Proof of Work (PoW) is oorspronkelijk uitgevonden als maatregel tegen emailspam. Pas later werd het aangepast om voor digitaal geld te worden gebruikt [1].

Wat PoW mining eigenlijk doet, is dat het kinetische energie (elektriciteit) omzet in een ledgerblok. Een miningmachine voert herhaaldelijk hashoperaties uit tot het een cryptografische puzzel oplost. Alle hashoperaties worden weggegooid, behalve de ene hash die de puzzel oplost.

Deze kleine hash, die zelf heel weinig energie kost om te berekenen, is een directe representatie van de enorme bal van energie die nodig was om ze te produceren. Het “bewijs” dat het blok werd afgewerkt. Om het blok te herschrijven, zal een aanvaller later een ongeveer even groot aantal hashoperaties moeten uitvoeren als oorspronkelijk nodig was.

proof of work bitcoin

Laten we het nog eens zeggen: om te herschrijven is er een even groot aantal hashbewerkingen nodig, niet een even grote hoeveelheid energie. Dat komt omdat de hash slechts een representatie is van de gebruikte energie, niet de energie zelf.

Na verloop van tijd wordt deze representatie van energie minder en minder nauwkeurig – naarmate de verbeterde hardware efficiënter wordt. De energie zelf verandert niet, maar de oude representaties “lekken”.

Een andere manier om dit proces te visualiseren, is om PoW mining te zien als het toekennen van fysieke gewichten aan virtuele blokken. Na verloop van tijd worden de oudere blokken beschadigd en worden ze lichter en lichter. Dit verlaagt ook het totale gewicht van de ketting, onder gelijkblijvende omstandigheden.

Bitcoin bestrijdt dit slijtageproces door voortdurend nieuwe blokken met nieuwe gewichten aan te maken. Dit zorgt ervoor dat het uiteinde van de ketting altijd zwaar is, waardoor de integriteit van de gehele ketting wordt beschermd. Zware ketting = beveiligde ketting.

(Sommigen hebben gesuggereerd dat de “zwaarste ketting” een betere terminologie is dan de “langste ketting” van Satoshi. De “langste ketting” kan zeer misleidend zijn als we niet echt lengte bedoelen in de letterlijke zin.)

SHA256 is de hashfunctie die de Bitcoin PoW mining ondersteunt. De SHA256 beschermt de ledger tegen herschrijven. Eén hash in (om te minen), één hash uit. Dit is wat Bitcoin zijn immutabiliteitseigenschap geeft [2].

Het is verbazingwekkend als je erover nadenkt. Hashoperaties wijden hun gehele bestaan aan het beveiligen van de ledger! Zelden werkt iets in de echte wereld met 100% toewijding en efficiëntie. (Vergelijk dat bijvorrbeeld met benzine en de verbrandingsmotor.)

In werkelijkheid is het waarschijnlijk niet 100 procent efficiënt, maar iets dicht in de buurt, aangezien onomkeerbaarheid is gebaseerd op het feit dat de gehashte resultaten uniform willekeurig zijn (net als wanneer je met een dobbelsteen gooit), en algoritmen niet echt de willekeurigheid uit de echte wereld kunnen simuleren.

Gelukkig voor ons zijn hashfuncties zoals SHA256 voldoende willekeurig gebleken, aka “pseudorandom”. SHA256 wordt al jaren onderzocht en aan stresstests onderworpen en heeft een rijke onderzoeksliteratuur. Het is dus niet iets waar we ons (nog) te veel zorgen over hoeven te maken.

Fundamenteel geloof ik dat het idee van het “verbinden van energie” aan blokken het juiste is, en waarschijnlijk de enige manier om immutabiliteit virtueel te simuleren.

Door een blok te ondersteunen met verbrande energie kunnen we de immutabiliteit objectief bekijken, terwijl elke niet-energiegebaseerde methode uiteindelijk iemands subjectieve interpretatie van immutabiliteit vereist.

Door energie aan een blok te hechten, geven we het “vorm”, waardoor het echt gewicht en gevolgen heeft in de fysieke wereld. PoW kunnen we ook zien als de magie die een hoop nullen en enen tot leven brengt.

Met andere woorden, PoW is de brug tussen het digitale en het fysieke.

Vergelijk dat met een paar cryptokitties die iemand creëert, wijzigt en verwijdert als ze dat nodig acht. Hun uniekheid en bestaan zijn niet gegarandeerd noch betrouwbaar.

Ter conclusie: de toepassing van PoW voor blockchains zou veel belangrijker en verregaander kunnen blijken dan waarvoor het oorspronkelijk werd uitgevonden. PoW geeft ons immutabiliteit, die ons op zijn beurt oncensureerbaar geld geeft, dat mogelijk kan veranderen hoe de maatschappij zich organiseert. (Lees Nick Szabo’s prachtige essay over sociale schaalbaarheid voor meer daarover.)

[1]: Het idee om PoW voor digitaal geld te gebruiken is mogelijk voortgekomen uit de bitgold-voorstellen van Wei Dai’s b-money & Nick Szabo aan het eind van de jaren negentig. Hal Finney creëerde in 2004 de eerste implementatie van PoW voor digitaal geld (RPOW).

[2]: Immutabiliteit is een relatief begrip. Als we ‘immutabiliteit’ zeggen, bedoelen we meestal dat het praktisch onveranderbaar is, niet absoluut onveranderbaar. Zelfs goud kan worden gesynthetiseerd met voldoende energie.

Dit artikel is geschreven en gepubliceerd door Hugo Nguyen
HetCryptoNieuws heeft toestemming gekregen om het origineel artikel te vertalen. 

Share.