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Proof of Stake

Proof of Stake ist eine Familie von Blockchain-Konsensdesigns, die Vorschlags- oder Stimmrechte basierend auf eingesetztem Kapital, das wirtschaftlich riskiert wird, zuweist. Die Sicherheit hängt vom vollständigen Protokoll, der Verteilungsstruktur der Validatoren, den Finalitätsregeln, Annahmen zu Strafen und Wiederherstellung ab, nicht nur vom Einsatz allein.

Aktualisiert

Nur zu Bildungszwecken; stellt keine Anlageberatung oder Anlageempfehlung dar. Anlagen können zu Verlusten führen.

Direkte Antwort

Proof of Stake (PoS) ist eine Familie von Konsensdesigns, bei der Validatoren ein protokolldefiniertes Asset wirtschaftlich riskieren und unter den Regeln des Netzwerks Vorschlags- oder Stimmgewicht erhalten. Ehrliche Validatoren schlagen Blöcke vor, überprüfen Zustandsübergänge und stimmen über die Kettenhistorie ab. Nachweislich widersprüchliche Nachrichten können in Protokollen, die dies implementieren, zu Slashing führen, während verpasste Aufgaben normalerweise kleinere Strafen oder entgangene Belohnungen verursachen. Stake ist eine Sybil-resistente Ressource: Sie macht den Einfluss teuer zu erwerben, macht aber keine ungültige Transaktion gültig.

PoS ist kein einzelner Algorithmus. Kettenbasierte, byzantinische fehlertolerante, delegierte und nominierte Systeme unterscheiden sich in der Zulassung von Validatoren, der Auswahl von Leitern, der Gabelentscheidung, der Endgültigkeit, der Delegation, der Entbindung und der Bestrafung. Ethereum-spezifische Werte wie ein 32 ETH-Aktivierungsguthaben, 12-Sekunden-Slots und Zwei-Drittel-Checkpoint-Abstimmungen sind keine universellen Eigenschaften von PoS. Jede Analyse muss das Netzwerk und die Protokollversion benennen.

Die Sicherheitsbehauptung erfordert auch mehr als „viel ist eingesetzt.“ Sie hängt davon ab, wer diesen Einsatz kontrollieren oder koordinieren kann, welcher Anteil benötigt wird, um den Konsens zu stoppen oder zu verletzen, Netzwerkzeitannahmen, Client-Vielfalt, Schlüsselsicherheit, Prüfpunkt- und Wiederherstellungsregeln und ob Strafen tatsächlich durchgesetzt werden können. Konzentrierte Delegation oder ein gemeinsamer Dienst kann dazu führen, dass tausend nominelle Validatoren wie ein einziger Betreiber agieren.

Staking-Belohnungen sind eine Vergütung für Kapital, Betriebsarbeit und Protokollrisiko, keine garantierten Zinsen. Eine nützliche Aufschlüsselung ist:

Brutto-Staking-Rate = jährliche Protokollbelohnungen / durchschnittlicher aktiver Einsatz

Netto-Betreiberertrag = zugewiesene Belohnungen und Gebühren MEV - Strafen - Servicegebühren - Betriebskosten

Die in dem gestakten Token gemessene Rendite ist von der Marktrendite des Tokens getrennt. Eintritts- und Austrittswarteschlangen, Unbonding-Zeiträume, Slashing-Risiken, Steuern, Abschläge beim Liquid-Staking-Token und Gegenparteirisiken können das realisierte Ergebnis des Investors erheblich verändern.

Unterhalb des Schwellenwerts
25%
Anteil des Angreifers
25%
Marge bis Schwelle
8,4%

Die Ergebnisse sind vereinfachte Bildungsmodelle. Sofern nicht anders angegeben, berücksichtigen sie keine Handelsplatzregeln, Steuern, Latenz, Oracle-Eigenschaften oder sonstigen protokollspezifischen Parameter.

