Bewijs van geschiedenis in blockchaintechnologie

Proof of History (PoH) is een belangrijke vooruitgang in blockchaintechnologie. In plaats van Bitcoin's energieverslindende Proof of Work en Ethereum's op tokens gebaseerde Proof of Stake, biedt Solana's PoH een efficiëntere manier om transacties af te handelen.

Proof of History pakt een van de grootste uitdagingen in de blockchain aan: het handhaven van de veiligheid en decentralisatie en het tegelijkertijd behalen van hoge prestaties. 

PoH introduceert een verifieerbare vertragingsfunctie die elke transactie van een tijdstempel voorziet, waardoor een historische registratie van gebeurtenissen mogelijk is. Dit zorgt ervoor dat transacties veilig en chronologisch worden geverifieerd en geordend zonder dat hiervoor intensieve rekenkracht nodig is.

Lees ook: Bewijs van reserve in cryptocurrency: wat betekent dat?

Samenvatting

• Proof of History voorziet transacties van een tijdstempel om de snelheid, efficiëntie en beveiliging van de blockchain te verbeteren.
• Dankzij de veilige transactiebestellingen biedt PoH snellere verwerking en energie-efficiëntie vergeleken met PoW en PoS.
• PoH is de drijvende kracht achter Solana's hoogwaardige blockchain, met potentie voor DeFi, NFT's, IoT en gezondheidszorg.
• PoH is schaalbaar en veilig, maar complex om te implementeren, met centralisatierisico's en beperkte acceptatie.

De mechanica van het bewijs van de geschiedenis

Proof of History (PoH) werkt met een uniek cryptografisch proces dat transacties van een tijdstempel voorziet voordat ze door het netwerk worden verwerkt. Zo ontstaat een verifieerbare reeks gebeurtenissen. 

Proof of History zorgt ervoor dat de blockchain snel werkt en tegelijkertijd de veiligheid en decentralisatie waarborgt. Om dit concept goed uit te leggen, gebruikt Solana de analogie van een diffusieproces dat in vier fasen wordt vastgelegd.

Als de momentopnamen van diffusie door elkaar zouden worden gehaald, zou men weten hoe de resulterende beelden in de juiste volgorde moeten worden geplaatst dankzij de wetten van entropie als functie van de tijd. Het bewijs van de geschiedenis gebruikt een recursieve, verifieerbare vertragingsfunctie om inkomende gebeurtenissen en transacties te hashen.

Hier is hoe het werkt:

1. Initiële hashing: Het proces start met een invoer, meestal de hash van een eerdere transactie of blok, die wordt verwerkt om een ​​unieke hash te creëren.
2. Recursieve hashing: Deze hash wordt herhaaldelijk verwerkt om een ​​reeks hashes te creëren, waarbij elke hash voortbouwt op de vorige.
3. Tijdstempeling: Elke hash is gemarkeerd met het tijdstip waarop deze is aangemaakt. Omdat elke hash afhankelijk is van de vorige, zou het wijzigen van een deel van de reeks de hele keten veranderen.
4. Verificatie: De hasheketen bewijst dat gebeurtenissen in een specifieke volgorde hebben plaatsgevonden. Iedereen in het netwerk kan dit verifiëren door de hashes opnieuw te berekenen en de tijdstempels te controleren.

Gerelateerd artikel: De evolutie van blockchain-architectuur: verleden, heden en toekomst – UPay Blog

De rol van de verifieerbare vertragingsfunctie (VDF)

De Verifiable Delay Function (VDF) is een belangrijk onderdeel van Proof of History dat de nauwkeurigheid en veiligheid van het tijdstempelproces garandeert. 

