Loading...

Proof of Work, Proof of Stake en het millieu

//Proof of Work, Proof of Stake en het millieu
Proof of Work, Proof of Stake en het millieu2018-12-13T18:45:02+00:00

Proof of Work, Proof of Stake en het milieu

In onze voorgaande blogs hebben wij veelal het Bitcoin netwerk als voorbeeld gegeven. Het Bitcoin netwerk maakt gebruik van het Proof of Work consensus algoritme. Het voordeel is dat dit een heel veilig systeem is, immers, het Bitcoin netwerk is nog nooit gehackt. Het nadeel is dat het niet energiezuinig is en dit wordt door tegenstanders van Bitcoin dan ook veelal als argument tegen Bitcoin opgevoerd. In deze blog leggen we uit waarom dit niet helemaal terecht is en wat de alternatieven voor Proof of Work zijn.

Proof of Work en energieverbruik

Het concept van Proof of Work is dat miners het netwerk beveiligen met Hashpower. Dit is de rekenkracht die computers aan het netwerk bijdragen voor het oplossen van de Cryptografische puzzel. Voor het oplossen van die puzzel moeten de miners dus energie verbruiken en ‘werk’ leveren aan het netwerk. In ruil hiervoor worden ze als ze eerlijk minen en positief bijdragen aan het netwerk beloond met block rewards en transactie fees.

Doordat er steeds meer Bitcoin miners bijdragen aan het netwerk, wordt de Haspower steeds groter. Dit betekend dat er steeds meer rekenkracht is waardoor de cryptografische puzzel sneller wordt opgelost. Dit zou tot gevolg hebben dat de block interval, de tijd tussen het minen van verschillende blocks, steeds kleiner wordt. In eerdere blogs hebben we al uitgelegd dat de block interval bij Bitcoin steeds ongeveer 10 minuten is. Dit blijft in stand doordat in Bitcoin 1x per 2 weken de ‘mining dificulty’ oftewel de moeilijkheidsgraad van de cryptografische puzzel, wordt aangepast aan de beschikbare hoeveelheid Hashpower in het netwerk. In de praktijk wordt het dus steeds moeilijker om Bitcoin te minen en daardoor is er steeds meer energie nodig.

Banken en energieverbruik

Tegenstanders van Bitcoin en Blockchain technologie in het algemeen grijpen dit argument dan ook aan als punt waarom dit concept niet toekomstbestendig is. Immers veel energieverbruik zorgt voor vervuiling en aantasting van het milieu. Helemaal eerlijk is deze beschuldiging van milieuvervuiling niet als je bedenkt hoeveel er wordt verbruikt om het huidige financiële systeem in stand te houden. Denk aan het papier, de inkt en verschillende ijzer soorten die worden verbruikt voor de productie van fysiek geld, maar ook aan de grote bankkantoren van centrale banken tot lokale banken die verwarmd moeten worden en waar mensen in werken en de enorme servers waarop het huidige banksysteem draait. Uit recent onderzoek (augustus 2018) aan de Universiteit van Pittsburg is gebleken dat het bancaire systeem circa 100 terawatts verbruikt. Dit is meer dan 3x zoveel dan de  Bitcoin miners verbruiken. Daarbij komt dat als het Bitcoin netwerk nog 100x groter wordt dan het nu is, het netwerk alsnog slechts 2 procent van de totale wereldwijde energieconsumptie zal beslaan.

Het Lightning Network

Een ander argument tegen het alsmaar groeiende energieverbruik is de opkomst van het Lightning Network voor Bitcoin. Dit is een ‘second layer solution’ oftewel, een tweede laag bovenop de Bitcoin blockchain waarin gebruikers onderling ‘payment channels’ kunnen openen. Payment channels zijn “Off Chain” betaalkanalen, waarin onbeperkt onderlinge transacties kunnen plaatsvinden. Hoe dit exact werkt zullen we in een latere blog nog wel eens behandelen, maar het komt erop neer dat alleen de opening van het kanaal en de uiteindelijke sluiting met de daarbij behorende saldi/balansen worden vastgelegd op de Bitcoin Blockchain. Hierdoor neemt de schaalbaarheid enorm toe, zonder hiervoor extra energie te hoeven verbruiken.