Wie es funktioniert

Ein vollständiges PoS-Protokoll kombiniert ein Einsatzregister, Validator-Aufgaben, eine Fork-Choice-Regel, eine Finalitäts- oder Bestätigungsregel, Anreize und Wiederherstellungsverfahren. Die Namen und Schwellenwerte variieren, aber eine Überprüfung kann sieben Schritte umfassen:

  1. Definieren Sie die Grenze für Einsatz und Validator. Identifizieren Sie das gefährdete Asset, das Mindest- oder effektive Guthaben, die Zulassungsregeln für Validatoren, das Delegationsmodell, die Aktivierungswarteschlange, Abhebungsberechtigungen und die Einheiten, die tatsächlich die Signierschlüssel kontrollieren.
  2. Wählen Sie Aufgaben unter Protokollzufälligkeit aus. Das Protokoll weist Blockvorschläge, Bestätigungen, Abstimmungen oder Ausschussarbeiten zu. Die Auswahl kann nach Einsatzgewicht erfolgen, pro Validator begrenzt sein oder von einem Delegiertensatz vermittelt werden; der veröffentlichte Einsatzanteil entspricht nicht immer dem effektiven Stimmgewicht.
  3. Verifizieren Sie vorgeschlagene Zustandsübergänge. Vollknoten überprüfen unabhängig Signaturen, Kontostände, Ausführungen und Konsensregeln. Der Einsatz eines Validators oder die Mehrheit der Stimmen können keine Transaktion autorisieren, die deterministische Gültigkeitsregeln verletzt.
  4. Abstimmen und Gabelauswahl anwenden. -Validatoren signieren Protokollnachrichten über Blöcke oder Prüfpunkte. Wenn konkurrierende gültige Historien existieren, verwendet die Fork-Choice-Regel berechtigte Nachrichten und deren Gewichtungen, um den Kopf auszuwählen; Netzwerkverzögerungen können vorübergehend unterschiedliche lokale Sichten erzeugen.
  5. Bestätigung oder Finalität erreichen. Einige Systeme bieten nach einer Supermehrheitsabstimmung explizite wirtschaftliche Endgültigkeit, während andere zunehmendes Vertrauen mit der Tiefe bieten. Sicherheit fragt, ob ehrliche Knoten widersprüchliche Historien finalisieren können; Liveness fragt, ob die Kette weiterhin finalisieren kann.
  6. Belohnungen, Strafen und Slashing anwenden. Korrekte und rechtzeitige Pflichten können die Ausstellung, Gebühren oder andere Belohnungen einbringen. Untätigkeit kann zum Verlust von Belohnungen oder zur Verhängung von Strafen führen. Äquivokation oder andere nachweisbare Verstöße können zur Ausschluss und Zerstörung des Einsatzes führen, aber die Bedingungen und Beträge sind protokollspezifisch.
  7. Beenden, zurückziehen und wiederherstellen. -Validatoren können auf Ausstiegswarteschlangen, Entbündelungsverzögerungen oder Nach-Austritts-Strafzeiträume stoßen, bevor Gelder übertragbar werden. Clients benötigen auch vertrauenswürdige Kontrollpunkte oder andere Wiederherstellungsverfahren, wenn schwache Subjektivität, Langzeit-Historien oder außergewöhnliche Konsensfehler zutreffen.

PoS und Proof of Work verwenden beide knappe Ressourcen, um Konsensangriffe teuer zu machen, aber die Ressourcen- und Wiederherstellungsmodelle unterscheiden sich. PoW verbraucht kontinuierlich Energie und Hardwarekapazität und bietet normalerweise eine probabilistische Abwicklung. PoS sperrt strafbare Kapitalbeträge, kann explizite wirtschaftliche Endgültigkeit bieten und verwendet deutlich weniger laufende Rechenleistung, bringt jedoch Validator-Schlüssel-, Stake-Konzentrations-, Langstrecken- und Checkpoint-Annahmen mit sich. Kein Mechanismus garantiert von sich aus Dezentralisierung, Zensurresistenz, niedrige Gebühren oder korrekte Anwendungen.

Ethereum illustriert eine Implementierung, nicht die Definition. Seine Validatoren bestätigen Blöcke und Checkpoints, LMD-GHOST wählt den Kopf, Casper FFG finalisiert Checkpoints mit Stimmen, die mindestens zwei Drittel des aktiven Einsatzes repräsentieren, und Schwach-Subjektivitäts-Checkpoints helfen einem neuen oder lange offline befindlichen Knoten, sich an einem aktuellen kanonischen Zustand zu verankern. Andere PoS-Netzwerke können unterschiedliche Komitee-, Delegations- und Finalitätsdesigns verwenden.

