Is Proof of Stake een goed alternatief voor Proof of Work?

with Geen reacties

Of het nu gaat om blockchaintoepassingen voor de horeca, de woningmarkt, herkomstbepaling, bankieren, voedselveiligheid of om decentrale applicaties voor de aanvraag van octrooien, volgens veel mensen biedt de blockchain nieuwe mogelijkheden voor vrijwel iedere sector. Toch zijn er ook steeds meer kritische geluiden te horen ten aanzien van deze nieuwe innovatie. Een onderzoek dat werd gepresenteerd tijdens de MERL Tech conferentie richtte zich op 43 blockchain-initiatieven waarvan vooraf veel werd verwacht. De resultaten van dat onderzoek vielen op verschillen fronten erg tegen en toonden aan dat deze decentrale applicaties uiteindelijk niet geschikt waren voor toepassingen in de dagelijkse praktijk.

Blockchain, Proof of Stake

Negatieve assocaties

Daarnaast heeft het forse aantal incidenten met ICO-scams en verdwenen fondsen, geleid tot heel wat mislukte projecten en gedupeerde slachtoffers. Al met al zijn deze ontwikkelingen niet erg bevorderlijk voor het vertrouwen in blockchaintechnologie. Intial Coin Offerings zijn een nieuwe manier voor het bij elkaar sprokkelen van kapitaal voor het opzetten van nieuwe business, met behulp van virtuele valuta en crypto-tokens. Echter zijn het gebrek aan transparantie en de neiging van blockchainprojecten om plotseling samen met het geld van de investeerders te verdampen, vooralsnog een zeer groot probleem. Vooral bij bedrijven is er daarom op dit ogenblik behoorlijk wat argwaan. Om de negatieve associatie met “blockchain” te vermijden gebruiken steeds meer ontwikkelaars liever de term “gedistribueerde grootboek technologie”, voor zowel private, publieke en hybride blockchainnetwerken.

Energie

Hoog energieverbruik en hoge kosten

Dat we allerlei bestanden veilig en cryptografisch versleuteld kunnen distribueren, dat weten we zo langzamerhand wel. Maar wat zijn nu echt de grote voordelen van gedistribueerde grootboek technologie, ten opzichte van de bestaande traditionele opslagmethoden? De malafide projecten van de afgelopen jaren en het gebrek aan vertrouwen in de blockchain, zijn zeker niet de enige problemen, die een breed gedragen adoptie ervan in de weg staan. Ook het hoge energieverbruik en de daarmee gepaard gaande hoge kosten, zijn veel mensen nog een doorn in het oog. Net zoals Bitcoin, Ethereum en andere cryptocurrency’s, kunnen decentrale applicaties alleen maar “draaien”, wanneer zij door computerkracht worden aangedreven. Je zou dus kunnen zeggen dat blockchaintechnologie op dit vlak lijnrecht tegenover innovatieve duurzame businessmodellen staat.

Bitcoin miner, uitleg blockchain.

Waarin verschillen Proof of Work en Proof of Stake nu precies?

Veel blockchainnetwerken schakelen dan weliswaar over van het energieslurpende Proof-of-Work, naar het kostenefficiënter en energievriendelijker Proof of Stake (waarbij in principe geen onnodige berekeningen meer hoeven worden uitgevoerd), maar Proof of Stake is wellicht lastiger te implementeren. Het mining-proces bij Proof of Stake is in een aantal opzichten anders, dan het mining-proces bij Proof of Work. Bij beide vormen van mining moet er nog steeds gebruik worden gemaakt van de inspanningen van miners, om nieuwe blokken (die virtuele valuta bevatten) binnen het blockchainnetwerk te genereren. Ook gaat de creatie van ieder nieuw blok bij beide protocollen vergezeld met een beloning voor de desbetreffende miners. Maar waarin verschillen deze twee concepten nu precies?

