Blockchain'de fikir birliğine ulaşmak için işlem doğrulama artık yalnızca hesaplama gücü kullanmakla sınırlı değil. Proof of Stake (PoS) popüler bir alternatif mekanizma olarak ortaya çıktı. PoS, doğrulayıcıların karmaşık hesaplamalar yapmak yerine coin'lerini stake etmelerini gerektirir. Bu, enerji tüketimini önemli ölçüde azaltırken aynı zamanda merkeziyetsizliği, güvenliği ve ölçeklenebilirliği iyileştirir.
Bu faydalara rağmen, PoS bazı zorluklar da içerir. Kripto paralara erişim, staking'e katılımı zorlaştırabilir. Ayrıca, daha küçük piyasa değerine sahip blok zincirleri, tek bir kullanıcının ağın stake edilmiş coin'lerinin yarısından fazlasını kontrol etmesi durumunda ortaya çıkan %51 saldırısına karşı daha savunmasız olabilir. Yine de PoS, çeşitli blok zincirlerine ve kullanım durumlarına uyarlanabilen çok yönlü bir konsensüs mekanizması olmaya devam etmektedir.
Günümüzde Proof of Stake, blok zinciri ağlarında yaygın olarak kullanılıyor, ancak çeşitli varyasyonları temel prensipleri anlamayı zorlaştırabilir. PoS evrilmiş olsa da, tüm varyasyonlarında ortak bazı temel kavramlar bulunur. Bu ana kavramları net olarak anlamak, hangi blok zincirlerinin nasıl çalıştığı konusunda bilinçli kararlar almak için çok önemlidir.
2011'de bir Bitcointalk forum kullanıcısı, Proof of Stake konsensüs algoritmasını Proof of Work algoritmasına bir alternatif olarak tanımladı. PoS, blok zincirinde konsensüse ulaşmada PoW'ın sınırlamalarını gidermek için tasarlandı. PoW'da kullanıcıların hesaplama ispatı sunması gerekirken, PoS katılımcılarının yapması gereken yalnızca coin stake ettiklerini kanıtlamaktır.
PoS algoritmalarında doğrulayıcılar; stake yaşı, düğüm zenginliği ve rastgelelik unsuru gibi faktörleri dikkate alan sözde rastgele bir seçim süreciyle belirlenir. PoW sistemlerinin aksine PoS blokları 'madencilik' yerine 'forge' eder, ancak bazen hâlâ "madencilik" terimi kullanılır. Anında katılımı mümkün kılmak için çoğu PoS kripto parası, başlangıçta "önceden oluşturulmuş" coin arzıyla başlar.
Forge sürecine katılmak için kullanıcıların belirli bir miktar coin'i ağa stake olarak kilitlemeleri gerekir. Stake'in büyüklüğü, bir düğümün bir sonraki doğrulayıcı olarak seçilme şansını belirler; stake ne kadar büyükse şans o kadar artar. En zengin düğümlerin seçim sürecini domine etmesini önlemek için Rastgele Blok Seçimi ve Coin Yaşı Seçimi gibi benzersiz yöntemler kullanılır.
Proof of Stake sistemlerinde düğümler farklı yöntemlerle blok doğrulamak üzere seçilir; bunlardan biri Rastgele Blok Seçimi'dir. Bu yöntem, en düşük hash değerine ve en yüksek stake'e sahip düğümleri bularak doğrulayıcıları seçer. Stake büyüklüğü herkese açık bilgi olduğundan diğer düğümlerin bir sonraki doğrulayıcıyı tahmin etmesi mümkün hale gelir.
Coin Yaşı Seçimi yönteminde seçilen düğümler, token'larının ne kadar süre stake edildiğine göre belirlenir; bu süre, stake edilen gün sayısının stake edilen coin sayısıyla çarpılmasıyla hesaplanır. Bir blok forge edildikten sonra düğümün coin yaşı sıfırlanır ve tekrar blok forge edebilmek için belirli bir süre beklemesi gerekir. Bu bekleme süresi, büyük stake'lere sahip düğümlerin blokları domine etmesini engeller.
