Hisse ispatı

Hisse ispatı, (PoS) bir kripto para blok zinciri ağının dağıtık fikir birliğine ulaşmayı amaçladığı bir algoritma türüdür. PoS tabanlı kripto para birimlerinde, bir sonraki bloğu oluşturan, rassal seçim ve zenginliğin ya da yaşın (yani, hissenin) çeşitli kombinasyonları yoluyla seçilir. Aksine, bitcoin gibi emek ispatınadayanan kripto paraların algoritması, madencilik kullanır. Yani, kayıtları (transaction) doğrulamak ve yeni bloklar oluşturmak için yoğun hesaplamalı bulmacaların çözümünü gerektirir.^[1]

Hisse ispatı (PoS) konsepti, 2012 yılında Sunny King ve Scott Nadal tarafından yayınlanan bir makalede Emek ispatı'na (PoW) alternatif olarak önerilmesiyle ortaya çıkmıştır.^[2] Bu makalenin yayınlanması ile birlikte PoS, çeşitli blok zincir ağları üzerinde geliştirilmiş ve uygulanmıştır. PoS konseptini uygulayan ilk kripto para birimi 2012'de tanıtılan Peercoin'dir. Daha sonra Blackcoin, Nxt, Cardano ve Algorand gibi diğer kripto para birimleri de PoS algoritmasını uygulamaya başlamıştır.^[1]

Hisse ispatı, herhangi bir blok zincirindeki bir sonraki geçerli bloğu tanımlamanın bir yoluna sahip olmalıdır. Hesap bakiyesi yoluyla seçim, en zengin tek bir üyenin kalıcı bir avantajı olacağından (istenmeyen) merkezileşmeyle sonuçlanacaktır. Bunun yerine, birkaç farklı seçim yöntemi geliştirilmiştir.

Nxt ve BlackCoin bir sonraki üreteci tahmin etmek için hisse büyüklüğü ile birlikte en düşük özet değerini arayan bir formül vasıtasıyla rassallaştırma kullanmaktadır. Hisseler halka açık olduğundan, her bir düğüm, makul bir doğrulukla, hangi hesabın bir sonraki bloğu oluşturma hakkını kazanacağını tahmin edebilir.

Peercoin'in hisse ispatı sistemi rassallaştırmayı “para yaşı” kavramı ile birleştirir. Para yaşı, paraların tutulduğu gün sayısının para sayısıyla çarpılmasıyla elde edilen bir sayıdır.

En az 30 gün boyunca harcanmamış olan paralar bir sonraki blok için yarışmaya başlar. Daha eski ve daha büyük para yığınlarının, bir sonraki bloğu imzalama olasılığı daha fazladır. Bununla birlikte, bir blok imzalamak için bir kez hissedeki paralar kullanıldıktan sonra, sıfır "para yaşı" ile baştan başlamak ve böylece başka bir bloğu imzalamadan önce en az 30 gün daha beklemek gerekir. Ayrıca, çok eski veya çok büyük miktardaki hisse yığınının blok zincirini domine etmesinin engellenmesi için bir sonraki bloğu bulma olasılığı 90 gün sonra maksimum seviyeye ulaşır.^[4][5][6]

Bu süreç ağı korur ve önemli bir hesaplama gücü tüketmeden zamanla yeni paralar üretir.^[3] Peercoin'in geliştiricisi, merkezi madencilik havuzlarına ihtiyaç duyulmamasının ve dolaşımdaki paraların yarısından fazlasını satın almanın, mevcut emek ispatı özeti hesaplama gücünün yüzde 51'ini elde etmekten daha maliyetli olduğu gerçeğinin ağa yapılacak kötücül bir saldırıyı zorlaştıracağını iddia ediyor.^[4]

İstiflemenin (staking) başka bir şekli de merkezi olmayan sunucuların bir çeşidi olan masternode çalıştırmaktır.^[5] Bir masternodeun çalıştırılmasının ana dezavantajı, tek başına istiflemeye karşı giriş için gereken nispeten yüksek alt sınırdır. Ağı korumak için, bir masternode çalıştırmak isteyenlerin mevcut piyasa fiyatına teminat olarak belirli sayıda para satın almaları gerekmektedir.^[6]

Dash gibi bazı paraların masternode için bir bedeli vardır, Divi gibi diğer para birimleri ise çok katmanlı bir ödül sistemi sunar.^[7]

Hisse ispatı para birimleri, emek ispatı algoritmalarına dayanan para birimlerine göre enerji açısından daha verimli olabilir.