Een VDF is een cryptografische functie die een bepaalde rekentijd nodig heeft, maar eenvoudig te verifiëren is. Zo draagt ​​de VDF bij aan PoH:

• Tijdsgebonden berekening: De VDF (Verifiable Delay Function) introduceert een vaste vertraging bij het maken van elke hash. Hierdoor kan de sequentie niet te snel worden gegenereerd en wordt het systeem beschermd tegen kwetsbaarheden.
• Niet-paralleliseerbaar: De VDF kan niet worden versneld door meerdere processen tegelijk uit te voeren, zelfs niet met veel rekenkracht. Dit garandeert nauwkeurige tijdstempels en behoudt de volgorde van gebeurtenissen.
• Bewijs van verstreken tijd: De VDF geeft aan dat er een specifieke hoeveelheid tijd is verstreken tijdens de berekening. Elk knooppunt in het netwerk kan dit verifiëren om te bevestigen dat de tijdstempels correct zijn.
• Beveiliging tegen manipulatie: Elke poging om een ​​tijdstempel te wijzigen, zou betekenen dat de gehele hasheketen opnieuw berekend moet worden. Deze hasheketen zou door het netwerk gedetecteerd worden.

Deskundig oordeel over bewijs van geschiedenis

Blockchain-expert Mostafa Jalili benadrukt dat Proof of History (PoH) cryptografische tijdstempels gebruikt om een ​​verifieerbare reeks gebeurtenissen in de blockchain te creëren. Hij legt uit dat PoH, in tegenstelling tot traditionele methoden zoals Proof of Work (PoW) en Proof of Stake (PoS), de consensus versnelt doordat knooppunten het eens kunnen worden over de volgorde van gebeurtenissen zonder realtime communicatie. Deze innovatie, zegt hij, is cruciaal voor de snelle prestaties en lage latentie van Solana.

Ook Manisha Mishra , hoofd onderzoek bij AMB Crypto, voegt daaraan toe dat PoH een chronologische tijdlijn creëert met behulp van cryptografische bewijzen, waardoor nodes transacties parallel kunnen verwerken in plaats van te wachten op een wereldwijde overeenkomst. Ze schrijft de snelle transactiesnelheden van Solana en de geschiktheid ervan voor gedecentraliseerde applicaties die een hoge doorvoer vereisen toe aan deze aanpak.

Beide experts zijn het erover eens dat PoH een baanbrekende technologie is die Solana onderscheidt van andere blockchains en een schaalbare oplossing biedt voor uitdagingen op het gebied van transactiesnelheid en -efficiëntie. Hierdoor is het ideaal voor toepassingen met hoge prestaties.

Bewijs van geschiedenis versus bewijs van werk (PoW)

Proof of History (PoH) en Proof of Work (PoW) zijn beide consensusmechanismen die worden gebruikt om transacties te valideren en blockchainnetwerken te beveiligen, maar ze verschillen aanzienlijk in hun werking, met name wat betreft rekenkracht en energie-efficiëntie.

rekenkracht

PoW is afhankelijk van miners die met elkaar concurreren om complexe wiskundige puzzels op te lossen om transacties te valideren en nieuwe blokken aan de blockchain toe te voegen. PoH daarentegen vereist veel minder rekenkracht. 

In plaats van puzzels op te lossen, voorziet PoH transacties van een tijdstempel met behulp van een reeks hashes die gegenereerd worden door een Verifiable Delay Function (VDF). Dit proces is rekenkundig eenvoudig, omdat het niet zoveel rekenintensieve rekenkracht vereist.

Energie-efficiëntie

Vanwege de hoge rekenkracht die Proof-of-Work (PoW) vereist, is het notoir energie-intensief . Het energieverbruik van op PoW gebaseerde netwerken zoals Bitcoin is een onderwerp van kritiek geweest, waarbij sommige netwerken evenveel energie verbruiken als hele landen.

PoH is daarentegen ontworpen om energiezuinig te zijn. Dit maakt PoH een duurzamer en milieuvriendelijker alternatief voor PoW.

Bewijs van geschiedenis versus bewijs van inzet (PoS)

Hoewel zowel Proof of History (PoH) als Proof of Stake (PoS) alternatieven bieden voor de energie-intensieve Proof of Work (PoW), verschillen ze in hun aanpak om consensus te bereiken. Laten we het verschil eens nader bekijken:

beslistheid

Bij Proof of Stake (PoS) worden validators gekozen op basis van de tokens die ze als onderpand inzetten. Zodra een blok is gevalideerd, wordt het snel toegevoegd aan de blockchain.

