Je hebt waarschijnlijk gehoord van de consensusalgoritmen voor cryptocurrency Proof of Work (PoW) en Proof of Stake (PoS) en hoe ze waarde toevoegen aan cryptocurrency-mining.

Bitcoin gebruikt PoW en Ethereum gaat over naar PoS. Beide zijn de dominante consensusalgoritmen in de cryptocurrency-ruimte, maar één algoritme probeert zowel PoW als PoS te upgraden via een hybride van de twee: Proof of Activity (PoA).

Dus wat is PoA en wat kan het precies bereiken?

Wat is een bewijs van activiteit (PoA)?

Unsplashed stock afbeelding van vijf litecoins op kleurrijke stenen

PoA is een blockchain-consensusalgoritme dat de beste aspecten van PoW en PoS combineert en door de makers wordt beschreven als “een uitgebreide uitbreiding van het Bitcoin (PoW) -protocol” om mogelijke beveiligingsbedreigingen te verhelpen.

Het idee voor PoA kwam van vier invloedrijke figuren in de cryptocurrency-gemeenschap, waaronder Litecoin-oprichter Charlie Lee. In hun Proof of Work-witboek, gepubliceerd in 2014, schreven vier auteurs dat PoA, door de krachten van PoW en PoS te combineren, “een goede beveiliging biedt tegen mogelijk praktische toekomstige aanvallen op Bitcoin, en een relatief lage boete heeft op het gebied van netwerkcommunicatie en opslag. ruimte.”

Met andere woorden, PoA wil de algehele beveiliging van Bitcoin’s PoW verbeteren en miners de voordelen van PoS bieden zonder extra netwerkverkeer.

Hoe werkt een bewijs van activiteit?

Zoals in de krant staat, begint het PoA-algoritme met PoW en eindigt het met PoS. Maar midden in het ontginnen van een blok introduceert PoA een zogenaamde “follow-the-satoshi”-subroutine, waarbij het algoritme “[transforms] een pseudo-willekeurige waarde in een satoshi (de kleinste eenheid van de cryptocurrency) die uniform wordt gekozen uit alle satoshis die tot nu toe zijn geslagen.

Illustratie van bitcoins die op een toetsenbord rusten en een hand die op het toetsenbord typt

Hier is een stapsgewijze handleiding over hoe PoA werkt, volgens het PoA-voorstel:

  1. Mijnbouw begint met PoW. Een miner besteedt hashkracht om een ​​lege blockheader te genereren.
  2. De succesvol gegenereerde block header wordt uitgezonden naar het PoA-netwerk.
  3. Hier de volg-de-satoshi subroutine wordt aangeroepen: miners op het netwerk die online zijn, controleren vervolgens of de uitgezonden blokheader geldig is. Bij het uitvoeren van de validatie controleren ze ook of zij de “gelukkigen” zijn die de willekeurig gegenereerde satoshi vasthouden.
  4. In dit stadium vindt PoS plaats. Volgens Charlie Lee worden de “gelukkigen” die worden gekozen “gelijkmatig verdeeld door munten die worden vastgehouden”. Dit betekent dat als A 200 munten heeft en B 100, A twee keer zoveel kans heeft om de “gelukkige winnaar” te zijn.
  5. De “gelukkige winnaars” mogen dan de hash van de block header aftekenen, volgens het standaard PoW-protocol, en hun handtekening uitzenden naar het PoA-netwerk.
  6. Dit proces gaat door totdat de laatste “winnaar” het blok ondertekent en verder gaat met het maken van een ingepakte blokheader en deze naar het PoA-netwerk uitzendt voor validatie.
  7. De gegenereerde blokbeloningen worden vervolgens gedeeld tussen de laatste miner en de gelukkige winnaar(s).

Als de geselecteerde “winnaars” niet aanwezig zijn om een ​​hash af te tekenen, gaat het protocol naar het volgende winnende blok. Dit proces herhaalt zich totdat het blok de vereiste handtekeningen verkrijgt van de eerste mijnwerker en alle “winnaars”.

Bewijs van activiteit: voors en tegens

Illustratie van met elkaar verbonden hangsloten tegen een blauwe achtergrond

Het belangrijkste voordeel van PoA is de verbeterde beveiliging: door de sterke punten van PoW en PoS te combineren, minimaliseert PoA het risico op een aanval van 51% aanzienlijk. Dit komt omdat een aanvaller zowel PoW- als PoS-systemen moet overweldigen – dwz door een hash-snelheid van meer dan 50% te bezitten en een aanzienlijk aantal munten te bezitten – voordat ze PoA kunnen uitschakelen.

Voorstanders van PoA stellen dat de follow-the-satoshi-stap het participatieniveau van miners en belanghebbenden op het netwerk kan meten, wat hen stimuleert om deel te nemen aan het validatieproces. Door PoW- en PoS-knooppunten met elkaar te laten communiceren, bevordert PoA op zijn beurt een “verbeterde netwerktopologie”.

Het samenvoegen van PoW en PoS vereist echter ook het dubbele van de rekenkracht die nodig is om het protocol uit te voeren. Dit leidt tot een overmatig koolstofverbruik, wat duidelijk schadelijk is voor het milieu. Hoewel PoA lagere transactiekosten claimt, vereist het uitvoeren van een rekenkundig veeleisend consensusalgoritme zoals PoA geavanceerde mijnbouwhardware, een forse investering voor sommige mijnwerkers.

Sommigen in de cryptogemeenschap denken ook dat PoA, ondanks een robuuster validatieproces, het probleem van dubbele ondertekening nog steeds niet zal stoppen.

Gebruiken cryptocurrencies een bewijs van activiteit?

Op het moment van schrijven zijn er slechts twee cryptocurrencies die PoA gebruiken:

  • Decred (DCR): nieuwe blokken zijn elke 5 minuten in Decred. Wanneer nieuwe blokken worden gedolven, gaat 60% van de blokbeloning naar PoW-mijnwerkers, 30% gaat naar PoS-houders en de resterende 10% gaat terug naar de financiering van de ontwikkeling van het protocol.
  • Espers (ESP): ESP, gelanceerd in 2016, noemt zichzelf een blockchain-project met als doel “beveiligde berichten, websites in de keten en een algehele aangename ervaring voor de gebruiker aan te bieden.”

Bewijs van activiteit is veilig maar energie-intensief

PoA is een ambitieus consensusalgoritme dat het beste van PoW en PoS combineert en een blockchain extra verdedigingslagen biedt. Zoals hierboven uiteengezet, heeft het protocol echter nog steeds zijn nadelen en voorkomt het blockchain-aanvallen niet volledig.

Desalniettemin is PoA een realistisch voorbeeld van hoe blockchain-onderzoekers voortdurend proberen consensusalgoritmen te verbeteren om veiligere, kostenefficiëntere transacties mogelijk te maken.