Wat is Proof-of-History?

- 8 minute read

Kevin van der Linden
Digital Marketeer
Kevin van der Linden

Cryptocurrencies maken gebruik van een consensusalgoritme, wat een methode is om de blockchain en grootboek van een cryptocurrency te beveiligen. De duizenden cryptocurrencies die er op het moment zijn gebruiken een weide variatie aan consensusalgoritmes, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Anatoly Yakovenko, oprichter van Solana, heeft voor het Solana netwerk een uniek consensusalgoritme ontworpen, genaamd Proof-of-History. Mede dankzij dit concensusalgoritme is de waarde van Solana in de afgelopen maand hard gestegen. Maar is Proof-of-History de consensus van de toekomst? In dit artikel gaan we aan de hand van verschillende bekende consensusalgoritmes bekijken of Proof-of-history meer is dan alleen een hype.


what-is-proof-of-history

Inhoudsopgave

  1. Proof-of-Work
  2. Proof-of-Stake
  3. Solana’s Proof-of-History
  4. Een voorbeeld van Proof-of-History
  5. Waarom Proof-of-History (nog) niet de consensus van de toekomst is
  6. Conclusie

Proof-of-Work

Bitcoin is de eerste cryptocurrency en dus ook de eerste crypto die gebruik maakt van het revolutionaire consensusprotocol genaamd Proof-of-Work (PoW). Bij een PoW consensus concurreren ‘miners’ met elkaar op het netwerk om gecompliceerde wiskundige puzzels op te lossen. Hoewel de puzzels moeilijk op te lossen zijn is het gemakkelijk de juiste oplossing te verifiëren. Wanneer een miner de oplossing heeft gevonden zend hij een blok met de oplossing naar het netwerk. Alle andere miners dienen te verifiëren of de oplossing correct is. Dit proces wordt keer op keer herhaalt waardoor de blokken op het netwerk een ketting gaan vormen (vandaar de naam blockchain).

Het minen en valideren van de oplossingen bij het PoW concensus is een energieverslindende onderneming. Door de penibele situatie die omtrent het klimaat heerst, vinden veel mensen deze consensus immoreel. Op het moment zijn er weinig alternatieven om PoW minder energieverslindend te maken, hierdoor daalt de populariteit in deze concensus zeer snel.

Proof-of-Stake

Hierom is Ethereum recent overgestapt van Proof-of-Work naar Proof-of-Stake (PoS) consensus. Bij PoS zijn miners vervangen voor validators. Validators staken (bewaren) een bepaalde hoeveelheid van de desbetreffende cryptocurrency op het netwerk. Hiermee valideren ze de blockchain. Zij hoeven niet zoals miners te concurreren om als eerste de puzzel op te lossen.

In plaats daarvan worden gebruikers willekeurig geselecteerd. Het is wel, hoe groter de stake, hoe meer kans je als validator hebt om geselecteerd te worden. Wanneer de validator is geselecteerd moeten zij een blok voorstellen (of ‘smeden’). Als dit blok geldig is verklaard door andere gebruikers, krijgt de validator een beloning die bestaat uit de fees van de transacties van dat blok.

PoS is in tegenstelling tot PoW iets minder beveiligd, omdat de veiligheid bij PoS bepaald wordt door mensen in plaats van door wiskundige oplossingen. Maar doordat validators geïnvesteerd hebben in de cryptocurrency zijn ze minder geneigd op het systeem te verraden.

Toch bestaat de kans dat bij PoS een groepje validators de macht pakt. Echter, kunnen deze geblocked of uitgesloten worden van het netwerk. Bij grote currencies is dit dus zo goed als onmogelijk.

Daarnaast is PoS een stuk milieuvriendelijker doordat het energieverbruik niet zo groot is. Dit komt doordat een blok smeden een stuk energievriendelijker is dan minen, doordat niet zoveel rekenkracht van computers aan te pas hoeft te komen.

Solana’s Proof-of-History

Solana combineert Proof-of-Stake met Proof-of-History (PoH) waardoor het een uniek hybride consensusalgoritme heeft. PoH zorgt ervoor dat een blockchain erg snel is maar tegelijkertijd haar veiligheid decentraal houdt.

Alle Solana-gebeurtenissen en -transacties worden gehasht met de SHA256-hashfunctie. Deze functie neemt een input en produceert een unieke output die uiterst moeilijk te voorspellen is. Solana neemt de output van een transactie en gebruikt die als input voor de volgende hash. De volgorde van de transacties is nu ingebouwd in de gehashte uitvoer.

