De allereerste blockchain ooit maakt gebruik van het Proof of Work (PoW) algoritme. Het is daardoor ook het bekendste consensus algorithm van dit moment. Doordat miners blokken kunnen valideren, verdienen ze geld. Hierdoor blijft het netwerk van de blockchain continu aan het draaien, dag en nacht. Weet jij al wat Proof of Work is?
Wat is Proof of Work?
Met het Proof of Work algoritme krijgen de deelnemers van de blockchain een beloning in dezelfde cryptovaluta waarvoor ze de transacties aan het oplossen zijn. Door een nieuw blok toe te voegen aan de blockchain, worden de transacties gevalideerd. We noemen dit hele proces mining, wat dus betekent dat miners bezig zijn met het minen van nieuwe blokken (toevoegen van nieuwe blokken).
Hiervoor moeten de miners de oplossing van het rekenkundig probleem leveren, waarmee ze aantonen dat er geen fouten in de transacties zit. Veel belangrijke cryptocurrencies zijn gebaseerd op de Proof of Work methode. Onder hen zit Bitcoin met het SHA-256-algoritme, Ethereum met Ethash, Litecoin met Script en Monero met CryptoNight.
Hoewel het Proof of Work algoritme door de grootste cryptocurrencies wordt gebruikt, heeft deze betaalmethode enkele nadelen. Het oplossen van de rekenkundige problemen kost veel tijd en energie en is daardoor erg kostenintensief. Om deze reden proberen miners en fabrikanten van grafische kaarten altijd nieuwe apparaten te ontwikkelen om aan de hoge eisen te voldoen. Door de toenemende moeilijkheidsgraad van de computertaken worden de normale grafische kaarten nauwelijks meer gebruikt. Er worden eerder zogenaamde ASIC’s gebruikt, die een hoog niveau van gegevensverwerking hebben. In combinatie met goedkope koeling en goedkope elektriciteit kan mining voor nodes zeer lucratief zijn.
Wanneer je een beginner bent in de wereld van cryptovaluta, is het minen van Altcoins niet aan te raden. Het is namelijk moeilijk om Altcoins te minen, wanneer je het vergelijkt met de mining van Bitcoin. Daarom is het minen van Bitcoin aan te raden voor beginners.
Hoe werkt Proof of Work?
Deelnemers van het netwerk moeten met hun hardware een relatief complexe puzzel oplossen in het Proof of Work algortime. Degene die de juiste oplossing heeft gevonden, kunnen deze gebruiken om te bewijzen dat ze een nieuw blok kunnen toevoegen aan de keten van blokken.
Ook hier is het relatief eenvoudig om te controleren of de oplossing klopt. Na het oplossen van de puzzels genereert de miner een hash uit de oplossing en de inhoud van het blok. Als deze hash aan bepaalde voorwaarden voldoet, wordt deze gecontroleerd door andere nodes op het netwerk. Als deze nodes de geldigheid ervan bevestigen, ontvangt de bijbehorende miner zijn beloning. Het blok wordt als gevalideerd beschouwd en kan aan de blockchain worden toegevoegd.
Afhankelijk van hoeveel deelnemers aan de validatie werken of hoeveel rekenkracht er wordt gebruikt, wordt de complexiteit van de taak kunstmatig vergroot om het genereren van nieuwe blokken bewust te vertragen. Daarom duurt het even voordat blockchains nieuwe transacties hebben gevalideerd, wanneer de blockchain van het Proof of Work algoritme gebruik maken.
Het verschil tussen Proof of Work en Proof of Stake
Een ander bekend consensus algoritme is Proof of Stake. In tegenstelling tot de Proof of Work methode, creëert de Proof of Stake de cryptocurrency niet door ingewikkelde rekenkundige puzzels.
Een node zal eerst geld moeten inzetten, dat vervolgens in bewaring wordt genomen door het netwerk. Men spreekt van de zogenaamde staking. Hoe meer geld iemand inzet, hoe groter de kans is dat diegene nieuwe blokken mag valideren. Ook is de beloning hoger wanneer er meer geld wordt ingezet. Op het moment dat iemand geen goed werk levert, kan zijn inzet afgepakt worden. Op deze manier wil het netwerk garanderen die iemand zijn best doet en zichzelf aan de gestelde afspraken houdt, zodat het netwerk hiervan kan profiteren.
Als je deze afweging vergelijkt met de financiële wereld, zou je ook kunnen spreken van bekende rentetarieven. Afhankelijk van de cryptocurrency, variëren deze tussen twee en tien procent per jaar. Dit klinkt in het begin misschien veel, vooral in vergelijking met een leningsovereenkomst voor een hypotheekbank of een investering in aandelen. Door de sterke schommelingen van de meeste cryptovaluta’s kan een ervaren gebruiker gemakkelijk tien tot twintig procent winst per maand verdienen.
Cryptocurrencies die gebruik maken van de Proof of Stake methode, maken slechts een klein deel uit van de marktkapitalisatie. De bekendste munten zijn Stratis, PivX en Reddcoin.
De voordelen van Proof of Work
Het consensusmechanisme beschermt de blockchain tegen aanvallen en onjuiste transacties. Aanvallen zouden veel rekenkracht vergen en dus bij voorbaat hoge kosten veroorzaken, zonder dat succes of een overeenkomstig hoog rendement gegarandeerd is. Dit sluit aanvallen niet uit, maar het maakt ze relatief onwaarschijnlijk.
Bovendien vertraagt ​​het Proof of Work algoritme het systeem kunstmatig, omdat slechts een bepaald aantal blokken per uur kan worden gegenereerd. Dit helpt het systeem zichzelf te beschermen tegen DDoS-aanvallen.
Nadelen van Proof of Work
In het Proof of Work algoritme wordt onjuiste informatie gedetecteerd door deze te vergelijken met de rest van de gegevens op de blockchain. De informatie op de blockchain zou dus met een absolute meerderheid kunnen worden geïnfiltreerd. Dit opent de onwaarschijnlijke mogelijkheid van een zogenaamde 51%-attack.
Mining pools die meer dan 50 procent van de totale rekenkracht leveren, kunnen de veiligheid en stabiliteit van het netwerk in gevaar brengen. Met Bitcoin is de kans op een dergelijke aanval erg klein, aangezien de miners over de hele wereld opereren. Mocht een grote groep of land als Rusland of China besluiten om in het minen van de transacties te stappen, zouden de ontwikkelaars van de blockchain voor een oplossing moeten zorgen. Zoiets zou namelijk mogelijk zijn.
Naast dat gevaar is het probleem van het energieverbruik ook bekend. Het energieverbruik van Bitcoin stijgt ieder jaar, doordat het aantal miners steeds maar blijft groeien, en steeds meer mensen gebruik maken van Bitcoin. Experts op dit gebied gaan momenteel uit van een elektriciteitsverbruik van 16,36 terawattuur per jaar. Daarbij zitten veel miners van Bitcoin in China, waar men nog geen groene energie kent. De meeste energie wordt door middel van kolencentrales opgewekt. Dat betekent dat Bitcoin dus allesbehalve goed voor het milieu is.
