Er zijn talloze argumenten geweest rond zowel de proof-of-work (PoW) als proof-of-stake (PoS) als een middel om consensus te bereiken over een blockchain-netwerk.

Veel mensen vragen zich af welke beter is, en waarom? In dit artikel zal ik enkele van de belangrijkste voor- en nadelen van elk consensusmechanisme bespreken.

Laten we erin duiken.

Wat is Proof-of-Work (PoW)?

Proof-of-work is een gedecentraliseerd consensusmechanisme dat voor het eerst werd geïntroduceerd door Bitcoin (BTC). We zullen het Bitcoin-netwerk als voorbeeld gebruiken om het proof-of-work-consensusmechanisme te begrijpen.

Het Bitcoin-netwerk vereist in wezen dat leden rekenkracht bijdragen, zoals grafische verwerkingseenheden, om willekeurige wiskundige puzzels op te lossen en te voorkomen dat iemand de controle krijgt of het systeem manipuleert.

Elke transactie die plaatsvindt, wordt gevalideerd voordat deze aan de blockchain wordt toegevoegd. Elk blok wordt vervolgens gevalideerd door de mijnwerkers, die beloond worden met BTC-tokens omdat ze het "werk" hebben gedaan via hun verwerkingseenheden. Daarom wordt dit proof-of-work genoemd.

Het proof-of-work consensusmechanisme heeft de tand des tijds doorstaan. Dit consensusmechanisme heeft jarenlang met succes miljarden transacties op de Bitcoin-blockchain gevalideerd en heeft zijn authenticiteit en betrouwbaarheid behouden als het meest veilige en gedecentraliseerde consensusmechanisme dat tot nu toe is gecreëerd.

Wat is Proof-of-Stake (PoS)?

Proof-of-stake (PoS) is een consensusmechanisme dat wordt gebruikt op blockchain-netwerken en is gemaakt als alternatief voor de PoW-methode voor het valideren van transacties.

In dit mechanisme kunnen eigenaren van cryptocurrency bloktransacties valideren op basis van het aantal munten dat de validator inzet (in plaats van dat mijnwerkers ze valideren). Daarom wordt dit proof-of-stake (PoS) genoemd.

De validators in PoS worden willekeurig gekozen. Om validator te worden, moet men een specifieke hoeveelheid cryptocurrency-token inzetten die vereist is voor die specifieke blockchain.

Er zijn meerdere varianten van PoS, zoals gedelegeerd-proof-of-stake (DPoS), enz. Deze zijn ontwikkeld en geïmplementeerd in verschillende blockchain-netwerken, maar ze werken allemaal op een vergelijkbare manier.

Wanneer een transactieblok gereed is om te worden verwerkt, selecteert het protocol van de cryptocurrency een validator om het blok te beoordelen. De validator controleert vervolgens of de transacties in het blok volledig nauwkeurig zijn en als ze de controles doorstaan, wordt het blok toegevoegd aan de blockchain.

In ruil daarvoor wordt de validator beloond in de vorm van cryptocurrency-tokens voor hun bijdrage.

Als een validator echter een blok voorstelt met informatie die onnauwkeurig is, verliezen ze een deel van hun ingezette tokens als straf. Dit kan gebeuren in PoS omdat er geen hardware is die cryptografische puzzels oplost (in tegenstelling tot het geval met PoW).

Welk consensusmechanisme is beter en waarom?

Zowel PoW als PoS zijn ontworpen om de nodes op een blockchain-netwerk te helpen bij het verifiëren van alle transacties die plaatsvinden.

Zodra de knooppunten het eens zijn over de geldigheid van een transactieblok, worden de transacties toegevoegd aan de blockchain. Beide modellen bieden onderscheidende methoden om hetzelfde eindresultaat te bereiken.

Proof-of-work als een systeem voor het valideren van transacties en het beveiligen van het blockchain-netwerk is echter veel superieur aan een proof-of-stake (PoS) -model, maar er zijn kosten aan verbonden.

Hieronder heb ik besproken wat PoW tot een superieur consensusmechanisme maakt in vergelijking met PoS, en de daaraan verbonden kosten.

Beveiliging en gegevensauthenticiteit

PoW is superieur dan PoS vanuit een oogpunt van beveiliging en gegevensauthenticiteit. Dit komt door het feit dat in PoW de gegevens zijn verbonden met een bewezen geschiedenis van menselijke keuzes, die niet kunnen vals spelen in een systeem dat elke afzonderlijke transactie verifieert.

Dit systeem werkt met 0% vertrouwen en 100% van de transacties wordt geverifieerd en vastgelegd door de netwerkdeelnemers in een grootboek.

PoW is ook een zeer veilig consensusmechanisme omdat het het netwerk in de loop van de tijd steeds moeilijker maakt, tot een punt dat het onhackbaar wordt - omdat het netwerk constant wordt gecontroleerd door zijn deelnemers. Deze deelnemers hebben nu de huid in het spel (omdat ze moeten "werken" om transacties op te lossen). Dit maakt het netwerk extreem duur om te hacken.

