Proof of Stake (PoS) Nedir?

Kısa Özet

Proof of Stake, Proof of Work'e alternatif, popüler bir mutabakat mekanizmasıdır. İşlemlerin doğrulanması için gerekli olan hesaplama gücünün yerine doğrulayıcıların coinlerini stake etmesi zorunluluğu konmuştur. Hesaplama gücüne ihtiyaç duyulmaması da gerekli enerji tüketimini büyük oranda düşürür. Proof of Stake merkeziyetsizliği, güvenliği ve ölçeklenebilirliği de artırır.

Fakat kriptoya erişim olmaması durumunda Proof of Stake'e erişim de daha zor olabilir. Piyasa değeri düşük blockchainlere %51 saldırısı da daha kolay bir şekilde düzenlenebilir. Proof of Stake çok yönlü olduğundan, farklı blockchainler ve kullanım alanları için farklı birçok versiyonu bulunur.

Giriş

Proof of Stake, günümüzdeki blockchain ağları arasında uzak ara en popüler seçenektir. Fakat bu mekanizmanın farklı birçok çeşidi olduğundan temel kavramlarını anlamak zor olabilir. Bugünlerde Proof of Stake'i ilk çıktığı şekilde görmek artık pek mümkün değildir. Yine de tüm Proof of Stake türleri aynı önemli temel kavramları paylaşır. Bu benzerlikleri anlamanız, kullandığınız blockchainlerle ilgili daha iyi seçimler yapmanızı ve bu blockchainlerin nasıl çalıştığını anlamanızı sağlayacaktır.

Proof of Stake ne anlama gelir?

Proof of Stake mutabakat algoritması, 2011 yılında Bitcointalk forumunda ortaya atılmıştır. Proof of Work'ün yaşadığı sorunlara bir çözüm olarak önerilmiştir. Bu mekanizmaların her ikisi de blockchain mutabakatını sağlama ortak hedefine sahip olsa da kullandıkları süreçler oldukça farklıdır. Katılımcılar, yoğun hesaplama gerektiren bir ispat sunmak yerine yalnızca coin stake ettiklerini ispat etmelidir.

Proof of Stake nasıl çalışır?

Proof of Stake algoritması, bir grup düğüm arasından doğrulayıcıları seçmek için sözde rastgele bir eleme süreci kullanır. Sistem; staking süresi, rastgelelik ögesi ve düğümün ne kadar fazla coine sahip olduğu gibi etmenlerin bir kombinasyonunu kullanır.

Proof of Stake sistemlerinde bloklar kazılmak yerine "çıkarılır". Fakat "kazılma" teriminin de ara sıra kullanıldığını duyabilirsiniz. Proof of Stake kripto paraların çoğu, düğümlerin hemen çalışmaya başlamasına imkan tanımak için "önceden çıkarılmış" bir coin arzıyla kullanıma sunulur.

Çıkarma sürecine dahil olan katılımcılar, stake olarak belirli bir miktarda coini ağda kilitlemelidir. Stake edilen tutarın büyüklüğü, düğümün bir sonraki doğrulayıcı olarak seçilme şansını belirler - stake edilen tutar ne kadar yüksekse, şans da o kadar artar. Avantajın yalnızca ağda en fazla coine sahip düğümlerin elinde olmaması için seçim sürecine özgün bazı yöntemler eklenir. En sık kullanılan yöntemler Rastgeleleştirilmiş Blok Seçimi ve Coin Yaşı Seçimidir.

Rastgeleleştirilmiş Blok Seçimi

Rastgeleleştirilmiş Blok Seçimi yönteminde doğrulayıcılar, en düşük hash değerine ve en yüksek stake'e sahip düğümlerin aranmasıyla seçilir. Stake büyüklükleri herkese açık olduğundan, bir sonraki bloku kimin oluşturacağı genellikle diğer düğümler tarafından tahmin edilebilir.

Coin Yaşı Seçimi

Coin Yaşı Seçimi yöntemi, düğümleri tokenlerinin ne kadar süredir stake edildiğine bağlı olarak seçer. Coin yaşı, stake edilen coin sayısıyla coinlerin staking'de tutulduğu gün sayısı çarpılarak hesaplanır.

Bir düğüm bir blok oluşturduğunda coin yaşı sıfırlanır ve yeni bir blok oluşturmak için belirli bir süre boyunca beklemesi gerekir. Böylece yüksek tutarda staking yapan düğümlerin blockchainde hakimiyet kurması engellenir.

İşlemlerin doğrulanması

Proof of Stake algoritmasını kullanan tüm kripto paralar, ağ ve kullanıcıları için olası en iyi kombinasyonu yaratmak amacıyla kendine has kurallar ve yöntemler kullanır.

