Introductie
Proof-of-stake vermindert de hoeveelheid rekenwerk die nodig is om blokken en transacties te verifiëren. Onder proof-of-work zorgden zware rekenvereisten dat de blockchain veilig bleef. Proof-of-stake verandert de manier waarop blokken worden geverifieerd door gebruik te maken van de machines van munteigenaren, zodat er minder rekenwerk nodig is. De eigenaren bieden hun munten aan als onderpand—staking—voor de kans om blokken te valideren en beloningen te verdienen. Validators worden willekeurig gekozen om transacties te bevestigen en blokinformatie te valideren. Dit systeem willekeurigt wie de vergoedingen mag innen, in tegenstelling tot het competitieve beloningssysteem zoals bij proof-of-work.
Om een validator te worden, moet een munteigenaar een specifieke hoeveelheid munten “staken”. Bijvoorbeeld, Ethereum vereist dat 32 ETH gestaked wordt voordat een gebruiker een node kan bedienen. Blokken worden door meerdere validators gevalideerd en wanneer een specifiek aantal validators bevestigt dat het blok correct is, wordt het gefinaliseerd en gesloten. Verschillende proof-of-stake mechanismen kunnen diverse methoden gebruiken om consensus te bereiken. Bijvoorbeeld, wanneer Ethereum sharding introduceert, zal een validator de transacties verifiëren en toevoegen aan een shardblok, waarvoor niet meer dan 128 validators nodig zijn om een stemmend “comité” te vormen. Zodra shards zijn gevalideerd en een blok is gecreëerd, moet twee derde van de validators het eens zijn dat de transactie geldig is, waarna het blok wordt gesloten.
Proof-of-Work (PoW) vs. Proof-of-Stake (PoS)
Beide consensusmechanismen helpen blockchains om gegevens te synchroniseren, informatie te valideren en transacties te verwerken. Elk mechanisme heeft zich bewezen in het onderhouden van een blockchain, hoewel elk zijn voor- en nadelen heeft. Echter, de twee algoritmes benaderen het probleem heel verschillend. Onder PoS worden blokmakers ‘validators’ genoemd. Een validator controleert transacties, verifieert activiteiten, stemt over uitkomsten en onderhoudt records. Onder PoW worden blokmakers ‘miners’ genoemd. Miners werken om de hash, een cryptografisch getal, op te lossen om transacties te verifiëren. Als beloning voor het oplossen van de hash ontvangen zij een munt. Om “in te kopen” in de positie van blokmaker, moet je genoeg munten of tokens bezitten om een validator te worden op een PoS blockchain. Voor PoW moeten miners investeren in verwerkingsapparatuur en aanzienlijke energiekosten maken om de machines die de berekeningen proberen op te lossen van stroom te voorzien.
De apparatuur- en energiekosten onder PoW mechanismen zijn duur, wat de toegang tot mining beperkt en de veiligheid van de blockchain versterkt. PoS blockchains verminderen de hoeveelheid verwerkingskracht die nodig is om blokinformatie en transacties te valideren. Het mechanisme vermindert ook netwerkcongestie en verwijdert de op beloningen gebaseerde stimulans die PoW blockchains hebben.
Doelen Proof-of-Stake (Pos)
Proof-of-stake is ontworpen om netwerkcongestie te verminderen en milieuduurzaamheidsproblemen aan te pakken die rondom het proof-of-work (PoW) protocol bestaan. Proof-of-work is een competitieve benadering voor het verifiëren van transacties, die natuurlijk mensen aanspoort om manieren te zoeken om een voordeel te behalen, vooral omdat er monetaire waarde bij betrokken is. Bitcoin miners verdienen bitcoin door transacties en blokken te verifiëren. Echter, zij betalen hun operationele kosten zoals elektriciteit en huur met fiatgeld. Wat er werkelijk gebeurt, is dat miners energie uitwisselen voor cryptocurrency, wat ervoor zorgt dat PoW mining evenveel energie gebruikt als sommige kleine landen. Het PoS mechanisme zoekt deze problemen op te lossen door effectief staking te substitueren voor rekenkracht, waarbij het netwerk de mijnmogelijkheid van een individu willekeurig maakt. Dit betekent dat er een drastische reductie in energieverbruik zou moeten zijn, aangezien miners niet langer kunnen vertrouwen op enorme boerderijen van specifieke hardware om een voordeel te behalen. Zo heeft bijvoorbeeld de overgang van Ethereum van PoW naar PoS het energieverbruik van de blockchain met 99,84% verminderd.
