UITLEG OVER SLASHING IN PROOF-OF-STAKE

Slashing begrijpen in Proof-of-Stake blockchains

Slashing is een fundamenteel mechanisme dat is ingebed in veel Proof-of-Stake (PoS) blockchainprotocollen, ontworpen om decentralisatie te handhaven, een hoge mate van netwerkbeveiliging te garanderen en eerlijk gedrag onder validators af te dwingen. Het fungeert zowel als afschrikmiddel als een strafsysteem voor validators die hun verantwoordelijkheden niet nauwkeurig nakomen of zich kwaadwillig gedragen. In wezen bestraft slashing partijen die de consensusregels overtreden financieel, vaak door aftrek van hun gestakete tokens.

In PoS-netwerken wordt consensus niet bereikt door rekenkracht te verbruiken (zoals bij Proof-of-Work), maar doordat validators hun eigen tokens inzetten in ruil voor het recht om transacties te valideren en nieuwe blokken te creëren. Deze aanpak helpt het energieverbruik te verminderen en maakt snellere transacties mogelijk. Het introduceert echter nieuwe kwetsbaarheden als prikkels voor eerlijk gedrag niet effectief worden gehandhaafd.

Hier komt slashing om de hoek kijken. Door te dreigen de stake van een validator te verliezen, kunnen blockchains een reeks activiteiten ontmoedigen die het vertrouwen in het netwerk zouden kunnen ondermijnen.

Hoe slashing werkt

De voorwaarden voor slashing zijn gecodeerd in het blockchainprotocol en worden automatisch gehandhaafd. Wanneer een validator specifieke consensusregels overtreedt, wordt een deel – of soms zelfs het geheel – van zijn of haar ingezette geld verbeurd verklaard. Sommige netwerken leggen ook sancties op in de vorm van tijdelijke of permanente verwijdering uit de validatorset.

Twee van de meest voorkomende overtredingen die leiden tot slashing zijn:

• Double Signing: Wanneer een validator twee verschillende blokken ondertekent voor dezelfde slot of ronde. Dit kan ernstige gevolgen hebben voor het netwerk, omdat het kan leiden tot hard forks.
• Downtime- of Liveness-fouten: Wanneer een validator langere tijd offline blijft en daardoor niet kan deelnemen aan blokvalidatie- of stemprocessen.

Elk netwerk hanteert zijn eigen regels voor slashing. Zo slasht Ethereum 2.0 validators bij dubbel stemmen of het niet volgen van het juiste attestatieproces. Cosmos en Polkadot hanteren vergelijkbare regels, maar verschillen in de ernst en structuur van hun straffen.

Het typische slashing-proces verloopt als volgt:

1. Een validator begaat een slashbare overtreding.
2. De actie wordt gedetecteerd door het protocol of een andere validator.
3. Een slashing-transactie wordt ingediend bij het netwerk, inclusief bewijs van wangedrag.
4. De inzet van de overtredende validator wordt automatisch verlaagd en er kunnen andere straffen, zoals verwijdering, worden opgelegd.

Waarom het belangrijk is

Slashing verhoogt de kosten van kwaadwillige of nalatige activiteiten. Door het risico te lopen op een mogelijk aanzienlijk financieel verlies, worden validators gestimuleerd om een ​​eerlijke uptime te behouden en te handelen volgens de consensusvereisten van het netwerk.

Belangrijk is dat het niet alleen om straf gaat. Het risico van slashing vormt de ruggengraat van netwerkbeveiliging, omdat het economisch irrationeel is om consensus aan te vallen of te verstoren. Het beschermt ook stakers – degenen die hun tokens delegeren aan validators – door ervoor te zorgen dat hun vertegenwoordigers er ook een aandeel in hebben.

De rol van slashing bij het beveiligen van PoS-netwerken

In Proof-of-Stake (PoS)-netwerken is het concept van slashing meer dan alleen een afschrikmiddel: het fungeert als een cruciaal instrument om de netwerkbeveiliging te handhaven, de integriteit van validators te waarborgen en het vertrouwen in gedecentraliseerde systemen te behouden. Zonder slashing zouden deze blockchainnetwerken ernstig gecompromitteerd kunnen worden door validators die zich irrationeel, willekeurig of kwaadwillig gedragen.

Netwerkbeveiliging behouden

Misschien wel de belangrijkste rol van slashing is de bijdrage aan de algehele netwerkbeveiliging. Validators spelen een centrale rol bij het afronden van transacties en het creëren van nieuwe blokken. Als een validator handelt op een manier die de consensus in gevaar brengt – zoals het produceren van conflicterende blokken of langdurig offline blijven – lopen de integriteit en consistentie van de blockchain gevaar.

Wanneer deze acties worden bestraft met slashing, geeft het netwerk een duidelijke boodschap af: deelname brengt verantwoordelijkheid met zich mee. Dit kan het aantal verstorende gedragingen, waaronder equivocation (dubbele ondertekening), aanzienlijk verminderen en validators streng genoeg straffen om herhaling te voorkomen.

Economische prikkels afstemmen

PoS-netwerken zijn sterk afhankelijk van economische afstemming. Validators worden geselecteerd op basis van het kapitaal dat ze vastzetten of aan hen gedelegeerd hebben, en ze worden beloond voor hun handelen op een manier die het systeem stabiliseert en beveiligt. Het slashing-mechanisme compenseert beloningen met straffen – een concept dat bekend staat als crypto-economische beveiliging.

Dit zorgt ervoor dat validators coöperatief handelen en hun motivaties afstemmen op de doelen van het netwerk. Mocht een validator kwaadaardige activiteiten overwegen, dan wegen de verwachte verliezen door slashing vaak zwaarder dan de potentiële winst op korte termijn. Deze balans tussen risico en rendement vormt een hoeksteen van de consensusfilosofie van PoS.

