Wat is Proof of Work?

Proof of Work (PoW) is een consensus mechanisme dat een aanzienlijke hoeveelheid computerkracht vereist van een netwerk aan apparaten. PoW werd met de introductie van Bitcoin (BTC) in de crypto wereld geïntroduceerd. Naderhand volgde andere blockchains zoals Litecoin (LTC) en Dogecoin (DOGE). PoW vormt de basis van veel andere cryptocurrencies en maakt veilige consensus mogelijk in een peer-to-peer omgeving. Oftewel, in een decentrale omgeving,  waarbij partijen elkaar niet vertrouwen, zorg het PoW proces dat iedereen tot een consensus kan komen. In het geval van crypto is dit de consensus om welke transacties juist zijn.

Wat is Minen?

Mining is een belangrijk onderdeel voor blockchains die gebruikmaken van het PoW consensus mechanisme. Bij mining stellen individuen of groepen hun computers ter beschikking om complexe berekeningen uit te voeren. Deze berekeningen worden gedaan om een nieuw blok met transacties aan de blockchain toe te voegen. Om deze berekeningen uit te voeren, concurreren miners met elkaar om als eerste een specifiek wiskundig probleem op te lossen, dat bekendstaat als de proof-of-work-puzzel.

Deze puzzel vereist dat miners een bepaalde hoeveelheid rekenkracht en elektriciteit investeren. Ze proberen verschillende willekeurige getallen te raden, totdat ze er een vinden die aan de voorwaarden van de puzzel voldoet. De miner die als eerste het correcte antwoord vindt, kondigt dit aan aan het netwerk.

Zodra een miner het correcte antwoord heeft gevonden, worden de voorgestelde transacties in een blok verpakt en toegevoegd aan de blockchain. Een blok is in essentie een bundel van transactie. Deze bundel, of block, bevat informatie zoals transactiebedragen, adressen, tijd en datum. Andere miners verifiëren vervolgens of het nieuwe blok geldige transacties bevat en dat het bewijs van werk correct is. Als dit het geval is, wordt het nieuwe blok geaccepteerd door het netwerk en wordt de miner beloond met een bepaalde hoeveelheid cryptocurrency, zoals Bitcoin.

Voor- en nadelen van Proof of Work 

Mining speelt een cruciale rol in het waarborgen van de veiligheid en integriteit in een omgeving waarbij niemand aan de macht is (decentraal) en waarbij niemand elkaar vertrouwd. Het PoW mechanisme zorgt ervoor dat het erg moeilijk is om frauduleuze transacties in het netwerk te introduceren, omdat het vereist dat een aanvaller meer dan 50% van de totale rekenkracht van het netwerk controleert. Bij een netwerk zoals Bitcoin is de input aan rekenkracht van miners zo groot dat het vrijwel onmogelijk is voor hackers om het netwerk in gevaar te brengen, daarnaast is hacken ook onwaarschijnlijk omdat een hack meteen zorgt voor het wegvallen van de waarde van de onderliggende token wat de hacker weinig motief geeft om deze daad uit te voeren.

Echter, wijzen critici ook naar de nadelen van PoW. De meest genoemde nadelen zijn als volgt:

1. Energie-inefficiëntie: Het PoW-mechanisme vereist een aanzienlijke hoeveelheid rekenkracht en elektriciteit om de complexe berekeningen uit te voeren. Het minen van nieuwe blokken kan leiden tot aanzienlijke ecologische voetafdrukken en bijdragen aan klimaatverandering.

2. Schaalbaarheidsproblemen: PoW kan beperkingen opleggen aan de schaalbaarheid van blockchain-netwerken. Het verifiëren van transacties en het berekenen van het proof-of-work-algoritme vereisen aanzienlijke computermiddelen en kunnen leiden tot vertragingen in de bevestiging van transacties en hogere kosten. Dit kan problematisch zijn in tijden van hoge netwerkbelasting.

3. Inequaliteit: Vanwege de hoge kosten van de benodigde apparatuur en elektriciteit kan het deelnemen aan een PoW blockchain onbereikbaar zijn voor sommige individuen. In een netwerk dat centralisatie probeer te vermijden (zoals blockchains) is dat een hardnekkige waarheid. Als het netwerk steeds groter wordt kan dit leiden tot een ongelijke verdeling van de beloningen en de macht binnen het netwerk, waarbij degenen met meer middelen meer invloed hebben.