Dit hashingproces creëert een lange, ononderbroken keten van gehashte transacties. Deze eigenschap maakt een duidelijke, verifieerbare volgorde van transacties die een validator aan een blok toevoegt, zonder de noodzaak van een conventionele tijdstempel. Hashing heeft ook een bepaalde tijd nodig om te voltooien, wat betekent dat validators gemakkelijk kunnen controleren hoeveel tijd er is verstreken.



Een voorbeeld van Proof-of-History

Het kan moeilijk voor te stellen zijn hoe Proof-of-History precies werkt. Hierom laten we middels een voorbeeld zien hoe het werkt.

Bijvoorbeeld, we hebben drie transacties, namelijk A, B en C. Solana voert elk van deze transacties in volgorde door zijn consensus protocol, Proof-of-History. PoH neemt als invoer de transactie en de interne klok die objectief de volgorde van de transacties meet, dus het gaat als volgt:

PoH(A, tijdstempel 0) -> hash: versleutelde versie van A op tijdstempel 0

PoH(B, tijdstempel 1) -> hash: versleutelde versie van B op tijdstempel 1

PoH(C, tijdstempel 2) -> hash: versleutelde versie van C op tijdstempel 2

Doordat alles vast staat in tijdstempels levert dit een objectieve maatstaf op. Zowel het feit dat elke transactie heeft plaatsgevonden, als het feit in welke volgorde elke transactie heeft plaatsgevonden. Wanneer transactie B zou worden ingevoerd op tijdstempel 0, zou de gehele blockchain beïnvloedt worden.



Door deze objectieve veiligheid hoeven mensen niet betrokken te zijn tijdens het valideren. Hierdoor gaat het valideren velen malen sneller dan bij PoW en PoS. Hierdoor haalt Solana transactiesnelheden van wel 50.000 transacties per seconde (TPS) waar Bitcoin met Proof-of-Work tussen de 5 à 7 TPS haalt en Ethereum met PoS rond de 30 TPS komt. Hier moet wel bij gezegd worden dat Ethereum met haar Proof-of-Stake veel hogere TPS nastreeft en dat in de toekomst waarschijnlijk gaat bewerkstelligen.

Voor een visuele uitleg van hoe Proof-of-History werkt, raden wij onderstaand video op Youtube aan.



Waarom Proof-of-History (nog) niet de consensus van de toekomst is

De potentie van Proof-of-History is erg groot. Maar net als bij elk consensusalgoritme zitten er ook nadelen aan, en dat geldt ook voor PoH. Als je mee wilt doen als validator bij Solana moet jouw hardware voldoen aan strenge eisen (lees; specificaties). Voldoe je niet aan die eisen, dan wordt je uitgesloten van het consensus. Hiermee wordt de decentralisatie van Solana aanzienlijk beperkt. Want kijkend naar een Proof-of-Stake validator, voldoet elke standaard computeruitrusting waardoor iedereen in principe kan meedoen aan de consensus, dus vele mate meer gedecentraliseerd.

Waar de transactiesnelheden een groot voordeel zijn bij Solana, is het tegelijkertijd ook een belemmering in sommige opzichten. De tienduizenden transacties zorgen namelijk voor enorme hoeveelheden gegevens. 1 transactie is ongeveer 250kb. Doe dat 50,000 TPS van 250kb staat gelijk aan ongeveer 40 petabyte aan gegevens per jaar. Dat is een ontzettend hoog verbruik en vele bedrijven, laat staan particulieren, kunnen deze hoeveelheid aan gegevens niet opslaan. Hier moet voor in de toekomst dus nog een oplossing voor verzonnen worden.



Conclusie

Desalniettemin toont de Proof-of-History consensus enorme potentie. De consensus werkt sneller en energievriendelijker dan vele andere algoritmen. Dankzij de tijdstempels is het valideren van een blok ook ontzettend veilig aangezien tijd een gegeven is. Natuurlijk, ook bij Proof-of-History zitten er nadelen aan de consensus. Zo wordt er vele rekenkracht van de hardware van validators en datacapaciteit vereist om Proof-of-History succesvol te laten draaien.

Desondanks staat PoH er goed op bij de markt. Investeerders hebben vertrouwen in PoH wat laat blijken uit het feit dat Solana de laatste maand ontzettend hard in waarde is gestegen en steeds meer ontwikkelaars applicaties bouwen op het netwerk van Solana. Of Proof-of-History de basis gaat vormen voor veel andere currencies moet nog blijken. Maar dat wij het met bovengemiddelde interesse gaan volgen staat vast.

Meer te weten komen over cryptocurrencies?

Neem een kijkje op onze 'Cryptocurrency overzichtspagina.