Wat is ‘Proof of Stake’ en waarom is het (niet) beter dan ‘Proof of Work’

In 2017 werd duidelijk dat Ethereum af gaat van het Proof of Work systeem en zal gaan overstappen naar een Proof of Stake framework voor de validatie van nieuwe transacties op de blockchain. Wat gaat dit precies betekenen voor jou als Ethereum holder en wat is het verschil precies tussen deze twee verschillende systemen?

Proof of Work – hoe het werkt

Ethereum is niet de eerste en al helemaal niet de enige cryptocurrency die besloten heeft dat Proof of Stake de manier wordt waarop nieuwe blocks worden gevalideerd. Denk bijvoorbeeld maar aan NEO, dat al langer bekend staat om zijn Proof of Stake systeem.

Zowel Proof of Work als Proof of Stake proberen een antwoord te formuleren op de vraag: hoe gaan we om met aanvallen op het netwerk? Het antwoord van Satoshi Nakamoto in zijn wereldberoemde whitepaper daarop was: Proof of Work.

Proof of Work is letterlijk een bewijs van geleverd werk. Dit ‘werk’ is het oplossen van cryptografische puzzels die nodig zijn om de nieuwe blocks, met daarin de transacties, van de blockchain aan te maken. Dit elektronische werk wordt geleverd door een gedistribueerd netwerk van computers, die zonder noodzaak van vertrouwen in elkaar, maar enkel met vertrouwen in het netwerk als geheel, de transacties zonder tussenkomst van een autoritatieve derde partij op kunnen slaan in de nieuw aan te maken blocks.

De blockchain is dan ook letterlijk een grootboek met daarin de geschiedenis van alle historische transacties die ooit op het netwerk hebben plaatsgevonden. De miners, ofwel de mensen die deze computerkracht leveren, worden beloond in cryptocurrency voor het valideren van transacties. Zo is er een financiële prikkel om het netwerk draaiende te houden.

Nadeel van het Proof of Work systeem

Een nadeel aan het Proof of Work systeem is de energieconsumptie. Het zal je misschien al bekend zijn dat de totale jaarlijkse energieconsumptie van Bitcoin geschat wordt rond de 71.12 TWh te liggen: ongeveer vergelijkbaar met het energieverbruik van een land als Chili. Tel daar het energieverbruik van de altcoins bij op ( natuurlijk met uitzondering van de groene technologie van IOTA) en je ziet dat dit geen houdbaar protocol is.

Proof of Stake

Het alternatief voor Proof of Work, waar nu dus veel cryptocurrencies naar kijken, is Proof of Stake. Ook binnen het Proof of Stake kader worden transacties gevalideerd en opgeslagen in nieuwe blocks op de blockchain, maar niet langer is de computerkracht die je levert de doorslaggevende factor in of je de ‘mining reward’ krijgt.

Welke prikkel is er dan om nieuwe blocks te valideren in het Proof of Stake systeem? Nou de naam zegt het al:

Bij Proof of Stake bepaalt de ‘Stake’ of het aandeel in het netwerk dat je hebt, of je een block goed kunt keuren en welke beloning je daarvoor krijgt.

Kortom: degene die het grootste aantal munten van de cryptovaluta in zijn bezit heeft, zij het NEO, Ethereum of een andere cryptovaluta, die zal de doorslaggevende (geautomatiseerde) stem hebben in welke block wordt goedgekeurd en welke niet. Als tegenprestatie voor deze dienst wordt er dan een beloning uitgekeerd aan de stakeholder of stakeholders.

De voordelen van Proof of Stake

Het groote voordeel dat behaald wordt met het Proof of Stake systeem ten opzichte van het Proof of Work systeem, is dat er geen energie meer wordt verspild door verschillende computers die allemaal één block proberen te verifiëren, terwijl er maar één block zal worden goedgekeurd. De computerkracht van duizenden miners is dus continue voor niets geweest in het Proof of Work systeem. Bij Proof of Stake komt dit niet voor.

Daarnaast maakt het Proof of Stake systeem het netwerk ook veiliger. In theorie zou je bij een Proof of Work systeem het hele netwerk kunnen overnemen op het moment dat je 51% in je bezit hebt van de totale computerkracht die aan de blockchain is toegewezen. Je kunt dan bijvoorbeeld dubbele transacties goedkeuren, en dus is het netwerk niet meer veilig. Dit heet een 51% aanval, of een ‘51% attack’.

Bij het Proof of Stake systeem, kun je echter pas de blockchain overnemen op het moment dat je 51% van alle digitale munten bezit.

Het is natuurlijk vele malen makkelijker om heel veel computerkracht op te wekken, bijvoorbeeld door outsourcing met cloud computing, dan dat het makkelijk is om 51% van de totale voorraad van de gegeven cryptocurrency te bezitten. Hier moet je namelijk ongelooflijk rijk voor zijn; en je zult de verkopers maar eens moeten vinden.

 

Nadeel van het Proof of Stake systeem

Je kunt natuurlijk ook een nadeel aanwijzen bij het proof of Stake systeem. In zekere zin is het een wat elitair systeem: de rijken worden rijker, en de armen zullen moeite hebben met het verkrijgen van de grote hoeveelheden van de cryptocurrency die nodig zijn om er een leuk passief inkomen uit te slepen.

Of het echt zo elitair wordt, dat valt nog te bezien. In eerste instantie leek het namelijk erop dat je hele grote hoeveelheden Ethereum nodig zou hebben om te kunnen profiteren van het Proof of Stake systeem van Ethereum. Vitalik Buterin heeft echter al in een tweet laten weten dat het Ethereum team aan het toewerken is naar een veel lagere drempel om Ethereum te kunnen staken. Zoals we weten is het al veel meer cryptocurrencies gelukt om een toegangbaar Proof of Stake systeem op te zetten – NEO is daar een goed voorbeeld van: bij NEO kun je al met 1 NEO gas genereren door je NEO te staken.

Tot slot kun je jezelf de vraag stellen of nog veel mensen van een netwerk gebruik willen blijven maken op het moment dat één partij zo goed als alle macht in handen heeft. Het moment dat dit gebeurt, zal dit waarschijnlijk worden doorberekend in de waarde van de munt, waardoor deze nadelen weer wat worden geamendeerd.