Validators in crypto: wat zijn het en hoe werken ze?

Wat is een validator?

Een validator is een deelnemer in een blockchainnetwerk die helpt om transacties te controleren, het netwerk te beveiligen en nieuwe blokken aan de blockchain toe te voegen. Validators zijn cruciaal voor blockchains die gebruikmaken van consensusmechanismen zoals Proof of Stake of een variant daarvan. Zonder validators komt een validator-based blockchain stil te liggen en worden er geen nieuwe blokken geproduceerd. Validators doen dit door cryptocurrency, zoals ETH of SOL, in te zetten voor het valideren van transacties. Dit wordt ook wel staking genoemd. Dit is meteen het grote verschil met crypto mining, waarbij krachtige computers cryptografische puzzels proberen op te lossen. Dit is een energie-intensief proces. Daarom wordt het gebruik van validators vaak gezien als efficiënter en minder belastend.

Het doel van een validator is om te controleren of transacties kloppen. Denk bijvoorbeeld aan de vraag of iemand genoeg crypto bezit om een transactie uit te voeren en of dezelfde crypto niet twee keer wordt uitgegeven (double spending). Als de validator correct handelt, kan hij hiervoor een beloning ontvangen. Handelt een validator verkeerd of probeert hij het netwerk te misleiden, dan kan hij een deel van zijn ingezette crypto verliezen. Dit mechanisme zorgt ervoor dat validators een financieel belang hebben bij eerlijk gedrag.

Korte samenvatting

• Een validator controleert transacties, beveiligt het netwerk en helpt nieuwe blokken toe te voegen aan een blockchain.
• Validators worden vooral gebruikt bij Proof of Stake-blockchains en varianten daarvan, waarbij crypto wordt vastgezet als onderpand.
• Door staking hebben validators een financieel belang om eerlijk te handelen en het netwerk correct te ondersteunen.
• Validators zijn belangrijk voor de veiligheid, betrouwbaarheid, decentralisatie en beschikbaarheid van een blockchainnetwerk.
• Een validator kan beloningen ontvangen voor goed gedrag, maar kan bij fouten of misbruik een deel van zijn gestakete crypto verliezen.

Waarom zijn validators belangrijk?

Validators zijn belangrijk omdat zij bijdragen aan de veiligheid, betrouwbaarheid en werking van een blockchain. Zonder validators zou een Proof of Stake-blockchain geen manier hebben om transacties onafhankelijk te controleren en consensus te bereiken over de juiste staat van het netwerk. Validators zorgen er dus voor dat gebruikers crypto kunnen versturen, smart contracts kunnen uitvoeren en applicaties op de blockchain kunnen gebruiken.

Daarnaast helpen validators om het netwerk decentraal te houden. In plaats van één centrale partij die bepaalt welke transacties geldig zijn, wordt deze taak verdeeld over meerdere validators. Hoe meer onafhankelijke validators er actief zijn, hoe moeilijker het wordt voor één partij om het netwerk te manipuleren. Dit maakt validators een belangrijk onderdeel van het vertrouwen in een blockchain en geeft een goed inzicht in hoe decentraal een netwerk is.

Validators hebben ook invloed op de stabiliteit en beschikbaarheid van een netwerk. Hoe meer onafhankelijke en goed presterende validators er actief zijn, hoe robuuster een blockchain meestal kan functioneren. Zijn er minder validators aanwezig of presteren validators slecht, dan kan dit een negatieve invloed hebben op de stabiliteit van het netwerk. Daarom worden validators vaak beloond voor goed gedrag en bestraft wanneer ze hun taak niet goed uitvoeren.

Hoe werkt een validator?

Een validator werkt door crypto vast te zetten als onderpand en vervolgens deel te nemen aan het consensusproces van een blockchain. Consensus betekent dat deelnemers in het netwerk het eens worden over welke transacties geldig zijn en in welke volgorde ze aan de blockchain worden toegevoegd. Bij Proof of Stake-netwerken wordt meestal willekeurig of volgens een bepaald algoritme gekozen welke validator het volgende blok mag voorstellen.

Wanneer een validator wordt geselecteerd, stelt hij een nieuw blok voor met daarin een verzameling transacties. Andere validators controleren vervolgens of dit blok geldig is. Als genoeg validators het blok goedkeuren, wordt het toegevoegd aan de blockchain. De validator die het blok heeft voorgesteld, ontvangt meestal een beloning. Andere validators die hebben meegeholpen met het controleren van het blok kunnen ook een vergoeding krijgen.