Proof of History (PoH) daarentegen voorziet transacties van een tijdstempel voordat ze aan een blok worden toegevoegd, waardoor een chronologisch record ontstaat. Hoewel PoH ervoor zorgt dat transacties correct worden geordend, is de finaliteit ervan afhankelijk van het consensusproces van het netwerk, dat vaak wordt gecombineerd met PoS in systemen zoals Solana.

PoS biedt snelle finaliteit, terwijl PoH de volgorde van transacties verbetert en de finaliteit kan verbeteren wanneer het wordt gebruikt met andere consensusmethoden.

Netwerk veiligheid

Proof of Stake (PoS) beveiligt het netwerk door validators aan te moedigen eerlijk te handelen, aangezien ze het risico lopen hun tokens te verliezen als ze frauduleuze transacties valideren. Hoe meer tokens er worden gestaked, hoe hoger de kosten om het netwerk aan te vallen.

Proof of History (PoH) verhoogt de beveiliging door een cryptografische volgorde van transacties te creëren. In combinatie met PoS verbetert PoH de netwerkbeveiliging door ervoor te zorgen dat transacties zowel worden gevalideerd door middel van staking als dat bewezen wordt dat ze in een specifieke volgorde plaatsvinden.

Opslagvereisten

PoS-systemen gebruiken vaak mechanismen zoals 'checkpointing' om de hoeveelheid historische data die moet worden opgeslagen te verminderen. PoS-netwerken vereisen nodes om de blockchaingeschiedenis op te slaan, maar de opslagvereisten zijn over het algemeen lager dan bij PoW. 

PoH introduceert een unieke opslagdynamiek door transacties te voorzien van een tijdstempel via een reeks cryptografische bewijzen. Hoewel dit een extra laag aan gegevens toevoegt die moet worden opgeslagen, zijn de totale opslagvereisten doorgaans lager dan bij PoW.

Bandbreedtevereisten

PoS-netwerken zijn over het algemeen bandbreedte-efficiënter, omdat er minder frequente communicatie tussen validators nodig is. De selectie van validators op basis van stake vermindert de behoefte aan constante blokvoorstellen en netwerkbrede communicatie, wat resulteert in een lager bandbreedtegebruik.

PoH kan zeer bandbreedte-efficiënt zijn omdat het transacties zo ordent dat er minder communicatie tussen knooppunten nodig is. PoH minimaliseert de hoeveelheid data die via het netwerk moet worden verzonden door een vooraf geordende reeks gebeurtenissen te bieden. 

Gerelateerd artikel: Wat is het verschil tussen Proof of Work en Proof of Stake? – UPay Blog

Toepassingen van historisch bewijs in de echte wereld

Proof of History (PoH) heeft nu al een aanzienlijke impact op blockchainnetwerken, met name door de implementatie ervan in de Solana-blockchain. 

Solana is een van de meest prominente voorbeelden van een netwerk dat PoH benut om een ​​hoge doorvoer en lage latentie te bereiken. Hiermee wordt een aantal van de kritieke schaalbaarheidsproblemen aangepakt waar eerdere blockchains mee te maken hadden.

High-Throughput Blockchain-netwerken

Solana gebruikt Proof of History (PoH) als belangrijk onderdeel om duizenden transacties per seconde (TPS) te verwerken. Dankzij deze efficiëntie kan Solana een groot transactievolume beheren. 

Hierdoor is het een populaire keuze geworden voor toepassingen op het gebied van gedecentraliseerde financiën (DeFi), non-fungible tokens (NFT's) en andere blockchaindiensten die snelle en betrouwbare verwerking vereisen.

Decentralised Finance (DeFi)

Doordat PoH transacties sneller en goedkoper kan verwerken dan andere consensusmechanismen, is het een waardevol hulpmiddel geworden in de DeFi-sector. 

Platformen die op Solana zijn gebouwd, maken gebruik van PoH om gedecentraliseerde beurzen (DEX's), leenprotocollen en mogelijkheden voor yield farming aan te bieden met minimale latentie. Hierdoor kunnen gebruikers naadloos en efficiënt met DeFi-applicaties communiceren.

Niet-fungibele tokens (NFT's)

De NFT-markt heeft ook geprofiteerd van PoH, met name op de Solana-blockchain. De snelle transactietijden en lage kosten die PoH mogelijk maakt, hebben Solana tot een populaire keuze gemaakt voor het minen en verhandelen van NFT's, waardoor kunstenaars, verzamelaars en ontwikkelaars zich tot het platform hebben aangetrokken.

