Proof-of-Stake (PoS), blokzincir ağlarında işlemleri doğrulamak ve yeni blok üretmek için kullanılan bir konsensüs mekanizmasıdır. Madencilikteki hesaplama gücü yerine katılımcıların ağın kripto varlığını kilitleyerek stake etmesine dayanır. Bu sisteme katılan doğrulayıcılara validator denir. PoS, staking ile karıştırılsa da staking yalnızca PoS ağına katılım sürecidir. Ethereum başta olmak üzere birçok ağ bugün PoS kullanır.
Blokzincirde merkezi bir otorite olmadığı için ağın hangi işlemleri geçerli sayacağı konusunda bir uzlaşma yöntemine ihtiyaç vardır. Bu uzlaşmayı sağlayan yönteme konsensüs mekanizması denir. Proof-of-Work (PoW) bu uzlaşmayı hesaplama gücüyle sağlarken PoS aynı amaca ekonomik teşvik ve kilitlenmiş varlıklar üzerinden ulaşır.
Madencilikte güç, hesaplama gücüyle ölçülür. Proof-of-Stake (PoS) sisteminde ise güç, ağın kendi kripto varlığından ne kadarının kilitlendiğiyle ölçülür. Kullanıcılar varlıklarını ağa kilitleyerek güvenliğe katkı sağlar ve karşılığında ödül kazanır.
Proof-of-Stake nasıl çalışır?
Proof-of-Stake’te kullanıcı ağın token’ını kilitler ve protokol validator seçer. Seçilen validator blok önerir ve diğer validatorlar bloğu doğrular. Sonunda ise kurallara uyan validator ödül kazanır. Kötü niyetli davranış slashing ile cezalandırılır.
“En fazla token stake eden validator her zaman bloğu üretir” ifadesi yanıltıcıdır. Ethereum’un resmi belgelerine göre validator seçimi ağdan ağa değişir ve genellikle rastgelelik de sürece dahil edilir.
Ethereum gibi ağlarda bu süreç zaman dilimlerine bölünür. Zaman, slot ve epoch adı verilen birimlere ayrılır. Her slotta bir validator blok önerme hakkı kazanır ve bir grup validator bu bloğu değerlendirir. Bu yapı, ağın belirli aralıklarla düzenli blok üretmesini sağlar.
PoS’un birden fazla uygulaması vardır. Delegated Proof-of-Stake’te (DPoS) kullanıcılar oylarını sınırlı sayıda delegeye devreder. Nominated Proof-of-Stake (NPoS) gibi modeller validator seçimini farklı kurallarla yapar. Cardano’nun resmi dokümantasyonuna göre bu uygulamaların hepsi aynı mekanizma değildir ve her ağ PoS’u kendi yönetişim modeliyle uygular.
Staking ve Proof-of-Stake ilişkisi
Staking, kullanıcıların token’larını protokol kurallarına göre kilitleyerek PoS ağına katılma sürecidir. PoS ağın genel konsensüs modeliyken staking bu modele katılım yöntemidir. Her staking işlemi kullanıcının doğrudan validator çalıştırdığı anlamına gelmez.
Bu kapsamda bilinmesi gereken bazı terimler vardır. Proof-of-Stake, ağın konsensüs ve güvenlik modelidir. Staking, token’ların protokol kurallarına göre kilitlenmesi veya ağa tahsis edilmesi sürecidir. Delegasyon, kullanıcının stake ağırlığını bir validator’a devretmesidir. Staking havuzu ise birden fazla kullanıcının varlığını bir araya getirip validator hizmetine katılmasını sağlayan yapıdır.
Proof-of-Stake (PoS) ve Proof-of-Work (PoW) arasındaki farklar nelerdir?
PoS ve PoW arasındaki temel farklar katılımcı türünde, kaynakta ve maliyet yapısında ortaya çıkar. PoS’ta işlemleri doğrulayan katılımcıya validator, PoW’da ise madenci denir. PoS’un temel kaynağı kilitlenmiş kripto varlıkken PoW’un temel kaynağı hesaplama gücüdür. Bu fark donanım ve enerji ihtiyacına da yansır. PoS görece düşük donanım ve enerji gerektirirken PoW’da her ikisi de yüksektir.
Kötü davranışın maliyeti de farklıdır. PoS’ta kurallara aykırı davranan validator stake’inin bir kısmını kaybeder. Bu cezaya slashing denir. PoW’da ise kötü niyetli madenci harcadığı hesaplama gücünü ve olası blok ödülünü kaybeder.
Ethereum’un Merge geçişi öncesinde madencilik yaklaşık 70 TWh/yıl elektrik tüketmiştir. The Merge sürecinde bu tüketim yaklaşık %99,95 azalmıştır. Bu düşüşün büyük bölümü, doğrulama sürecinin artık hesaplama gücü yerine kilitlenmiş varlıklara dayanmasından kaynaklanır.
Bu fark somut donanım örnekleriyle daha net görülür. PoW madenciliği özel ASIC veya ekran kartı gerektirirken PoS validator yazılımı çoğunlukla sıradan bir bilgisayarda çalışabilir. Yine de güvenilir internet bağlantısı ve protokol gereksinimleri dikkate alınmalıdır.
Blok kesinleşmesi konusunda da fark vardır. Ethereum’un teknik dokümantasyonuna göre PoW’da bir blok üzerine ne kadar çok blok eklenirse işlemin geri alınmama ihtimali o kadar artar. Bu olasılıksal bir süreçtir. PoS’ta ise kesinleşme, protokol kurallarına göre daha açık ve belirli bir noktada gerçekleşir.
Ethereum Proof-of-Stake’e nasıl geçti?
Ethereum, 15 Eylül 2022’de The Merge adı verilen geçişle Proof-of-Work’ten Proof-of-Stake’e geçmiştir. Bu geçiş, ağın enerji tüketimini yaklaşık %99,95 azaltmıştır.
Geçiş sonrasında Ethereum validatorları ETH’lerini protokole stake eder, yeni blokları kontrol eder ve gerektiğinde blok önerir. Kurallara aykırı davranışlarda stake’in bir kısmı kaybedilebilir. Solo validator olmak için 32 ETH gerekirken çoğu kullanıcı staking havuzu veya borsa staking’i gibi daha düşük eşikli yöntemleri tercih edebilir.
