In deze serie worden verschillende consensusalgoritmes bekeken. Deze keer is het de beurt aan Proof-of-Stake. Wat is het, en hoe werkt het?

Wat is Proof-of-Stake?

Na het vorige artikel over Proof-of-Work, dit keer een nieuw artikel over een ander veelgebruikt consensusalgoritme: Proof-of-Stake. Dit algoritme lost veel van de problemen op van PoW; zo verbruikt het veel minder energie, en kan het ook op goedkope computers uitgevoerd worden. NEO, Lisk, Pivx, Stratis zijn voorbeelden van blockchains die PoS geimplementeerd hebben, en Ethereum is ook hard aan een overstap aan het werk. Hoe blijven deze miners het eens over de blockchain? Hoe beschermen ze tegen spam en hacks?

Hoe werkt proof of stake?

Proof-of-Stake komt van de ‘stake’, of het aandeel welke je in het netwerk hebt. Je moet geinvesteerd zijn in het netwerk voordat je nieuwe blokken kan maken. Hoe meer tokens je bezit, hoe vaker jij een blok kunt maken. Als je 51% van alle tokens in je bezit hebt, kun je het netwerk overnemen, vergelijkbaar met 51% van de hashing power in een PoW netwerk. Omdat je tokens moet kopen van de markt kost het zeer veel geld om 51% te halen, dus daarom wordt dit als veilig beschouwd.

Voordat een blok aan de keten toegevoegd wordt, is er een periode van consensus nodig. Elke staker kan in deze periode een blok voorstellen, die alle andere stakers opslaan. In dit blok ‘staket’ hij een aantal tokens door een referentie te geven naar wanneer hij deze tokens ontvangen heeft. Het blok wordt gewogen door te kijken naar hoe oud deze transactie is, en hoeveel tokens gestaket worden. Het voorgestelde blok dat hier het beste uit komt wint de ronde, waarna deze transactie niet opnieuw gestaket kan worden.

Een blok genereren

Om spam tegen te gaan wordt vaak nog een extra eis gesteld aan het voorstellen van een blok. Dit is een wiskundige eis, en hangt af van de blokhashes die een staker kan genereren. Omdat deze hashes afhangen van de inkomende transacties die een staker kan gebruiken, kan iedereen maar een klein aantal hashes genereren, ten opzichte van de enorme hoeveelheid hashes die nodig zijn in Proof-of-Work. Af en toe kan niemand een blok genereren, omdat niemand aan deze eis voldoet. Om dit op te lossen, kan het netwerk PoW gebruiken als fallback methode. Dit wordt door PeerCoin gebruikt, de grondleggers van Proof-of-Stake. Veel PoS blockchains zijn een fork van PeerCoin, dus gebruiken ook deze methode van PoS.

Voordelen van proof-of-stake

– Minder energieverbruik
– Beter beveiligd tegen externe partijen

Nadelen van proof-of-stake

– 51% aanval door founders mogelijk
– Meer centralisatie dan PoW

Overons_vierkant_Tane

Door Tane van Wifferen