Proof of Work vs Proof of Stake – Wat zijn de meest gebruikte mechanismen gebruikt in crypto?
In crypto is het essentieel om ervoor te zorgen dat niemand hetzelfde geld twee keer uitgeeft zonder dat er een tussenpersoon - zoals Visa of PayPal - tussen zit. Om dit te bereiken, maken deze netwerken gebruik van iets wat een "consensusmechanisme" wordt genoemd, een systeem dat alle computers in het crypto-netwerk in staat stelt om overeenstemming te bereiken over welke transacties geldig zijn. De meestgebruikte mechanismen zijn Proof of Work (PoW) en Proof of Stake (PoS).
Proof of Work
Het Proof of Work consensus algoritme gebruikt complexe problemen die door miners worden opgelost met behulp van krachtige computers. Deze problemen worden opgelost door middel van trial-and-error. De eerste miner die het puzzelstukje of de cryptografische vergelijking voltooit, krijgt de autoriteit om nieuwe blokken met transacties aan de blockchain toe te voegen. Zodra het blok is geauthenticeerd door een miner, wordt de digitale valuta aan de blockchain toegevoegd. De mijnwerker ontvangt ook een beloning in de vorm van munten.
Een proof-of-work systeem vereist snelle computers die grote hoeveelheden energiebronnen gebruiken. Naarmate het cryptocurrency-netwerk groeit, kunnen de transactietijden vertragen omdat het zoveel energie en kracht vergt.
Het blockchain-netwerk blijft veilig omdat het vereist dat een kwaadwillende actor minstens 51% van het netwerk en zijn rekenkracht overneemt. De blockchain kan worden geforkt, wat betekent dat de community het protocol van de blockchain verandert en de keten zich splitst in een tweede blockchain. Om dubbele transacties of uitgaven te voorkomen, beweegt de geschiedenis van het origineel ook in een nieuwe richting. Miners kunnen ervoor kiezen om over te stappen naar het nieuwere geforkte netwerk of om het origineel te blijven ondersteunen. Dit maakt het nog moeilijker voor een kwaadwillende actor om 51% of meer te controleren, omdat ze hun rekenbronnen moeten opsplitsen naar beide zijden van de fork en beide blockchains moeten ondersteunen om die mate van controle te krijgen.
Bekende currencies die proof of work als mechanisme hebben zijn Bitcoin, Dogecoin, Monero, en Litecoin
Proof of Stake
Door de hoge energiekosten bij proof of work is Ethereum van proof of work naar proof of stake overgestapt.
In een proof of stake-systeem heeft staken een vergelijkbare functie als het mijnen in het proof of work-systeem, in die zin dat het het proces is waarbij een netwerkdeelnemer wordt geselecteerd om de nieuwste set transacties aan de blockchain toe te voegen en hiervoor wat crypto te verdienen.
De precieze details variëren per project, maar over het algemeen maken proof of stake-blockchains gebruik van een netwerk van “validators” die hun eigen crypto bijdragen – of “staken” – in ruil voor de kans om nieuwe transacties te valideren, de blockchain bij te werken en beloningen te ontvangen.
Het netwerk selecteert een winnaar op basis van de hoeveelheid crypto die elke validator in de pool heeft en de duur van de tijd dat het daar heeft gestaan – waarbij de meest geïnvesteerde deelnemers beloond worden.
Nadat de winnaar het nieuwste blok met transacties heeft gevalideerd, kunnen andere validators bevestigen dat het blok juist is. Wanneer een drempelwaarde van bevestigingen is bereikt, wordt de blockchain bijgewerkt.
Alle deelnemende validators ontvangen een beloning in de inheemse cryptocurrency, die doorgaans door het netwerk wordt verdeeld in verhouding tot de staking van elke validator.
Het worden van een validator is een belangrijke verantwoordelijkheid en vereist een redelijk hoog niveau van technische kennis. Het minimumbedrag aan crypto dat validators moeten staken, is vaak relatief hoog (bijvoorbeeld 32 ETH voor ETH2) en validators kunnen een deel van hun staking verliezen via een proces genaamd ‘slashing’ als hun node offline gaat of als ze een “slecht” blok transacties valideren.
Bekende voorbeelden van proof of stake projecten zijn Ethereum, Cardano, Tezos en Algorand
Proof of History
Er is een hybride versie van proof of work en proof of stake, namelijk proof of history. Ontwikkeld door Anatoly Yakovenko, oprichter van Solana Labs.
Het concept achter PoH is dat de volgorde van gebeurtenissen net zo belangrijk is als de gebeurtenissen zelf in een Blockchain-netwerk, en het vermogen om de volgorde van gebeurtenissen te bewijzen, is essentieel voor het behoud van de integriteit van het netwerk. Om dit te bereiken, maakt PoH gebruik van een cryptografische Verifiable Delay Function (VDF) om een tijdstempel te genereren voor elk blok in de Blockchain.
De VDF is ontworpen om vertragingsbestendig en geheugenintensief te zijn, waardoor het voor aanvallers moeilijk wordt om de tijdstempels te manipuleren. De tijdstempel die door de VDF wordt gegenereerd, wordt vervolgens opgenomen in elk blok in de Blockchain, waardoor een controleerbare en onveranderlijke registratie van de volgorde waarin transacties hebben plaatsgevonden ontstaat. PoH zorgt voor snelle finaliteit, wat betekent dat zodra een blok aan de Blockchain is toegevoegd, het als definitief wordt beschouwd en niet meer kan worden teruggedraaid.
Het PoH-mechanisme wordt voornamelijk gebruikt in het Solana Blockchain-netwerk, dat is ontworpen om zeer schaalbaar te zijn en duizenden transacties per seconde te kunnen verwerken. Door de hoeveelheid opslag en bandbreedte die nodig is om de Blockchain te onderhouden te verminderen, kan PoH de efficiëntie en snelheid van het Solana-netwerk verbeteren, terwijl het ook een veilige en controleerbare registratie van transacties biedt.