Beispielaufgaben

Die nach Einsatz gewichtete Auswahl ist eine Erwartung, kein Zeitplan

Gehen Sie davon aus, dass ein illustratives Protokoll jeden Vorschlagenden proportional zum effektiven Einsatz auswählt und 720 Vorschlagmöglichkeiten pro Tag hat. Ein Betreiber mit 2,000 Einheiten von 1,000,000 hat einen Anteil von 2,000 / 1,000,000 = 0.2%. Seine erwarteten Vorschläge betragen 720 x 0.2% = 1.44 pro Tag. Der Betreiber kann an einem bestimmten Tag null, einen oder mehrere Aufträge erhalten, da die Auswahl zufällig erfolgt; die Formel verspricht keinen Vorschlag alle 16.7 Stunden.

Bruttobelohnungen sind kein Nettogewinn

Eine gepoolte Position repräsentiert 32 Token. Im Laufe eines Jahres erhält sie 1.28 Token an Protokollbelohnungen und 0.20 Token an zugewiesenen Gebühren, verliert jedoch 0.08 Token aufgrund von Ausfallzeiten. Der Service berechnet 10% der positiven Belohnungen: (1.28 + 0.20) x 10% = 0.148 Token. Netto-Belohnungen betragen 1.28 + 0.20 - 0.08 - 0.148 = 1.252 Token oder 1.252 / 32 = 3.9125%, vor Hardware-, Steuer- und Tokenpreisänderungen. Die Werbung mit der Protokollausgabequote von 4% allein würde das Ergebnis dieses Nutzers überhöhen.

Die Blockproduktion kann fortgesetzt werden, während die Finalität ins Stocken gerät

Betrachten Sie eine Ethereum-ähnliche Finalitätsregel, die Stimmen über zwei Drittel des aktiven Stakes 1,000,000 erfordert, sodass mehr als etwa 666,667 Einheiten zustimmen müssen. Wenn Validatoren, die 340,000 Einheiten vertreten, gleichzeitig offline gehen, bleiben höchstens 660,000 verfügbar. Blöcke können weiterhin vorgeschlagen werden, aber die für die Finalität erforderliche Supermehrheit ist nicht verfügbar. Ein protokollspezifischer Inaktivitätsmechanismus kann das inaktive Gewicht im Laufe der Zeit verringern; er macht das anfängliche Finalitätsversagen nicht verschwinden.

Ein Liquid-Staking-Rabatt ist nicht automatisch eine Slashing

Ein Investor hält 100 Einheiten eines Liquid-Staking-Tokens, der einen Anspruch auf gestakte Vermögenswerte darstellt. Während eines Liquiditätsschocks wird der Token zu 0.96 Einheiten des Basiswerts gehandelt. Ein sofortiger Verkauf bringt 100 x 0.96 = 96 Einheiten zurück, was einen Rabatt von 4 Einheiten oder 4% darstellt. Dieser Marktrabatt kann eine Verzögerung beim Ausstieg, Liquiditäts- oder Gegenparteirisiken widerspiegeln, selbst wenn kein Validator bestraft wurde und die zugrunde liegende Buchhaltung vollständig gedeckt bleibt.

Risiken und Kontrollen

Konsenssicherheit und Liveness

  • Konzentrierte wirksame Kontrolle: Börsen, Pools oder Delegierte können mehr Einsatz koordinieren, als die Anzahl der Validatoren vermuten lässt. Messen Sie die Kontrolle nach Betreiber, Schlüsseln, Governance und Infrastruktur, nicht nur nach Adressen.
  • Finalitätsfehler oder Partition: Offline-Einsatz, Client-Fehler oder Netzwerkteilungen können die Supermajoritäts-Finalität stoppen, während Blöcke weiterhin erstellt werden. Überwachen Sie finalisierte Checkpoints und den Protokollzustand, nicht nur die Blockhöhe.
  • Langstrecken- und schwach-subjektivitätsrisiko: Frühere Validatoren können alternative alte Historien erstellen, nachdem ihr Einsatz abhebbar ist. Bootstrappen Sie von aktuellen Prüfpunkten, die über unabhängige vertrauenswürdige Kanäle erhalten wurden, wenn das Protokoll dies verlangt.
  • Protokollspezifischer Schwellenfehler: Ein Drittel, die Hälfte und zwei Drittel Zahlen haben in verschiedenen Protokollen unterschiedliche Bedeutungen. Lesen Sie die tatsächliche Fork-Choice-, Sicherheits- und Liveness-Spezifikation, bevor Sie einen Schwellenwert anwenden.

