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.

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.

Hoog energieverbruik en hoge kosten

Blockchaintechnologie biedt de mogelijkheid om bestanden veilig en cryptografisch versleuteld te distribueren. Maar wat zijn nu echt de grote voordelen van blockchainnetwerken, 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 staat een brede adoptie in de weg.

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

Veel blockchainnetwerken schakelen 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 ‘stakingproces’ bij Proof of Stake verloopt anders, dan het mining-proces bij Proof of Work. Maar waarin verschillen deze twee concepten nu precies?

Volledig overschakelen op Proof of Stake

Bij 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 inmiddels is overgeschakeld van PoW naar Proof of Stake (The Merge).

Bij Proof of Stake worden blokken deterministisch gegenereerd

Proof of Stake introduceert een andere aanpak voor het valideren van transacties met crypto-activa. 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 zogenaamde ‘validators‘ een bepaalde hoeveelheid (stake) aan cryptocurrency’s in hun wallet moeten hebben, om nieuwe blokken te kunnen genereren. De validators die zijn gekwalificeerd voor het Proof of Stake concept worden willekeurig geselecteerd, om het volgende nieuwe blok aan het netwerk toe te voegen. Daarna ontvangen ze de nieuwe cryptocoins die binnen het blok zijn opgeslagen.

Verschillende hashing 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. Net zoals dat er bij de verschillende Proof of Work blockchains verschillende hashing-algoritmes worden gebruikt, worden ook bij Proof of Stake blockchains onderling verschillende ‘stake-beloningen’ en  ‘stake-mechanismen’ gehanteerd.

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 validators aan het netwerk deelnemen, die over een bepaalde hoeveelheid cryptocurrency’s beschikken. En die situatie is ook niet ideaal.

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 crypto-activa. Deze crypto-bezitters kunnen vervolgens een groot aantal ‘staking-nodes’ binnen het blockchainnetwerk laten draaien. Deze situatie kan leiden tot ‘centralisatie’, omdat deelnemers met veel tokens meer invloed krijgen. Bovendien is PoS kwetsbaarder voor aanvallen als een enkele partij een groot deel van de tokens bezit. Ook kan de beveiliging in gevaar komen als stakers zich niet goed hebben gedragen, omdat de drempel om mee te doen lager is dan bij Proof of Work. Om die reden kan Proof of Stake minder robuust zijn tegen aanvallen dan PoW.

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. Dat komt doordat zij samen de meerderheid van de staking-nodes in handen hebben. Een netwerk dat minder gedecentraliseerd is, is in principe 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 nieuwe mechanismen worden ontworpen voor het bereiken van consensus binnen een blockchainnetwerk.

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 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.

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 een rol van betekenis te gaan spelen.

Betrokkenheid van gebruikers

Zo is het tenslotte ook gegaan met de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie (AI) en machine learning, waar men al in de jaren 60 mee experimenteerde. Echter, zien we nu hoe snel de ontwikkeling van AI ineens gaat. Doordat steeds meer blockchain-ecosystemen kiezen voor Proof of Stake vanwege het lagere energieverbruik en schaalbaarheid, zal dit consensusmechanisme een belangrijke rol spelen in de adoptie van blockchaintechnologie. Bovendien kan de groeiende populariteit van staking de betrokkenheid van gebruikers vergroten.

Lees ook: Wat is yield farming?

Terug naar boven ↑

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