Proof of Stake (PoS)

Toch wil men in de Cryptocommunity uiteraard zo ‘groen’ mogelijk werken en daarom is er nagedacht over verschillende andere consensus algoritmen die veilig zijn, maar minder stroom verbruiken dan PoW. De eerste en bekendste alternatieve vorm is Proof of Stake afgekort PoS. Bij Proof of Stake worden er geen lastige wiskundige puzzels opgelost maar kunnen ‘miners’ een speciale ‘staking wallet’ downloaden waarin zij een bepaalde hoeveelheid coins van de betreffende blockchain bewaren ofwel ‘staken’. Aan de hand van de hoogte van hun stake wordt de mate waarin ze transacties mogen valideren en mogen meedelen in de transactie fees bepaald. Er zijn verschillende voordelen en nadelen aan PoS, maar die zullen we een andere keer behandelen.

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Delegated proof of stake werkt volgens hetzelfde staking principe als Proof of Stake, maar dan met het verschil dat er een maximaal aantal de miners/nodes moeten worden gekozen. Een voorbeeld hiervan is EOS waarbij er 21 validators zijn gekozen door de community. Een bezwaar tegen DPoS is dat het een meer gecentraliseerd karakter krijgt door het beperkte aantal nodes. Tegenargument is natuurlijk wel dat die nodes door de andere coin holders worden gekozen en hun plek kunnen verliezen als ze ongewenst handelen en acties doen die niet worden geaccepteerd door de community.

Proof of Importance POI of Proof of Authority POA

Tot slot zijn er nog diverse projecten die experimenteren met verschillende andere consensus algoritmen. Voorbeelden hiervan zijn Proof of Authority (PoA) en Proof of Importance (PoI). Bij Proof of Authority kunnen validators alleen transacties valideren door zichzelf in persoon te registreren en legitimeren. Doordat zij persoonlijk verantwoordelijk zijn zullen zij eerlijk moeten handelen, zo niet verliezen zij hun positie als validator en daarmee de mogelijkheid om mee te delen in de fees.
Bij Proof of Importance wordt er door het netwerk gekeken hoe belangrijk een validator is voor het netwerk. Hierbij wordt o.a. gekeken naar hoeveel coins een validator al heeft verworven, hoe meer coins, hoe belangrijker de validator. Daarnaast tellen het aantal transactiepartners mee en de hoeveelheid transacties en omvang van de transacties die een validator heeft uitgevoerd.

Conclusie

Het Proof of Work consensus algoritme van Bitcoin zorgt inderdaad voor een hoog stroomverbruik, maar dit is noodzakelijk om de veiligheid van het netwerk te waarborgen. Gezien het feit dat het Bitcoin netwerk nog nooit is gehackt is het uiterst effectief. Door de integratie van het Lightning netwerk neemt de schaalbaarheid enorm toe zonder dat dit toename in energie verbruik oplevert. Kijken we naar het energieverbruik ten opzichte van het huidige bancaire systeem valt het verbruik nog wel mee. Alternatieve consensus algoritmen zoals Proof of Stake, Delegated Proof of Stake, Proof of Authority en Proof of Importance zijn minder engergie verslindend, maar ze moeten op de lange termijn nog bewijzen of ze net zo veilig zijn als het Proof of Work algoritme van Bitcoin.

Aanrader: Andreas Antonopoulos over mining en energieverbruik

In onderstaande video legt Andreas Antonopoulos uit waarom de meeste aannames over het toenemende energieverbruik door het Bitcoin netwerk onjuist en onvolledig zijn. Het is wel in de Engelse taal gesproken, maar als je een beetje Engels spreekt is het vrij goed te volgen. 

Ben Jij Een Starter Met Cryptocurrency Maar Weet Jij Niet Waar Te Beginnen?
Bekijk Onze Gratis Training!

BEKIJK DE GRATIS TRAINING

NEEM CONTACT MET ONS OP

Heb je een vraag over een training? Of wil jij met ons in contact komen? Geen probleem! Onze deur staat altijd voor jou open! Vul het onderstaande formulier zo volledig mogelijk in zodat wij u beter van dienst kunnen zijn.

VOORNAAM *
ACHTERNAAM *
EMAIL ADRES *
TELEFOONNUMMER

ONDERWERP

WAT KUNNEN WE VOOR JOU BETEKENEN?