Bir sonraki bloku oluşturacak düğüm seçildiğinde, bu düğüm bloktaki işlemlerin geçerli olup olmadığını kontrol eder. Bunun ardından bloku imzalar ve blockchaine ekler. Düğüm, ödül olarak bloktaki işlem ücretlerini ve bazı blockchainlerde ek olarak bir coin ödülü de alır.

Düğüm blok oluşturmayı bırakmak isterse, stake ettiği tutar ve ödülleri belirli bir süre sonra serbest bırakılır. Böylece ağ, o düğüm tarafından blockchaine sahte bir blok eklenip eklenmediğini doğrulamak için zamana sahip olur.

Hangi blockchainler Proof of Stake'i kullanır?

Ethereum'dan sonra kullanıma sunulmuş çoğu blockchain Proof of Stake mutabakat mekanizmasını kullanır. Bu mekanizma genellikle ağın ihtiyaçlarına uygun bir şekilde değiştirilir. Makalemizin ilerleyen bölümlerinde bu varyasyonlardan bahsedeceğiz. Ethereum'un kendisi de şu anda Ethereum 2.0 ile Proof of Stake'e geçiş aşamasındadır.

Proof of Stake'i ya da bu mekanizmanın bir türünü kullanan blockchain ağları arasında şunlar yer almaktadır:

1. BNB Chain

2. BNB Smart Chain

3. Solana

4. Avalanche

5. Polkadot

Proof of Stake'in avantajları

Proof of Stake'in Proof of Work'e kıyasla birçok avantajı vardır. Bu nedenle, yeni blockchainler neredeyse her zaman Proof of Stake'i kullanır. Proof of Stake'in artıları arasında şunlar yer alır:

Uyarlanabilirlik

Kullanıcı ve blockchainlerin ihtiyaçları değiştikçe Proof of Stake de değişebilir. Mevcut birçok uyarlamanın olduğu düşünüldüğünde bunu görmek oldukça kolaydır. Mekanizma çok yönlüdür ve blockchainlerin çoğu kullanım alanına kolayca uyum sağlayabilir.

Merkeziyetsizlik

Maliyet daha düşük olduğundan daha çok sayıda kullanıcı düğüm çalıştırmaya teşvik edilir. Bu teşvik ve rastgeleleştirme süreci, ağı daha merkeziyetsiz bir hale de getirir. Staking havuzları olsa da Proof of Stake'te bir kullanıcının başarıyla bir blok oluşturması ihtimali çok daha yüksektir. Genel olarak bu da staking havuzlarına yönelik ihtiyacı azaltır.

Enerji verimliliği

Proof of Stake, Proof of Work'e kıyasla enerji verimliliği konusunda son derece üstündür. Katılımcı olmanın maliyeti, bulmacaları çözmenin hesaplama maliyeti yerine coin stake etmenin ekonomik maliyetine dayalıdır. Bu mekanizma, mutabakat mekanizmasını çalıştırmak için gerekli enerjiyi büyük oranda azaltır.

Ölçeklenebilirlik

Proof of Stake, mutabakatı yakalamak için fiziksel makinelere ihtiyaç duymadığından daha ölçeklenebilirdir. Devasa madencilik çiftliklerine ya da büyük enerji kaynaklarına ihtiyaç yoktur. Ağa daha fazla doğrulayıcı eklemek daha ucuz, basit ve kolaydır.

Güvenlik

Staking, doğrulayıcının sahte işlemler gerçekleştirmemesi için finansal bir motivasyon kaynağı işlevini görür. Ağ sahte bir işlem tespit ederse, doğrulayıcı stake ettiği tutarın bir kısmını ve gelecekte katılım sağlama hakkını kaybeder. Stake edilen tutar ödülden yüksek olduğu müddetçe, doğrulayıcının kaybedeceği coin miktarı sahte bir işlemden kazanacağından daha fazla olacaktır.

Düğümün ağı etkin bir şekilde kontrol edebilmesi ve sahte bir işlemi onaylayabilmesi için ağda stake edilen tutarın büyük çoğunluğuna sahip olması gerekir. Bu tip saldırılara %51 saldırısı adı verilir. Kripto paranın değerine bağlı olarak, ağın kontrolünü ele geçirmek neredeyse imkansız olabilir, çünkü dolaşımdaki arzın %51'ine sahip olmanız gerekir.

Fakat birazdan açıklayacağımız üzere bu bir dezavantaj da olabilir.

Proof of Stake'in dezavantajları

Proof of Sake, Proof of Work'e kıyasla pek çok avantaj sunmasına rağmen bazı zayıf yönlere de sahiptir:

Çatallanma

Standart bir Proof of Stake mekanizmasında, bir çatallanmanın her iki yanında birden çalışmaya devam etmeyi caydırıcı etmenler yoktur. Proof of Work'te iki tarafta birden çalışmak enerji israfına yol açar. Proof of Stake'te maliyet çok daha düşüktür, bu da insanların çatallanmanın her iki tarafında da "şansını deneyebileceği" anlamına gelir.