Aan de andere kant is het PoS-consensusmechanisme kwetsbaarder voor hacks en aanvallen.

In theorie, als een netwerkdeelnemer (of een groep deelnemers) 51% van de ingezette munten bezit, zou deze netwerkdeelnemer (of groep) in wezen de hele blockchain kunnen besturen en wijzigen. Dit wordt aangeduid als a 51% aanval.

Netwerkeigendom

Gezien het ontwerp van "mining" voor het ontvangen van beloningen, maakt het PoW-model een gedecentraliseerde structuur mogelijk.

Bitcoin is hier een goed voorbeeld van. Het netwerk van Bitcoin is volledig gedecentraliseerd. Geen enkele persoon, entiteit of land controleert het. Het is eigendom van en wordt beheerd door duizenden knooppunten die het netwerk runnen, in een gedecentraliseerd en beveiligd systeem, ondersteund door PoW.

Anderzijds maakt PoS een meer gecentraliseerde structuur mogelijk. De deelnemers die meer kunnen inzetten (vaak de rijken), kunnen in theorie meer controle krijgen door gewoon meer in te zetten.

Dit is een riskante propositie, want als een groep deelnemers uiteindelijk 51% controle krijgt, kunnen ze de blockchain veranderen om er zelf voordeel uit te halen.

Hebben we de problemen met dit soort systemen niet al gezien? Open gewoon je ogen en je zult zien dat we al een tijdje in dit systeem leven en kijk waar het ons heeft gebracht.

Incentive afstemming en eigen vermogen

Het PoW-model beloont miners wanneer ze complexe wiskundige puzzels oplossen - in sommige gevallen een blokbeloning en een deel van de transactiekosten. Dit stimuleert het juiste gedrag terwijl de knooppunten wedijveren om de puzzel op te lossen om de beloning te krijgen.

Het netwerk wordt steeds moeilijker en moeilijker, waardoor het oplossen van deze puzzels meer rekenkracht vereist. Dit maakt op zijn beurt het hele netwerk veiliger en duurder om te hacken of aan te vallen.

Naarmate de waarde van de cryptocurrency stijgt, stijgt de waarde van de beloning. Elke miner op het netwerk heeft gelijke kansen om de beloning te verdienen en door dit te doen, blijven ze het netwerk beveiligen en robuust maken.

Deze hele opzet stimuleert het juiste gedrag en ontmoedigt forking, het creëren van een alternatieve blockchain wanneer het protocol
wordt bijgewerkt.

Aan de andere kant, in een PoS-model, is de prikkel om de beloning te krijgen, gewoon meer in te zetten. Dit leidt tot het centralisatieprobleem waarbij deelnemers meer inzetten, waardoor ze mogelijk meer controle over de blockchain krijgen. In een niet-gecontroleerde blockchain leidt deze prikkel tot een grotere veiligheidsdreiging met minder decentralisatie en meer vatbaarheid voor goedkope aanvallen.

Test des tijds

Het PoW-model heeft de tand des tijds doorstaan. Het Bitcoin-netwerk is hier een goed voorbeeld van.

In de afgelopen 13 jaar is het Bitcoin-netwerk op geen enkele manier of in welke vorm dan ook gehackt of gecompromitteerd. Het is 's werelds krachtigste netwerk en heeft de tand des tijds doorstaan ​​op het gebied van netwerkauthenticiteit, betrouwbaarheid en beveiliging.

Aan de andere kant zijn de proof-of-stake-modellen relatief nieuwer en bevinden ze zich nog in een vroeg stadium, zowel wat betreft adoptie als implementatie. Er is ook meer verwarring over de haalbaarheid van sommige van deze modellen, aangezien er steeds meer variaties verschijnen die niet volledig zijn getest.

Energieverbruik

Er zijn historisch gezien argumenten dat PoW-modellen een buitensporig energieverbruik vereisen, wat leidt tot hogere kosten en milieueffecten.

Dit is waar. Een PoW-model verbruikt namelijk veel meer energie dan een PoS-model.

Dit komt door het feit dat naarmate de moeilijkheidsgraad van het netwerk toeneemt, er steeds meer rekenkracht nodig is om de complexiteit op te lossen. Dit zijn de kosten van het runnen van een zeer veilig netwerk.

Een monetair netwerk, dat veiligheid in de kern nodig heeft, verbruikt wel energie. Laten we bijvoorbeeld fiat-valuta's nemen. Fiat-valuta's verbruiken veel meer energie dan het PoW-model, zoals het Bitcoin-netwerk zou gebruiken.

