Het proof-of-work blockchain-consensusmechanisme heeft veel tractie gekregen vanwege het belang ervan in Bitcoin-beheer. De geschiedenis van krijgsgevangenen gaat echter terug tot begin jaren negentig toen technologen het gebruikten om denial of service-aanvallen te voorkomen.
De reden is dat Bitcoin heeft besloten om deze consensus te verkennen op basis van dezelfde motivatie: om het netwerk te beschermen tegen aanvallen of frauduleuze activiteiten.
Indice dei contenuti:
Hoe werkt POW?
In de POW-consensus strijden mijnwerkers tegen elkaar om een wiskundige puzzel op te lossen. Ze moeten het oplossen met bewijs. Degene die de puzzel als eerste voltooit, maakt het volgende blok in de keten en publiceert het op het netwerk. De andere miners die bij het proces betrokken zijn, transformeren de validators en controleren of de oplossing correct is. De mijnwerker die de puzzel met succes heeft opgelost, ontvangt beloningen in tokens.
Zoals eerder opgemerkt, werd het idee van POW voor het eerst gepubliceerd door Cynthia Dwork en Moni Naor in 1993. Vervolgens bracht Satoshi Nakamoto het naar de blockchain-scène met de introductie van blockchain in 2008.
Mijnbouwwerk vereist computers en energie om ze uit te voeren. Er zijn verschillende voordelen aan het POW-systeem, daarom profiteren verschillende munten, naast Bitcoin, zoals Litecoin en Ethereum 1.0, ervan.
De voordelen van krijgsgevangenen
Het essentiële voordeel van POW is dat het veilig is.
Proof-of-Work vereist dat een mijnwerker zich willekeurig bezighoudt met hashing-functies. Het proces gaat door totdat u bij de juiste uitvoer komt. Het vereist het inhuren van meer dan 51% van de hashing-kracht voor een hacker om het netwerk te verstoren. Het bereiken van 51% vereist een enorme hoeveelheid rekenkracht.
Het opwekken van deze energie brengt enorm hoge financiële kosten met zich mee die gepaard gaan met de aanschaf van hardware en het betalen voor elektriciteit.
Het is helemaal geen stimulans voor een hacker om deze inspanning te leveren, omdat het bedrag dat de hacker uitgeeft hoger kan zijn dan de winst die hij zou maken met hacken of spammen. Als een aanzienlijk aantal knooppunten wordt gedolven, wordt de rekenkracht die nodig is om het netwerk te overweldigen vrijwel onbereikbaar voor de spammer.
In feite biedt POW beveiliging aan een heel netwerk. Maar er zijn ook verschillende nadelen van het proces.
De nadelen van proof-of-work
Bitcoin mining is energie-intensief en is daarom niet aan te bevelen voor het milieu.
Volgens een studie verbruikt Bitcoin-mining elk jaar meer dan 120 terawattuur energie en gebruiken mijnwerkers vaak elektriciteit die is geproduceerd uit fossiele brandstoffen. Naast het ontmoedigen van een potentiële aanvaller, is er geen andere straf voor een kwaadwillende mijnwerker. Als een miner erin slaagt om 51% van de hashing power over te nemen, is er geen ander checkpoint om te voorkomen dat hij het netwerk dicteert. In POW moet elk knooppunt elke transactie verwerken. Daarom wordt het proces tijdrovend en moeilijk op te schalen.
De intentie om deze nadelen te bestrijden heeft andere blockchain-consensusmechanismen geïntroduceerd met proof-of-stake, wat de meest populaire en goed geaccepteerde onder hen is.
Wat is Proof-of-Stake?
Het concept van Proof-of-Stake (POS) consensus is naar voren gekomen als een alternatief voor POW.
In POS kan een persoon bloktransacties valideren op basis van het aantal tokens dat wordt bewaard. Het bezitten van meer tokens impliceert meer validatiekracht. In Proof-of-Stake moet een validator een bepaald aantal tokens aanwijzen of blokkeren die eigen zijn aan dat netwerk.
Eenmaal aangewezen, kiest het netwerk willekeurig een van deze validators om blokken te maken en te bevestigen die anderen hebben gemaakt. Het netwerk gebruikt deze munten ook om deelnemers te stimuleren. Het netwerk kan bijvoorbeeld een deel van de holdings van de deelnemer wegnemen, waardoor het slechte gedrag van het netwerk wordt bestraft. Onjuist netwerkgedrag kan offline zijn, opzettelijke collusie of het niet valideren. Validators kunnen uiteindelijk al hun bezittingen verliezen.
Voordelen van POS
Omdat blockchain-experts POS hebben opgevat als een remedie voor POW-fouten, heeft POS veel voordelen.
Je hebt bijvoorbeeld niet veel energie nodig om blokken eruit te halen. Het verlaagt de toetredingsdrempel omdat de hardware- en elektriciteitsbehoefte veel lager is. Het is inclusiever en maakt meer knooppunten in het netwerk mogelijk, waardoor in wezen het centrale concept van decentralisatie wordt versterkt.
Bovendien kan iedereen die deelneemt aan het validatieproces mogelijk beloningen verdienen (meestal in de vorm van een jaarlijks procentueel rendement in het token dat ze inzetten).
POS maakt ook horizontale partitionering mogelijk, waarbij u de netwerkbelasting over vele ketens kunt verdelen. Het maakt het netwerk op zijn beurt schaalbaarder en gemakkelijker te laten groeien. Maar net als elk ander systeem, proces of protocol heeft de POS ook last van nadelen.
Negatieve aspecten van de goktest
POS is kwetsbaar voor een breed scala aan potentiële aanvallen waarvoor POW immuun is.
Een goedkope smeergeldaanval is zo’n aanval waarbij een aanvaller een transactie uitvoert die hij oorspronkelijk van plan was te annuleren. Na het uitvoeren van de transactie wacht de aanvaller totdat deze een overeenkomst heeft bereikt. Eenmaal geregeld, vorkt de aanvaller de blockchain en blijft erop voortbouwen totdat deze langer wordt dan het origineel. Vervolgens publiceert de aanvaller de blockchain als geheel. Het uitvoeren van een dergelijke POS-aanval kost naar schatting 50 keer minder dan wat POW vereist.
Naast dit type aanval is POS ook kwetsbaar voor service-aanvallen, Sybil-aanvallen en denial of service-aanvallen.
Zal Bitcoin ooit POS adopteren?
Veel crypto-experts, zoals Bitcoin Suisse-oprichter Niklas Nikolajsen, geloven dat Bitcoin uiteindelijk het pad van ETH 2.0 zal volgen en naar POS zal gaan.
Veel van deze veronderstelling kwam voort uit de problemen met duurzaam energieverbruik die rond Bitcoin-mijnbouw zweefden. Maar POW, als concept, heeft de tand des tijds doorstaan, omdat het dateert uit de tijd voordat Bitcoin op de markt verscheen. Velen geloven dat de overstap van Bitcoin naar POS-consensus niet zal gebeuren, omdat het technisch uitdagend en ontmoedigend zou zijn voor degenen die er al veel moeite en middelen in hebben geïnvesteerd.