Crypto mining farm

Volledig overschakelen op Proof of Stake

Bij de “traditionele” Proof of Work worden transacties samengebundeld in de vorm van een blok. De miners verifiëren de transacties die vervolgens worden gevalideerd. De miners doen de berekeningen (lossen het wiskundige probleem op) en de eerste miner die het probleem oplost, ontvangt een beloning. Hierna worden de geverifieerde transacties toegevoegd en gepubliceerd in de blockchain. Voor het succesvol oplossen van het wiskundige probleem is dus een computer nodig met enorm veel computerkracht. De apparatuur die daarvoor nodig is, is erg duur. Daarnaast neemt het Proof of Work protocol ook de nodige tijd in beslag. Het hoge energieverbruik, de hoge kosten en de voortgangstijd hebben ervoor gezorgd dat het netwerk van Ethereum zich voorbereid op de overgang van PoW naar Proof of Stake.

Virtuele valuta, Proof of Stake

Bij Proof of Stake worden blokken deterministisch gegenereerd

Proof of Stake introduceert een andere aanpak voor het valideren van transacties met virtuele valuta. Echter is ook de Proof of Stake nog steeds een algoritme en de uitkomst ervan is ook nog steeds hetzelfde. Maar in tegenstelling tot Proof of Work, waarbij de miners worden beloond voor het oplossen van een wiskundige vergelijking, worden de blokken met Proof of Stake gegenereerd op een zogenaamde “deterministische” manier. Dat wil zeggen dat de miners een bepaalde hoeveelheid (stake) aan cryptocurrency’s in hun wallet moeten hebben, om nieuwe blokken te kunnen genereren. De miners die zijn gekwalificeerd voor het Proof of Stake concept worden willekeurig geselecteerd, om het volgende nieuwe blok toe te voegen aan het netwerk. Hierna ontvangen deze miners de nieuwe cryptocoins die binnen het blok zijn opgeslagen.

Bitcoin, cryptogeld.

Verschillende hash algoritmes

Bij Proof of Work concurreren de miners met elkaar om het volgende nieuwe blok binnen de blockchain te genereren, terwijl er enorm veel energie wordt verspild tijdens het hele proces. Proof of Stake maakt een en ander een behoorlijk stuk efficiënter en ook de beloningen zouden beter zijn. Net zoals dat er bij de verschillende Proof of Work blockchains verschillende hash algoritmes worden gebruikt, worden ook bij de Proof of Stake blockchains onderling verschillende “stake-beloningen” en “stake-mechanismen” gehanteerd.

Blockchainnetwerk, Proof of Stake

Proof of Work is beter in staat om 51% aanvallen te voorkomen

Of Proof of Stake daadwerkelijk een beter alternatief is voor Proof of Work, is nog maar lastig te bepalen. Er zullen altijd voor- en nadelen kleven aan beide concepten. PoW is waarschijnlijk beter in staat om zogenaamde “51% aanvallen” te vermijden. Met PoW kan de blockchain worden onderhouden en kan worden voorkomen dat er niet één enkele “entiteit”, de controle (macht) kan uitoefenen binnen het digitale ecosysteem. Volgens veel blockchainontwikkelaars zijn PoW-concepten in een aantal opzichten veiliger en meer gedecentraliseerd, maar wegen deze elementen totaal niet op tegen het hoge energieverbruik. PoS is zonder enige twijfel een veel milieuvriendelijker manier om hetzelfde doel te bereiken als PoW. Aan de andere kant kunnen bij Proof of Stake alleen de miners aan het netwerk deelnemen, die over een bepaalde hoeveelheid cryptocurrency’s beschikken. En die situatie is ook niet ideaal.

Walvis, Whale

Wat is een groot nadeel van Proof of Stake?

Sommige cryptocurrency’s zijn bij PoS al vooraf gemined (pre-mined). In een aantal gevallen zijn cryptocurrency’s zelfs al gemind, nog voordat de coins officieel worden gepresenteerd aan het publiek. Deze situatie kan heel gemakkelijk leiden tot zogenaamde “whales”, waarbij investeerders en andere crypto-bezitters beschikken over zeer grote hoeveelheden virtuele valuta. Deze crypto-bezitters kunnen vervolgens een groot aantal “staking-nodes” binnen het blockchainnetwerk laten draaien.