PoH zorgt ervoor dat elke NFT-transactie snel een tijdstempel krijgt en geverifieerd wordt, wat bijdraagt ​​aan de algehele groei van het NFT-ecosysteem op Solana.

Toekomstige toepassingen van PoH

De potentiële toekomstige toepassingen van Proof of History (PoH) reiken veel verder dan het huidige gebruik in blockchainnetwerken met hoge prestaties. 

Naarmate de blockchaintechnologie zich ontwikkelt, kan PoH een cruciale rol spelen in verschillende opkomende sectoren en toepassingen.

1. Voorraadketenbeheer: PoH zou een revolutie teweeg kunnen brengen in supply chain management door een onveranderlijk, transparant verslag te creëren van elke stap in de reis van een product, van productie tot levering.
2. Internet der dingen (IoT): PoH kan helpen bij het beheren van de enorme hoeveelheid gegevens die door IoT-apparaten worden gegenereerd, door gegevensstromen van tijdstempels te voorzien en te ordenen. Zo wordt de nauwkeurigheid gewaarborgd en wordt manipulatie voorkomen.
3. Gezondheidszorg: In de gezondheidszorg kan PoH veilige, verifieerbare registraties van patiëntgegevens, medische procedures en medicijndistributie opleveren. Dit zou de veiligheid van de patiënt verbeteren en een betere gegevensuitwisseling mogelijk maken.
4. Stemsystemen: PoH kan het vertrouwen en de transparantie in zowel overheids- als organisatiestemsystemen vergroten door een veilige, verifieerbare registratie van stemmen te creëren.
5. Financiële transacties: PoH zou financiële transacties kunnen stroomlijnen door de afhandelingstijden te verkorten, de kosten te verlagen en de transparantie te verbeteren. Dit zou kunnen leiden tot een bredere acceptatie van blockchaintechnologie in de banksector en bij grensoverschrijdende betalingen.

Beperkingen van het bewijs van de geschiedenis

Proof of History (PoH) kent ondanks de vele voordelen beperkingen en uitdagingen. Enkele van deze nadelen moeten in acht worden genomen bij de implementatie van PoH in blockchainsystemen.

• Complexiteit van de implementatie: Het opzetten van Proof of History (PoH) is complex en vereist diepgaande kennis van cryptografie en Verifiable Delay Functions (VDF's). Deze complexiteit kan het lastig maken om PoH in bestaande systemen te integreren.
• Afhankelijkheid van netwerkontwerp: PoH moet vaak worden gecombineerd met andere consensusmethoden, zoals Proof of Stake (PoS), om effectief te werken. Dit vereist een zorgvuldig ontwerp en integratie met deze systemen.
• Centralisatie risico's: Hoewel PoH gedecentraliseerd is, kan het netwerk toch gecentraliseerd worden als een paar entiteiten de meeste bronnen beheren.
• Potentieel voor nieuwe aanvalsvectoren: Omdat PoH een nieuwere technologie is, kunnen er kwetsbaarheden zijn die nog niet volledig zijn ontdekt of aangepakt.
• Beperkte adoptie: Omdat PoH nog niet op grote schaal wordt toegepast, moeten de effectiviteit en prestaties op de lange termijn nog worden bewezen. Dit kan nieuwe projecten ervan weerhouden het te implementeren.

Conclusie

PoH verbetert de efficiëntie en snelheid van blockchainnetwerken zoals Solana en verhelpt tevens de energie-intensieve nadelen van eerdere consensusmechanismen zoals Proof of Work en Proof of Stake.

Naarmate de blockchaintechnologie zich verder ontwikkelt, zal PoH naar verwachting een cruciale rol spelen bij het vormgeven van de toekomst van veilige, hoogwaardige netwerken in verschillende sectoren.

Naarmate meer projecten PoH verkennen en implementeren, wordt de werkelijke impact ervan op het blockchainlandschap duidelijker. Dit kan mogelijk nieuwe normen stellen voor de manier waarop we in de komende jaren over consensusmechanismen denken.