Home Blockchain Wat is blockchain? Consensus algoritmes

De blockchain heeft verschillende manieren waarop het werkt. Dit zijn consensus algoritmes.

Op deze pagina omschrijven we de verschillende onderdelen en benoemen we de voor- en nadelen daarvan.

Consensus Algoritmes

Een consensus algoritme is een proces wat er voor zorgt dat bepaalt kan worden welke data input betrouwbaar is. Het algoritme zorgt ervoor dat er overeenstemming bereikt wordt over bijvoorbeeld transacties. Hiermee voorkom je bijvoorbeeld dat mensen met kwade bedoelingen valse transacties doorzetten.
Het bereiken van een juiste overeenstemming is een grote uitdaging binnen computerwetenschappen, zoals blockchain platformen. Er zijn verschillende soorten consensus algoritmes, elk met zijn eigen voor- en nadelen. De meest bekende protocollen zijn Proof-of-Work en Proof-of-Stake, maar er zijn er nog meer. We leggen je kort uit wat deze processen betekenen.

“Een consensus algoritme is een proces wat er voor zorgt dat bepaalt kan worden welke data input betrouwbaar is.”

Soorten consensus algoritmes

Proof-of-Work (PoW)

PoW was het eerste consensus mechanisme dat gebruikt werd in een blockchain platform. Zowel Bitcoin als Litecoin werken met dit algoritme. In Proof-of-Work kan iedereen de rekenkracht van zijn of haar computer beschikbaar stellen om berekeningen te maken. Door deze berekeningen worden nieuwe blokken aan de blockchain toegevoegd. Dit wordt minen genoemd. Degene die een nieuw blok vindt/creëert wordt beloond met een hoeveelheid cryptocurrency. Consensus wordt bereikt door te kijken naar de langste chain. Zolang meer dan 50% van de miners goede bedoelingen heeft is de bereikte consensus te vertrouwen. Aangezien er alleen beloningen worden uitgekeerd aan gecreëerde blokken op de juiste en dus de langste chain, wordt deze 50% tot nu toe altijd ruimschoots bereikt.

Voordelen van Proof-of-Work

  • Werkt al een aantal jaar zeer goed;
  • Betrouwbaar systeem.

Nadelen van Proof-of-work

  • Duurt vrij lang voor transacties goedgekeurd worden;
  • Minen kost zeer veel elektriciteit;
  • Milieuonvriendelijk.

Voorbeelden van cryptovaluta die hier gebruik van maken zijn:

  • Bitcoin (BTC)
  • Litecoin (LTC)
  • Monero (XMR)
  • Vertcoin (VTC)

Byzantine Fault Tolerance (BFT)

Delegated Byzantine Fault Tolerance werkt als volgt; iedereen die een aandeel heeft in een specifieke cryptocurrency kan stemmen op een aantal vertegenwoordigers. Dit is een select aantal. De vertegenwoordigers komen vervolgens zelf tot overeenstemming met elkaar over de geldigheid van blokken binnen de blockchain. Andere vormen zijn Practical (pBFT) en Federal Byzantine fault tolerance (fBFT). BFT heeft een aantal overeenkomsten met een ander consensus algoritme, namelijk de delegated Proof-of-Stake. Hoe dat precies werkt komen we later op terug. Ook binnen BFT zijn er weer verschillen, zo maakt NEO gebruik van een gedelegeerde vorm van BFT.

Voordelen Byzantine Fault Tolerance

  • Makkelijk schaalbaar;
  • Hoge snelheid, 1000 transacties per seconde is al mogelijk.

Nadelen Byzantine Fault Tolerance

  • Niet volledig gedecentraliseerd

Voorbeelden van crypto’s die hier gebruik van maken:

  • NEO (NEO)
  • Ripple (XRP)
  • Stellar Lumens (XLM)

Proof-of-Stake (PoS)

PoS is momenteel het meest populaire consensus algoritme binnen de wereld van crypto’s. In Proof-of-Stake stemmen ‘aandeelhouders’ op de blokken waarvan zij denken dat deze geldig zijn. Wanneer meer dan de helft op de juiste chain stemt zullen de aandeelhouders die op de foutieve chain hebben gestemd hun aandeel in de juiste chain verliezen. Dit dient als motivatie om tot een juiste overeenstemming te komen.

Voordelen Proof-of-Stake

  • Schaalbaar;
  • Efficiënt, zo heb je geen grote energiekosten

Nadelen Proof-of-Stake

  • Forks (kopieën van de originele blockchain) kunnen relatief makkelijk ontstaan.
Voordelen van crypto’s die hier gebruik van maken:
  • Digital Cash (DASH)
  • PivX (PivX)
  • Reddcoin (RDD)

Delegated Proof-of-Stake (dPoS)

Het principe van dPoS lijkt erg op die van PoS zelf. Het grootste verschil is dat in het geval van delegated Proof-of-Stake niet direct gestemd wordt op welke chain / blocks geldig zijn. In plaats daarvan stemt men op ‘gedelegeerden’. Deze gedelegeerden komen vervolgens met elkaar tot consensus. Over het algemeen zijn er tussen de 20 en 100 delegaties. Tot zover lijkt dPoS heel erg op dBFT. Een groot verschil is echter dat bij dPoS een delegatie kan worden weggestemd. Wanneer een gedelegeerde niet vaak genoeg nieuwe blocks verifieert of elke keer op de verkeerde chain stemt kan deze gedelegeerde weg worden gestemd.

Voordelen Delegated Proof-of-Stake

  • Zeer snel, omdat alleen een select aantal ‘delegates’ tot overeenstemming hoeft te komen.
  • Minder gecentraliseerd dan BFT.

Nadelen Delegated Proof-of-Stake

  • Niet volledig gedecentraliseerd.
Voordelen van crypto’s die hier gebruik van maken:
  • EOS (EOS)
  • Lisk (LSK)
  • Bitshares (BTS)
Andere consensus algoritmes die minder vaak gebruikt worden zijn Proof-of-Authority, Proof-of-Weight, Proof-of-Importance en Directed Acylic Graphs.