Chain

Kan een blockchain met Proof of Stake door enkele partijen worden gecontroleerd?

Een Proof of Stake netwerk is dus ten opzichte van een PoW netwerk sowieso al minder gedecentraliseerd vanwege de minimale hoeveelheid benodigde cryptocoins, maar PoS zou gemakkelijk kunnen leiden tot een beperkte groep vermogende individuen, die uiteindelijk samen het hele blockchainnetwerk zouden kunnen controleren. Uiteraard komt dat doordat zij samen de meerderheid van de staking-nodes in handen hebben. Een netwerk dat minder gedecentraliseerd is, is volgens blockchainexperts dan ook in een aantal opzichten minder veilig. Ondanks dat moet PoS worden gezien als een verbetering van PoW. De technologie is tenslotte nog volop in ontwikkeling. De komende jaren zullen er ongetwijfeld nog allerlei andere mechanismen worden ontworpen voor het bereiken van de consensus.

Nodes, uitleg blockchain.

Master-nodes en blockchain governance

De nodes binnen de blockchain zorgen voor een juiste naleving van de regels. Er zijn niet alleen gewone nodes, maar ook zogenaamde master-nodes. Deze master-nodes zijn iets geavanceerder dan de reguliere nodes, zoals we die kennen van het Bitcoin-netwerk. De master-nodes zijn niet alleen heel erg snel in het verwerken van transacties, maar dragen ook bij aan de veiligheid van het netwerk. Daarnaast spelen de master-nodes een belangrijke rol bij de “blockchain governance”. Door sommigen wordt gedacht dat de combinatie van Proof of Stake met master-nodes het hele blockchainnetwerk een stuk sterker maakt. Anderen zijn dan weer van mening dat master-nodes geen enkele meerwaarde hebben, ten opzichte van gewone nodes en vinden dat de master-nodes alleen maar worden gebruikt voor de winst die het gebruikers kan opleveren.

Puzzel, puzzelstukjes

Bedrijven vinden de blockchain te complex

Welke consensus-protocollen er in de toekomst worden omarmd blijft nog wel even koffiedik kijken. Het zou zelfs zomaar kunnen dat blockchaintechnologie toch veel te complex gevonden wordt door bedrijven en andersoortige organisaties en dat we er over een tijdje helemaal niets meer van horen. Volgens een aantal vooraanstaande blockchainontwikkelaars is de tijd simpelweg nog niet rijp voor decentraal gedistribueerde grootboektechnologie, op welke manier dan ook. Volgens hen dooft de blockchain crypto hype snel uit en zal de techniek langzaam op de achtergrond raken, om vervolgens pas over dertig jaar weer iets van zichzelf te laten horen. Zo is het tenslotte ook gegaan met de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie en machine learning, waar men al in de jaren 60 mee experimenteerde. Echter zien we nu hoe snel de opkomst van AI op dit ogenblik gaat.

Struikelblok

Is het gedaan met de blockchain en cryptocurrency’s?

Hoe dan ook: het is duidelijk dat blockchaintechnologie in 2019 een minder prominente plaats zal innemen dan het afgelopen jaar. Is het gedaan met de blockchain? Of gaat de ware potentie van de blockchain zich in het nieuwe jaar pas echt aan de wereld ontvouwen? Wie zal het zeggen!

 

Op de hoogte blijven van de ontwikkelingen op het gebied van de blockchaintechnologie? Meld je dan nu aan voor onze blogpost!

 

Meld je aan voor de blogpost!
Ik ga ermee akkoord dat mijn naam en e-mailadres worden gedeeld met Mailchimp.
Met de blogpost van Uitleg Blockchain blijf je automatisch op de hoogte van de nieuwste ontwikkelingen omtrent de blockchain technologie.
We hebben een hekel aan spam. Uw e-mailadres zal niet worden verkocht of gedeeld met anderen (afgezien van het marketing automation platform dat wij gebruiken voor onze e-maillijst).

Leave a Reply