Proof of Stake algoritması her kripto para için özeldir ve ağ ile kullanıcıları için en iyi kombinasyonu sağlamak üzere tasarlanır. Bir düğüm bir sonraki bloğu forge etmek üzere seçildiğinde, bloğun işlemlerinin geçerliliğini doğrular, bloğu imzalar ve blok zincirine ekler. Düğüm daha sonra bloktaki işlem ücretleriyle ve bazı blok zincirlerinde coin ödülüyle ödüllendirilir. Bir düğüm forge etmeyi bırakmaya karar verirse, stake'i ve ödülleri belirli bir süre sonra serbest bırakılır; bu, ağa sahte blok eklenmediğinin doğrulanmasını sağlar.
Proof of Stake adı verilen konsensüs mekanizması, Ethereum sonrası ortaya çıkan birçok blok zincirinde yaygındır. Her ağ, mekanizmayı kendi ihtiyaçlarına göre değiştirir. Ethereum, Ethereum 2.0 ile zaten Proof of Stake'e geçti. BNB Smart Chain, Solana, Avalanche ve Polkadot gibi birkaç blok zinciri ağı, Proof of Stake'in bir versiyonunu kullanır.
Proof of Stake, birçok avantajı nedeniyle genellikle Proof of Work'e tercih edilir. Bu avantajlar arasında uyarlanabilirlik, merkeziyetsizlik, enerji verimliliği, ölçeklenebilirlik ve güvenlik bulunur.
Proof of Stake'in en önemli avantajlarından biri uyarlanabilirliğidir. Kullanıcıların ve blok zincirlerinin değişen ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde değiştirilebilir; bu da onu çok yönlü bir konsensüs mekanizması yapar. Bu nedenle farklı blok zinciri kullanım durumlarına yönelik birçok PoS uyarlaması ortaya çıkmıştır.
Bir diğer avantaj ise PoS'in sağladığı merkeziyetsizliktir. Düğümleri çalıştırmak daha uygun maliyetli olduğundan daha fazla kişi bunu yapmaya teşvik edilir. Rastgeleleştirme süreci de merkeziyetsizliği destekler ve staking havuzlarına olan ihtiyacı azaltır. Staking havuzları var olsa da, bireylerin PoS altında blok forge etme şansı çok daha yüksektir.
Proof of Stake, Proof of Work'e kıyasla son derece enerji verimlidir. Katılım maliyeti, bulmacaları çözmenin hesaplama maliyeti yerine stake edilen coin'lerin ekonomik maliyetine dayanır. Bu da konsensüs mekanizmasını daha az kaynak tüketen ve daha düşük maliyetli hale getirir.
Proof of Stake ayrıca fiziksel makinelerle konsensüs üretmeye dayanmadığı için daha ölçeklenebilirdir. Ağa daha fazla doğrulayıcı eklemek daha basit, daha ucuz ve daha erişilebilirdir. Devasa madencilik çiftliklerine veya büyük enerji kaynaklarına ihtiyaç yoktur.
Proof of Stake, ağ için yüksek düzeyde güvenlik sağlar. Staking, doğrulayıcıları sahte işlemleri işlemekten kaçınmaya teşvik eden finansal bir motivasyon sağlar. Ağ sahte bir işlem algılarsa doğrulayıcı stake'inin bir kısmını kaybeder ve gelecekte katılma hakkını yitirir. Ağı kontrol ederek sahte işlemleri onaylamak isteyen bir düğümün, ağın çoğunluk stake'ine sahip olması gerekir; bu %51 saldırısı olarak bilinir. Ancak, dolaşımdaki arzın %51'ini ele geçirmek yüksek değerli bir kripto para için maliyetli olacağından neredeyse imkansızdır.
Proof of Stake'in, Proof of Work ile karşılaştırıldığında sunduğu faydalara rağmen bazı zayıf yönleri vardır.
Proof of Stake'in bir dezavantajı çatallanma (fork) meselesidir. Proof of Work ağında bir fork'un her iki tarafında madencilik yapmak enerji israfına yol açarken, Proof of Stake ağında aynı şey çok daha düşük bir maliyet gerektirir ve fork'un her iki tarafına da "bahis" yapmayı mümkün kılabilir.