Teşvikler, aynı zamanda iki blok üretim sistemi arasında farklılık gösterir. Emek ispatında, madenciler potansiyel olarak çıkarılan para birimlerinin hiçbirine sahip olamaz ve böylece yalnızca kendi karlarını maksimize etmeye çalışabilirler. Bu eşitsizliğin güvenlik risklerini azaltıp azaltmadığı belirsizdir.^[8] Bununla birlikte, birkaç kripto para birimi diğer düğümlere istifleme gücünün ödünç verilmesine izin vermesine veya bunları zorunlu kılmasına rağmen, hisse ispatında, paraları "koruyanlar" her zaman o paralara sahiptir.

Bazı yazarlar^[9] hisse ispatının dağıtık bir fikir birliği protokolü için ideal bir seçenek olmadığını öne sürmektedir. Ortaya çıkabilecek bir sorun, blok üreteçlerinin çoklu blok zincirleme tarihlerine oy vererek kaybedecek hiçbir şeye sahip olmadığı, dolayısıyla da konsensüsün elde edilmesini engelleyen "hissede bir şey olmaması" sorunudur. Emek ispatı sistemlerinden farklı olarak, birçok zincirde çalışmak az masraflı olduğu için, herhangi biri "ücretsiz olarak" harcamaya çalışarak bu güvenlik açığını kötüye kullanabilir.^[10]

Bu sorunları çözmek için birçok çalışma yapıldı:

• Ethereum'un önerdiği Slasher protokolü, kullanıcıların birden fazla blockchain dalında hareket eden hilekarı "cezalandırmasını" sağlıyor.^[11] Bu öneri, kişinin çatallanma için iki kez imzalaması gerektiğini ve bir hisse sahibi olmadığında çatallanma için cezalandırılabileceğini varsayar. Ancak, Slasher asla benimsenmedi; Ethereum geliştiricileri, hisse ispatının "önemsiz"^[12] olduğu sonucuna vardılar ve bunun yerine Ethash^[13] adlı bir emek ispatı algoritmasını benimsemeyi tercih ettiler. Bu algoritmanın, "Casper" denilen farklı bir PoS protokolü ile değiştirilmesi planlanmaktadır.^[14]
• Peercoin, ilk aşamalarında, geliştiricinin gizli anahtarı altında imzalanmış merkezi yayın kontrol noktalarını kullanmıştır. Bilinen son kontrol noktalarından daha derinde blok zincirinin yeniden yapılandırılmasına izin verilmemiştir. Kontrol noktaları v0.6 itibarıyla devreye girmiş ve şu anda ağ uygun bir dağıtım seviyesine ulaştığından zorlanmamıştır.^[]
• Nxt protokolü sadece son 720 bloğun yeniden düzenlenmesini sağlar.^[15] Bununla birlikte, bu sadece problemi yeniden ölçeklendirir: Bir istemci, en uzun blok zincir olup olmadığına bakılmaksızın 721 bloktan oluşan bir çatalı takip edebilir ve böylece fikir birliğini önleyebilir.
• Hibrit "savurma ispatı(proof of burn)" ve hisse ispatı. Savurma ispatı blokları kontrol noktaları olarak hareket eder, daha yüksek ödüllere sahiptir, kayıt (transaction) içermez, daha güvenlidir ve hem birbirlerine hem de PoS zincirine dayanırlar ancak daha pahalıdırlar.
• Decred'in hibrit emek ispatı ve hisse ispatı, hisse ispatının, hissede bir şey olmaması problemini çözmeyi amaçlayan "aktivite ispatı (proof of activity)" teklifine,^[16] dayanarak, emek ispatı zaman damgasına bağlı bir uzantı olduğu çözümdür. Emek ispatı madencileri blokları çıkarırken(mining) hisse ispatı ise ikincil bir kimlik doğrulama mekanizması olarak yer alır.

İstatistiksel simülasyonlar, birkaç zincirde eş zamanlı hareketin mümkün hatta karlı bile olabileceğini göstermiştir. Ancak, hisse ispatı savunucuları, en çok dile getirilen saldırı senaryolarının imkansız olduğu ya da sadece teorik olmalarına istinaden öngörülemez olduğuna inanmaktadır.

• Gridcoin