Validator-Operationen und Schlüssel

  • Doppelte Signierung während der Migration: Das Ausführen kopierter Signierschlüssel auf zwei Maschinen kann zu widersprüchlichen Abstimmungen führen. Verwenden Sie Slashing-Schutz-Datenbanken, einen aktiven Signierer und ein kontrolliertes Migrationsverfahren.
  • Signaturschlüssel-Komprimittierung: Ein Angreifer kann für den Slash anfällige Nachrichten signieren, Aufgaben zensieren oder umleiten. Isolieren Sie Validator-Schlüssel, beschränken Sie den Zugriff, überwachen Sie Nachrichten und halten Sie die Auszahlungsvollmacht getrennt, wo dies unterstützt wird.
  • Ausfallzeiten und korrelierte Unterbrechungen: Strom-, Netzwerk-, Cloud-, Kunden- oder Konfigurationsfehler führen zum Verlust von Belohnungen und können größere Inaktivitätsstrafen auslösen. Diversifizieren Sie Clients und Infrastruktur und testen Sie Failover, ohne Signierer zu duplizieren.
  • Fehler bei den Auszahlungs-Zugangsdaten: Verlorene, falsche oder vom Anbieter kontrollierte Auszugsschlüssel können die Wiederherstellung blockieren, selbst wenn der Validator korrekt arbeitet. Überprüfen Sie die Zugangsdaten vor der Einzahlung und führen Sie getestete Backups und Nachfolgeverfahren durch.

Belohnungen, Kapital und Ausstieg und Kapitalbindung

  • Variable Belohnungsrate: Ausgaberegelungen, aktiver Einsatz, Pflichterfüllung, Gebühren und MEV ändern sich im Laufe der Zeit. Modellieren Sie eine Bandbreite von Brutto- und Nettorenditen, anstatt die angezeigte APY als fest zu betrachten.
  • Token-Preis und Verwässerungsrisiko: Mehr Staking-Token garantieren keine höhere Kaufkraft in Fiat-Währung, und die Ausgabe kann Nicht-Staker oder alle Inhaber verwässern. Trennen Sie die in Token angegebenen Erträge von der Gesamtrendite des Marktes.
  • Aktivierung, Austritt und Aufhebungsverzögerung: Das Wachstum der Warteschlange kann dazu führen, dass Kapital bei der Einzahlung ungenutzt bleibt oder während Stressphasen nicht verfügbar ist. Messen Sie jede Phase des Lebenszyklus und vermeiden Sie die Annahme einer sofortigen Rücknahme.
  • Straf- und Schlägeunsicherheit: Der Verlust hängt vom Vergehen, der Protokollversion und dem korrelierten Verhalten ab. Überprüfen Sie stattdessen die Regeln für maximale Exposition und Anbieterzuweisung, anstatt nur anzunehmen, dass nur Belohnungen variabel sind.

Delegation, Verwahrung und Liquid Staking

  • Verwahrende oder Betreiber-Standardfehlfunktion: Ein Dienst kann Schlüssel verlieren, Gelder missbrauchen, Auszahlungen stoppen oder betrieblich ausfallen. Bestimmen Sie, wer die Unterzeichnungs- und Auszahlungsbefugnis hat und ob Ansprüche im Insolvenzfall getrennt sind.
  • Risiko von Pool-Smart-Contracts: Einzahlungen, Buchhaltung, Upgrades und Auszahlungswarteschlangen können von Verträgen abhängig sein, die über das native Staking hinausgehen. Überprüfen Sie Berechtigungen, Prüfungen, Notfallkontrollen und Protokollabhängigkeiten.
  • Rabatt für Liquid-Staking-Token: Ein Empfangstoken kann unter seinem Anspruch gehandelt werden aufgrund von Liquidität, Laufzeit, Slashing oder Bedenken gegenüber dem Herausgeber. Betonen Sie den Marktverkaufspreis getrennt von der eventuellen Protokoll-Einlösung.
  • Delegationskonzentration: -Benutzer behalten die wirtschaftliche Beteiligung, während eine kleine Gruppe von Betreibern Einfluss auf den Konsens gewinnt. Verfolgen Sie die Beteiligungsverteilung, Betreibergrenzen, Delegationsänderungen und Governance-Macht.