Dit komt omdat conventioneel bankieren dat wordt ondersteund door fiat-valuta's afhankelijk is van papiergeld, waarvoor middelen nodig zijn om ze te produceren, en resulteert in veel verspilling. Als je rekening houdt met de energiekosten van banken, hoge kantoorruimtes, veiligheidskluizen, veiligheidstrucks en andere overheadkosten, dan is het traditionele banksysteem blijkt te zijn veel meer energie uitputtend dan Bitcoin.

Een PoW-model, zoals het Bitcoin-netwerk, vereist geen fysieke middelen om te produceren, afgezien van de rekenkracht die nodig is om de blockchain te onderhouden. Dus hoewel het Bitcoin-netwerk energie verbruikt, is het nog steeds milieuvriendelijker dan traditioneel bankieren en het fiat-valutasysteem dat we tegenwoordig gebruiken. Het is een veel betere oplossing en een verbetering van het energieverbruik en een upgrade naar het huidige systeem.

Met andere woorden, het verplaatsen van ons geldsysteem naar het Bitcoin-netwerk zal niet alleen efficiënter en veiliger zijn, maar zal ook een essentiële stap zijn in de strijd tegen de opwarming van de aarde.

PoW is een superieur systeem (zoals we eerder hebben besproken) en het stimuleert ook innovatie en creativiteit op het gebied van energieverbruik.

Het energieverbruik van PoW is de afgelopen jaren sterk geoptimaliseerd en maakt gebruik van hernieuwbare energie en energie die anders verspild zou zijn.

Laten we als voorbeeld het Bitcoin-netwerk nemen. Volgens de Q3 Wereldwijde Bitcoin-mijngegevens, een meerderheid van de mijnbouw die op Bitcoin wordt gedaan, gebeurt via hernieuwbare energie.

In feite is het energieverbruik van Bitcoin-mijnbouw slechts 0.122% in vergelijking met de totale energie van de wereld. Volgens het rapport nam in het derde kwartaal van 3 de mijnbouwefficiëntie toe met 2021% en nam de duurzame elektriciteitsmix toe met 23%.

In feite is Bitcoin-mining de afgelopen zeven jaar 43x efficiënter geworden. Met andere woorden, de mijnbouw is nu 4,237% efficiënter dan zeven jaar geleden.

Dit rapport concludeert dat de Bitcoin Mining Council een 3x en 2x verbetering in het mijneffect heeft geschat
icency in de komende vier en volgende vier jaar.

Het is dus niet alleen het meest efficiënte energieverbruik van vandaag (voor de toepassing van een monetair systeem), het is gegarandeerd dramatisch efficiënter in de komende acht jaar.

De beloningen voor het minen van Bitcoin zijn hoog, wat mijnwerkers stimuleert om op zoek te gaan naar alternatieve energiebronnen, wat leidt tot innovaties op het gebied van hernieuwbare energie. Aangezien de meeste kosten van het minen van Bitcoin naar elektriciteit gaan, worden mijnwerkers gedreven om de goedkoopste, schoonste bron te vinden die mogelijk is om de winst te maximaliseren.

In feite kan worden gezegd dat Bitcoin-mijnbouw een van de groenste grootschalige industrieën wereldwijd. De meeste van de grootste mijnbouwuitrustingen bevinden zich in regio's waar hernieuwbare elektriciteit overvloedig aanwezig is. Hernieuwbare energiebronnen worden steeds populairder, omdat ze schoner en goedkoper zijn dan traditionele vormen van energie.

Veel experts zijn van mening dat de toekomst van hernieuwbare energie rooskleurig is en uiteindelijk conventionele vormen van energie zal inhalen. Bitcoin-mining leidt deze lading.

Het energieverbruik van Bitcoin is een kleine prijs, gezien de economische en sociale waarde die het biedt. Bitcoin is elk beetje energie waard dat nodig is om het draaiende te houden.

Conclusie

Als je kijkt naar alle voordelen en kosten van een PoW-model, realiseer je je dat de voordelen van het PoW-model veel groter zijn dan de kosten.

PoW is een superieur systeem vanwege het feit dat het eerlijk en veilig is en zorgt voor prikkels die zijn afgestemd op het doel van het blockchain-netwerk, om elke transactie te beveiligen.

Het energieverbruik van PoW is de afgelopen jaren sterk geoptimaliseerd en maakt gebruik van hernieuwbare energie of energie die anders verspild zou zijn.

Bitcoin wordt ondersteund door het PoW-consensusmechanisme en heeft de tand des tijds de afgelopen 13 jaar doorstaan. Dit alleen al is het bewijs van hoe effectief en krachtig het PoW-consensusmodel is.

Een netwerk gebouwd op rechtvaardigheid, veiligheid, decentralisatie en proof-of-work consensusmechanisme is ontworpen om te gedijen.

Dit is een gastpost van Mir Quadri. De geuite meningen zijn geheel van henzelf en komen niet noodzakelijk overeen met die van BTC Inc of Bitcoin Magazine.

Bron: https://bitcoinmagazine.com/technical/proof-of-work-superior-for-bitcoin