Erişilebilirlik

Staking'e başlamak için blockchainin yerel tokenine ihtiyacınız vardır. Bu da tokeni bir borsa üzerinden ya da başka bir yöntemle satın almanızı gerektirir. Gerekli olan tutara bağlı olarak, etkin bir şekilde staking yapabilmeye başlamak için ciddi bir yatırım yapmanız gerekebilir.

Proof of Work'te ise ucuz madencilik ekipmanı satın alabilir, hatta kiralayabilirsiniz. Bu sayede hızla bir havuza katılabilir, doğulama yapmaya ve kazanç elde etmeye başlayabilirsiniz.

%51 saldırısı

%51 saldırılarına açık olma durumu Proof of Work için de geçerli olsa da Proof of Stake'te bu saldırıların gerçekleştirilmesi çok daha kolay olabilir. Tokenin fiyatı çok düşerse ya da blockchainin piyasa değeri düşükse, tokenlerin %50'sinden fazlasını satın almak ve ağı kontrol etmek teorik olarak daha ucuz olacaktır.

Proof of Work ve Proof of Stake Karşılaştırması

İki mutabakat mekanizmasını kıyasladığımızda, bazı temel farklar vardır.

	İş İspatı (PoW)	Hisse İspatı (PoS)
Gerekli ekipman	Madencilik ekipmanı	Minimum miktarda veya yok
Enerji tüketimi	Yüksek	Düşük
Yönelimi	Merkezileşme	Merkeziyetsizlik
Doğrulama yöntemi	Hesaplamaya dayalı ispat	Coinlerin stake edilmesi

Bununla birlikte, blockchainler tarafından kullanılan farklı birçok Proof of Stake mekanizması türü vardır. Farkların çoğu, tam olarak hangi mekanizmanın kullanıldığına bağlıdır.

Proof of Stake üzerine inşa edilmiş diğer mutabakat mekanizmaları

Proof of Stake'in uyarlanabilirliği çok yüksektir. Geliştiriciler, bir blockchainin kendine has kullanım alanlarına uyması için mekanizmayı değiştirebilir. En yaygın görülen versiyonlar şunlardır:

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Delegated Proof of Stake, kullanıcıların doğrulayıcı olmadan coin stake etmesine imkan tanır. Bu durumda coinlerini, blok ödüllerini paylaşmak üzere bir doğrulayıcının arkasından stake ederler. Olası bir doğrulayıcının arkasından ne kadar çok delegatör staking yaparsa, bu doğrulayıcının seçilme şansı da o kadar yükselir. Doğrulayıcılar teşvik olarak delegatörlerle paylaşılacak tutarı genellikle değiştirir. Bir doğrulayıcının itibarı da delegatörler için önemli bir etmendir.

Nominated Proof of Stake (NPoS)

Nominated Proof of Stake, Polkadot tarafından geliştirilmiş bir mutabakat modelidir. Delegated Proof of Stake'le birçok benzerliğe sahip olsa da önemli bir farkı vardır. Bir aday gösterici (delegatör) kötü niyetli bir doğrulayıcının arkasından staking yaparsa, o da stake ettiği tutarı kaybeder.

Aday göstericiler, staking yapmak için 16 adede kadar doğrulayıcı seçebilir. Bu durumda ağ stake edilen tutarı seçilen doğrulayıcılara eşit olarak dağıtacaktır. Polkadot, kimin yeni bir blok oluşturacağını belirlemek için oyun teorisi ve seçim teorisinin farklı yaklaşımlarını da kullanır.

Proof of Staked Authority (PoSA)

BNB Smart Chain, ağ mutabakatını sağlamak için Proof of Staked Authority kullanır. Bu mutabakat mekanizması Proof of Authority ve Proof of Stake'i birleştirerek doğrulayıcıların sırayla bloklar oluşturmasına imkan tanır. Mekanizmada, stake ettikleri ya da arkalarından stake edilen BNB miktarına göre seçilen 21 aktif doğrulayıcıdan oluşan bir grup yer alır. Bu grup günlük olarak belirlenir ve seçim BNB Chain'de tutulur.

Son Söz

İşlem bloklarının ağa eklenme şekli Bitcoin'den bu yana oldukça değişmiştir. Kripto mutabakatı sağlamak için artık hesaplama gücü kullanmak şart değildir. Proof of Stake sistemi birçok avantaja sahiptir ve geçmişe bakıldığında bu sistemin çalıştığı görülmektedir. Zaman ilerledikçe Bitcoin Proof of Work ile çalışan çok az sayıda ağdan biri olarak kalacak gibi gözükmektedir. Diğer yandan, Proof of Stake uzun bir süre daha varlığını sürdürecek gibi durmaktadır.