Centralisatie en kartelgedrag voorkomen

Slashing kan ook kartelachtig gedrag en andere vormen van collusie afschrikken. In traditionele financiële systemen of zelfs sommige gedecentraliseerde ecosystemen kan geconcentreerde controle leiden tot beleidsmanipulatie of misbruik van validatiepraktijken. Slashing introduceert een wederzijds monitoringsysteem waarin validators worden gestimuleerd om elkaar te rapporteren voor protocolschendingen. Deze "waakhond"-dynamiek helpt het netwerk veerkrachtig en gedecentraliseerd te houden.

Het vertrouwen van delegator vergroten

Veel PoS-netwerken maken gebruik van gedelegeerde stakingmodellen, waarbij tokenhouders hun tokens toewijzen aan validators. Slashing biedt een bescherming voor deze delegators door validators te ontmoedigen roekeloos of oneerlijk gedrag te vertonen dat de netwerkstabiliteit en daarmee ook de financiële belangen van de delegators in gevaar zou kunnen brengen.

In blockchains zoals Tezos en Cosmos kunnen delegators zowel de voordelen als de risico's van slashing delen. Dit bevordert due diligence, waarbij delegators de prestatiegeschiedenis, uptime en reputatie van validators evalueren voordat ze hun assets aan hen toevertrouwen.

Conclusie

Slashing bestaat in PoS-systemen om een ​​belangrijke reden: het beschermt het netwerk. Door validators financieel te straffen voor gedrag dat de consensus ondermijnt, biedt slashing een sterke, economisch rationele prikkel om eerlijk en betrouwbaar te handelen. Het versterkt vertrouwen, ontmoedigt kwaadaardige acties en draagt ​​bij aan het behoud van het gedistribueerde, veilige karakter van blockchainnetwerken.

Veelvoorkomende slashbare overtredingen in Proof-of-Stake-netwerken

Hoewel de specifieke slashregels per protocol verschillen, vallen veelvoorkomende slashbare overtredingen in gedefinieerde categorieën die direct verband houden met de prestaties van validators, naleving van consensusregels en systeemuptime. Het begrijpen van deze overtredingen is cruciaal voor zowel validators als delegators, aangezien ze de basis vormen voor slashing-straffen in PoS-blockchains.

1. Dubbel ondertekenen (Equivocatie)

Dit is een van de ernstigste overtredingen in elk PoS-systeem. Het treedt op wanneer een validator twee verschillende blokken ondertekent en voorstelt voor dezelfde slot, hoogte of consensusronde. Dubbel ondertekenen introduceert de dreiging van een fork en ondermijnt de definitieve consensus.

Blockchains zoals Ethereum 2.0, Cosmos en Polkadot classificeren dit als een overtreding met hoge straffen, die vaak leiden tot verwijdering uit de validatorset en aanzienlijke inbeslagname van de stake. Het protocol vereist doorgaans cryptografisch bewijs, zoals conflicterende handtekeningen op dezelfde hoogte, om een ​​slash te verwerken.

2. Surround Voting

Dit is exclusief voor sommige PoS-protocollen zoals Ethereum 2.0 en treedt op wanneer een validator meerdere attestaties uitvoert die een "surround"-conditie vormen, wat in strijd is met de aannames van de fork-keuzeregel. Het brengt de levendigheid en consistentie van de keten in gevaar.

Omdat dit gedrag een opzettelijke of zeer nalatige validator onthult, resulteert het doorgaans in zowel financiële bezuinigingen als uitsluiting.

3. Downtime of niet-deelname

Van validators wordt verwacht dat ze online en responsief blijven en deelnemen aan blokvoorstellen, attestaties en consensusstemming. Langdurige of herhaaldelijke afwezigheid van protocoltaken wordt gezien als een niet-triviale bedreiging voor de betrouwbaarheid van de keten.

Ketens zoals Cosmos en Near bestraffen aanhoudende downtime door een klein percentage van de ingezette fondsen te schrappen en kunnen de validator automatisch ontkoppelen als de uptime onder een minimumdrempel komt.

4. Kwaadaardige voorstellen

Sommige PoS-systemen stellen validators in staat om direct nieuwe blokken voor te stellen. In gevallen waarin deze voorstellen ongeldige transacties, gemanipuleerde tijdstempels of gedupliceerde statusovergangen bevatten, kan er sprake zijn van mogelijke bezuinigingen. Dit beschermt gebruikers en gelaagde applicaties tegen downstream-effecten van afgewezen blokken.

5. Het niet beschermen van gedelegeerde stake

Gedelegeerde PoS-ketens verwachten dat validators niet alleen hun eigen tokens beveiligen, maar ook de stake van hun delegators. Slecht beheer van node-infrastructuur of het uitvoeren van onveilige smart contracts kan deze assets blootstellen aan onnodige risico's, wat kan leiden tot slashing of verlies van delegatierechten.

Slash-risico's beperken als validator

Validators moeten investeren in een veilige infrastructuur, een betrouwbare uptime handhaven en hun node-configuraties en softwareversies regelmatig controleren. Het implementeren van high-availability-configuraties, het gebruik van functies voor ondertekening op afstand en het naleven van governance-updates minimaliseert slashability-risico's.

Netwerken bieden vaak tooling, monitoringservices en waarschuwingen om validators te helpen hun blootstelling en prestaties te volgen. Het proactief gebruiken van deze tools is essentieel om slash-triggergebeurtenissen te beperken en de integriteit van de keten te behouden.