Zensur, Umsetzung und Messung

  • Zensur und MEV Konzentration: Große Betreiber oder gängige Relais können Transaktionen ausschließen oder neu anordnen. Überwachen Sie das Einfügeverhalten und die Abhängigkeit von Build-ern, Relais und politischen Vermittlern.
  • Client- und Implementierungsmonokultur: Ein geteilter Fehler kann Ausfälle über ansonsten unabhängige Validatoren hinweg korrelieren. Verwenden Sie verschiedene, gepflegte Clients und verstehen Sie die Folgen eines Ausfalls der Mehrheit der Clients.
  • Irreführende Dezentralisierungsmetriken: Validatoranzahl, Adressanzahl und gesamter Einsatz können gemeinsamen Besitz oder Hosting verbergen. Kombinieren Sie Entitätszuordnung, geografische, Kunden-, Cloud- und Governance-Maßnahmen.
  • Governance- und sozialer Erholungsrisiko: Notfallkoordination kann nach einem schweren Ausfall notwendig sein, aber wer die kanonische Wiederherstellung definiert, kann umstritten sein. Verstehen Sie die Upgrade-Kontrolle, Checkpoint-Quellen und Wiederherstellungspräzedenz.

Häufige Missverständnisse

Jeder Token-Inhaber validiert automatisch in Proof of Stake

Das Halten des Vermögenswerts ist nicht dasselbe wie das Betreiben eines Validators. Protokollzulassung, Schlüssel, Software, Betriebszeit und Pflichten gelten weiterhin. Delegierende oder Halter von Liquid-Staking-Token können die Stimm- oder Betriebsrechte an eine andere Einheit übertragen und zusätzliches Vertrags- oder Gegenparteirisiko übernehmen.

Mehr gesamter Einsatz bedeutet immer, dass das Netzwerk sicherer ist

Die Angriffskosten können mit wertvollem Einsatz steigen, aber die Sicherheit hängt auch von Konzentration, Liquidität, Kreditaufnahme und Delegation, Kundendiversität, Schwellenwerten und Wiederherstellungsregeln ab. Zehn Millionen Einheiten, die unabhängig kontrolliert werden, unterscheiden sich von derselben Menge, die über einen Betreiber kontrolliert wird.

Staking-Ertrag ist risikofreier Zinsertrag

Belohnungen entschädigen für Kapitalbindung, Betrieb und Protokollexposition. Strafen, Slashing, Gebühren, Warteschlangen, Token-Preisverluste, Smart-Contract-Ausfälle und Verwahrungsrisiken können die Belohnungen übersteigen. Ein angezeigter APY ist weder garantiert noch direkt mit einem risikofreien Guthabenzins vergleichbar.

Validatoren werden bei jeder Offline-Phase geslasht

Viele Protokolle unterscheiden zwischen gewöhnlicher Untätigkeit und nachweislich widersprüchlichem Verhalten. Auf Ethereum führen versäumte Pflichten in der Regel zum Verlust von Belohnungen oder zu Strafen, während doppelte Vorschläge und strafbare Bestätigungen zu Slashing und Ausschluss führen können. Andere Netzwerke definieren unterschiedliche Verstöße und Beträge.

Proof of Stake macht Transaktionen günstig und sofort endgültig

Konsens bestimmt die Übereinstimmung über gültige Historie; die Ausführungsfähigkeit und Gebührenmärkte bestimmen die Transaktionskosten. Die Endgültigkeit erfordert weiterhin protokolldefinierte Abstimmungen und Zeit, und sie kann bei unzureichender Teilnahme oder Netzwerkausfällen ins Stocken geraten, selbst wenn weiterhin Blöcke erscheinen.

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Quellen

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