PoS ile ilgili bir diğer mesele erişilebilirliktir. Staking'e katılmak için, blok zincirinin yerel token arzına sahip olmak gerekir. Gerekli miktara bağlı olarak bu önemli bir yatırım gerektirebilir; token'lar genellikle bir borsa veya başka yollarla satın alınmalıdır. PoW'da ise ucuz madencilik ekipmanı satın alarak veya kiralayarak ve bir havuza katılarak hızlıca ödül kazanmaya başlamak mümkündür.
%51 saldırısı hem Proof of Work hem de Proof of Stake ağları için potansiyel bir tehdittir, ancak PoS ağlarında gerçekleştirilmesi daha kolay olabilir. Bir tokenın değeri düşerse veya ağ düşük piyasa değerine sahipse, token'ların %50'den fazlasını satın almak ve ağı ele geçirmek nispeten ucuz olabilir.
İki konsensüs mekanizması, Proof of Work ve Proof of Stake karşılaştırıldığında temel farklılıklar ortaya çıkar.
Proof of Work madencilik ekipmanı gerektirirken, Proof of Stake minimum ekipman veya hiç ekipman gerektirmez. Enerji tüketimi PoW ile yüksek, PoS ile düşüktür. Proof of Work merkezileşme eğiliminde iken, Proof of Stake daha çok merkeziyetsizliği destekler.
PoW için doğrulama yöntemi hesaplama ispatı iken, PoS coin staking'e dayanır. Bu farklılıklara rağmen, blok zincirleri arasında birçok PoS varyasyonu bulunmaktadır ve kullanılan kesin mekanizma birçok farkı belirleyecektir.
Proof of Stake mekanizması, bir blok zincirinin özel ihtiyaçlarına uyacak şekilde yüksek derecede özelleştirilebilir. Aşağıda yaygın olarak görülen bazı uyarlamalar listelenmiştir:
Delegated Proof of Stake'te kullanıcılar doğrulayıcı olmadan stake'e katılabilir. Coin'lerini bir doğrulayıcıya devredebilir ve blok ödüllerini paylaşabilirler. Bir doğrulayıcının seçilme şansı, arkasında stake eden delegelerin sayısıyla artar. Doğrulayıcılar, delegeleri çekmek için paylaşılan miktarı teşvik olarak ayarlayabilir ve itibarları da delegeleri cezbetmede kritik öneme sahiptir.
Polkadot'un Nominated Proof of Stake mekanizması Delegated Proof of Stake'e benzer, ancak önemli bir fark içerir. NPoS'de bir nominator kötü niyetli bir doğrulayıcının arkasına stake ederse stake'ini kaybetme riskiyle karşı karşıya kalır. Nominator'lar en fazla 16 doğrulayıcıyı seçebilir ve ağ daha sonra stake'lerini seçilen doğrulayıcılar arasında eşit olarak dağıtır. Polkadot, yeni bir bloğun kim tarafından forge edileceğini belirlemek için oyun ve seçim teorilerini kullanır.
BNB Smart Chain, ağ konsensüsüne ulaşmak için Proof of Staked Authority mekanizmasını uygular. Bu konsensüs modeli, Proof of Authority ile Proof of Stake'in bir kombinasyonudur ve doğrulayıcılar blokları dönüşümlü olarak forge eder. Önemli miktarda BNB stake eden veya devreden 21 aktif doğrulayıcı konsensüs sürecine katılmaya hak kazanır. Doğrulayıcı seti günlük olarak seçilir ve BNB Chain tarafından saklanır.
Bitcoin'in ortaya çıkışından bu yana ağına işlem blokları ekleme yöntemi değişti. Proof of Stake sistemi, kripto konsensüsü sağlamak için hesaplama gücüne duyulan ihtiyacı ortadan kaldırdı ve bunun birçok faydası oldu. Tarih, Proof of Stake'in başarısını kanıtladı ve Proof of Work ağlarının, Bitcoin dahil olmak üzere, yakında nadirleşebileceğine işaret ediyor. Gelecek PoS için görünüyor ve PoS pazar içinde kalıcı bir yer edinmiş gibi duruyor.