste význam sítě. Ubývající rozpočet mohou kompenzovat transakční poplatky, ale síť s drahými poplatky bude doslova nepoužitelná. Už teď se od ní někteří lidé odklánějí. Náklady na provoz PoS sítě jsou výrazně nižší. Pro srovnání náklady na provozování Bitcoinu jsou jen z pohledu nároků na energii vysoké asi jako spotřeba v Holandsku. U PoS je to něco jako pár větších domácností. Přesto by byl třeba jednodenní útok na Cardano síť už nyní mnohem nákladnější než na Bitcoin. V případě útoku na Bitcoin byste potřebovali energii v ceně asi 10 milionů dolarů nepočítaje hardware. Útok na Cardano by stál přibližně polovinu aktuálně stakovaných mincí. V době psaní je to více jak 900 milionů dolarů a to je delegováno zatím jen 40 % mincí v oběhu a síť je na začátku. V praxi by byl útok mnohem dražší, neboť útočník by musel mince koupit na otevřeném trhu a poptávka by dále tlačila cenu nahoru. Útočník by nakonec ohrožoval pouze své bohatství, takže by si útok nejspíš rozmyslel. Samozřejmě i u PoS sítí bude postupně docházet rozpočet na bezpečnost a bude potřeba spoléhat se na transakční poplatky. To však není problém. PoS sítě zvládnou zpracovat řádově 100x víc transakcí za daný čas na první vrstvě. Transakce budou levné, ale hlavně také rychlé. Transakce dorazí během vteřin a navždy zapsané v blockchainu budou během třeba minuty. PoS síť se musí používat, aby dlouhodobě přežila. Nicméně to se od síťového protokolu implicitně očekává. Navíc jak jsem už řekl, náklady na provoz jsou velmi nízké, takže pokud si síť vydělá na zaplacení nákladů třeba pro 1000 operátorů, hravě přežije. 

Obecně se dá říct, že lidé důvěřují kryptografii při posílání transakcí. Není žádný důvod k tomu, aby nešla kryptografie více využít v rámci konsensu. Navíc pokud to umožní dosažení vyšší škálovatelnosti, decentralizace a současně vysoké bezpečnosti. Pokud síť ukáže na producenta bloku a ten podepíše blok spolu s poskytnutým důkazem, že pověření dostal, k prolomení podpisu potřebujete podobné množství energie pro brute force útok, které se zkonzumuje při PoW. A navíc vám to nestačí na to, abyste síť obelhali, neboť pořád nebudete mít v ruce ten důkaz. U PoS nelze bez vynaložení obrovského množství energie přepisovat historii stejně tak jako u PoW. Ono to stejně nejde udělat už proto, že blockchain je distribuovaný a žádný node nepřepíše třeba týdenní historii rok zpátky. Nody neustále přidávají nové bloky a nemají důvod měnit minulost. Problém to obecně bývá pro bootstrap, kdy nově spuštěný node může dostat více verzí blockchainu a musí si vybrat tu správnou. Nicméně i zde je relativně snadné se rychle zorientovat pokud má operátor validní genesis blok a deterministický algoritmus, který node následuje. Pokud blockchain síť běží, musí útočník napadnout velký počet nodů současně, aby měl nějakou šanci něco napáchat a opět čím vyšší je decentralizace, tím je to pro útočníka složitější. Každý jednotlivý node funguje na základě jednotných pravidel, takže nakonec se vždy síť shodne na jedné verzi pravdy.

PoS je budoucnost decentralizace a velká výzva pro PoW. Decentralizované sítě se budou budovat další desítky let. Jejich vývoj je teprve na začátku. Jednou se budeme smát tomu, jak byla první generace blockchain sítí neefektivní a nákladná, podobně jako se dnes smějeme sálovým počítačům.

David Stancel, konzultant a speaker v oblasti kryptomien, Blockchain Slovakia

Proof of Stake je určite zaujímavá alternatíva k PoW algoritmom a v posledných rokoch sa naň sústreďuje mnoho výskumu a zo súčasného pohľadu to vyzerá tak, že PoS mechanizmy môžu dosahovať dostatočnú úroveň decentralizácie ako pri PoW.

Avšak bolo by predčasné ak by sme niečo podobné povedali o PoS v otázke bezpečnosti. Je a aj do budúcnosti bude veľmi zaujímavé sledovať transformáciu Etherea. Hoci je viacero sietí, ktoré implementujú nejakú odrodu PoS, tieto siete ani zďaleka nemajú dostatočnú trakciu a aktivitu aby sme mohli vyhodnotiť bezpečnosť siete.
Budeme potrebovať ešte mnoho rokov, aby sme mohli potvrdiť, že PoS dosahuje rovnaké bezpečnostné garancie ako PoW. Viem si však predstaviť, že v budúcnosti bude väčšina kryptomien využívať PoS, aj keď si myslím že je nevyhnutné, aby na planéte Zem existoval aspoň jeden PoW blockchain, a to ten bitcoinový.

Juraj Bednár, etický hacker, autor knihy „Hackni sa!“, Paralelná Polis

Adam Kracík, nezávislý žurnalista o kryptomenách

Proof of Stake má v mých očích dvě hlavní výhody. 1) Tvoří doopravdy demokratický systém, kde o rozvoji sítě mohou rozhodovat všichni držitelé mincí. Je to velký rozdíl od např. BTC, kde o tom, kam se síť bude rozvíjet, rozhodují pouze a jenom těžaři a nikdo jiný. Díky tomu se tak může eliminovat potenciál vzniku větší centralizované moci (samozřejmě při rozumné distribuci mincí). 2) Je to systém, který není jednoduché (externě) napadnout. Pokud chce někdo PoS systém napadnout, tak musí nakoupit mince daného chainu. Pokud je nakoupí a použije je k útoku na síť, tak si útočník v podstatě své mince znehodnotí. PoS má nyní jednu velkou slabinu a tou jsou centralizované burzy. Ty drží velké množství mincí a tudíž mohou často rozhodovat o tom, jak se chain bude vyvíjet. Nedávno tak proběhl koordinovaný útok na síť Steem (Dpos) ze strany Justina Suna z Tronu. V tom napomáhaly burzy jako Binance, Huobi a další. Jedná se nicméně jen o dočasnou záležitost. S postupujícím časem totiž roste míra distribuce mincí a vliv jednotlivých skupin či osob tak s časem slábne. Proof Of stake tak může být vysoce decentralizovaný (podstatně více než PoW, kde centralizace s časem prozatím spíše sílí) a bezpečný. Při vysoké tržní kapitalizaci a vysoké míře distribuce mincí bych rozhodně podstatně více věřil v bezpečnost PoS systému.

Aj budúci týždeň s avám pokúsime priniesť odpovede našich respondentov na ďalšiu zaujímavú otázku o kryptomenách. Nezabudnite nás sledovať aj naďalej.