Proof of Stake (PoS) ontstond als alternatief voor het Proof of Work-protocol van Bitcoin en kijkt naar het bezit van digitale activa in plaats van naar rekenkracht. Het PoS-protocol werd in 2012 gepresenteerd in een artikel van blockchainontwikkelaars Sunny King en Scott Nadal en richt zich op het wegnemen van het hoge energieverbruik dat Bitcoin-mining vraagt, plus een aantal andere problemen. Peercoin was de eerste cryptovaluta die het PoS-protocol gebruikte.
Het Proof of Work-protocol van het Bitcoin-netwerk is een systeem waarin miners die het grootste deel van de rekenkracht bezitten meer te zeggen hebben in het netwerk en daardoor ook meer verdienen. Bitcoin-mining vraagt een hoog energieverbruik, terwijl het Proof of Stake-protocol de macht in het netwerk niet verdeelt op basis van processorkracht. Bij PoS kan het aanmaken van het volgende blok worden gedaan door operators die meerdere combinaties tegelijk doorrekenen. Er bestaan meerdere varianten van het Proof of Stake-protocol.
Wie in het Proof of Stake-protocol transacties wil valideren en een deel van de opbrengsten wil ontvangen, moet zijn cryptobezit vastzetten voor die validatie. Bij dit vastzetten in de wallet, dat "staking" (meedelen in de opbrengsten) heet, kan het bedrag dat je hiervoor apart zet niet uit de wallet worden opgenomen tot het weer wordt vrijgegeven, en het wordt op het netwerk geregistreerd als jouw aandeel.
In blockchains die het proof-of-stake-protocol gebruiken, verdelen gebruikers de beloningen voor blokvalidatie en de transactiekosten (miner fee) die andere gebruikers betalen naar rato van hun aandeel. Je kunt dit vergelijken met het bezit van aandelen in een beursgenoteerd bedrijf: net zoals wie meer aandelen heeft een groter deel van de uitgekeerde winst krijgt, ontvangen gebruikers die meer crypto voor "staking" inzetten een groter deel van de opbrengsten.
Kenmerken van het Proof of Stake-protocol
Het meest opvallende kenmerk van Proof of Stake is dat kapitaalkracht zwaarder weegt dan rekenkracht. Je begint dus niet door apparatuur aan te zetten, maar door een asset te bezitten die je kunt staken. In het PoS-protocol kan een gebruiker die meer cryptovaluta aanhoudt ook zijn macht in het netwerk vergroten. Het validatieproces volgt bepaalde regels: gebruikers met meer bezit in hun wallet hebben een grotere kans om validator te worden. Daar komt het begrip "staking" vandaan. Het PoS-protocol draait erom dat wallethouders verdienen door transacties te bevestigen. Wie meer bezit, krijgt een groter deel van de opbrengsten. Wel moet worden opgemerkt dat dit niet bij alle PoS-varianten hetzelfde werkt.
Om te voorkomen dat de rijkste deelnemer het netwerk monopoliseert, gebruikt het Proof of Stake-protocol meerdere manieren om blokken toe te wijzen. De meest gebruikte PoS-selectiemethoden zijn willekeurige selectie en selectie op basis van de leeftijd van de cryptovaluta.
Bij willekeurige selectie worden degenen die transacties goedkeuren gekozen uit de nodes die het zwakst zijn qua rekenwaarde (hash), maar het rijkst qua aandeelwaarde (share). Bij selectie op muntleeftijd worden gebruikers die de asset het langst aanhouden als validator gekozen en na de validatie beloond.
Soorten Proof of Stake
Het Proof of Stake-protocol, dat het bezit van gebruikers centraal stelt, is in de loop van de tijd doorontwikkeld en wordt inmiddels in verschillende varianten aangeboden. Delegated Proof of Stake (dPoS) en Leased Proof of Stake (LPoS) zijn de bekendste PoS-varianten.
Delegated Proof of Stake (DPoS)
In het Proof of Stake-protocol, dat op cryptobezit is gebaseerd, krijgt een gebruiker het recht om transacties te valideren en blokken te genereren door zijn crypto-activa aan te houden in een wallet die met de betreffende blockchain is verbonden. dPoS voegt daar een aantal functies aan toe en benut de macht van de deelnemers om via een eerlijke stemming tot consensus te komen.
Het blockchainnetwerk met Delegated Proof of Stake (dPoS) gebruikt een sociaal reputatiesysteem om consensus te bereiken. dPoS geldt als het minst gedecentraliseerde protocol van allemaal en wil cryptohouders inspraak geven in het beheer van het netwerk.
Anders dan bij het Proof of Stake-systeem delegeren gebruikers de crypto-activa in hun wallet aan een andere gebruiker. De cryptovaluta verlaat de wallet niet, maar telt mee als bezit van de gedelegeerde gebruiker en versterkt diens stem in het netwerk. Wie het delegatierecht van andere gebruikers ontvangt, krijgt een groter deel van de opbrengsten in het netwerk en deelt die opbrengsten met de delegerende gebruikers naar rato van hun aandeel.
Leased Proof of Stake (LPoS)
In het Proof of Stake-protocol worden gebruikers volgens bepaalde criteria geselecteerd en valideren zij blokken. Met andere woorden: ze kunnen niet uit elk geproduceerd blok inkomsten halen. In het Leased Proof of Stake-protocol (LPoS) mogen gebruikers wel een bepaald percentage van een volledige node leasen. Dit systeem werkt precies als PoS, maar gebruikt daarnaast een leasemethode om ook gebruikers met kleine bedragen een prikkel te geven om mee te doen. Van de cryptovaluta's die het LPoS-protocol gebruiken, is Waves de bekendste.
Gebruikers leasen de cryptovaluta in hun wallet aan andere gebruikers die transacties op het netwerk goedkeuren. Tijdens de lease verlaat het geleasete bedrag de wallet van de gebruiker niet, maar wordt het geblokkeerd voor opnames en voor koop- en verkooptransacties. De gebruiker die de lease ontvangt, krijgt tijdens zijn miningactiviteiten een groter deel van de inkomsten en deelt zijn opbrengsten met zijn deelnemers naar rato van hun aandeel. De gebruiker kan de lease op elk moment beëindigen of meer cryptovaluta leasen.