Welke consensus mechanismes gebruiken validators?

Validators worden vooral gebruikt in consensusmechanismen die gebaseerd zijn op staking. Het bekendste voorbeeld is Proof of Stake. Bij Proof of Stake zetten validators crypto vast om kans te maken op het valideren van transacties en het toevoegen van nieuwe blokken. Hoe groter de stake, hoe groter vaak de kans om geselecteerd te worden, al gebruiken veel blockchains extra regels om te voorkomen dat alleen de grootste partijen macht krijgen. Bekende blockchains die Proof of Stake of een variant daarvan gebruiken zijn Ethereum, Solana, Cardano en Avalanche.

Een bekende variant is Delegated Proof of Stake. Hierbij stemmen gebruikers op validators of delegates die namens hen transacties valideren. Gebruikers hoeven dan niet zelf een validator-node te draaien, maar kunnen hun stem of stake toewijzen aan een validator. Deze methode kan efficiënter zijn, maar kan ook leiden tot meer centralisatie als slechts een klein aantal validators veel macht krijgt. Voorbeelden van blockchains die Delegated Proof of Stake of een vergelijkbare vorm daarvan gebruiken zijn EOS en Tron.

Daarnaast bestaan er mechanismen zoals Nominated Proof of Stake, waarbij gebruikers validators nomineren die zij betrouwbaar vinden. Dit mechanisme wordt onder andere gebruikt door Polkadot en Kusama. Ook Byzantine Fault Tolerant-systemen, zoals Tendermint of CometBFT, gebruiken validators om snel overeenstemming te bereiken over nieuwe blokken. Tendermint en CometBFT worden bijvoorbeeld gebruikt binnen het Cosmos-ecosysteem. Deze mechanismen verschillen technisch van elkaar, maar hebben hetzelfde basisdoel: ervoor zorgen dat het netwerk op een veilige manier consensus bereikt zonder centrale partij.

Verschil tussen validators en miners

Het belangrijkste verschil tussen validators en miners zit in de manier waarop zij bijdragen aan het netwerk. Miners worden gebruikt bij Proof of Work-blockchains, zoals Bitcoin en Dogecoin. Zij gebruiken rekenkracht om complexe cryptografische puzzels op te lossen. De miner die als eerste de juiste oplossing vindt, mag een nieuw blok toevoegen aan de blockchain en ontvangt daarvoor een beloning.

Validators gebruiken daarentegen geen grote hoeveelheid rekenkracht om blokken te maken. Zij zetten crypto vast als onderpand en worden geselecteerd om transacties te controleren of nieuwe blokken voor te stellen. Dit maakt Proof of Stake vaak energiezuiniger dan Proof of Work, omdat er geen gespecialiseerde miningapparatuur nodig is.

Een ander verschil is het risico dat deelnemers lopen. Miners investeren vooral in hardware en elektriciteit. Als zij niet succesvol minen, kunnen ze verlies maken doordat hun kosten hoger zijn dan hun beloningen. Validators lopen vooral risico via hun gestakete crypto. Als zij zich niet aan de regels houden, kunnen ze een deel van hun stake verliezen. Dit wordt slashing genoemd.

Kort gezegd beveiligen miners een netwerk met rekenkracht, terwijl validators een netwerk beveiligen met gestakete crypto. Beide systemen hebben hetzelfde doel: transacties controleren, nieuwe blokken toevoegen en voorkomen dat het netwerk wordt misbruikt. De manier waarop zij dit doen, verschilt echter sterk.

Conclusie

Validators vormen een belangrijk onderdeel van veel moderne blockchainnetwerken. Ze controleren transacties, helpen nieuwe blokken toe te voegen en zorgen ervoor dat het netwerk veilig en betrouwbaar blijft functioneren. Door crypto vast te zetten als onderpand hebben validators een financieel belang om eerlijk te handelen. Goed gedrag kan worden beloond, terwijl foutief of schadelijk gedrag kan leiden tot verlies van een deel van de gestakete crypto.

Het gebruik van validators is vooral belangrijk binnen Proof of Stake en vergelijkbare consensusmechanismen. In tegenstelling tot miners beveiligen validators het netwerk niet met grote hoeveelheden rekenkracht, maar met gestakete crypto. Hierdoor zijn blockchainnetwerken die met validators werken vaak energiezuiniger dan netwerken die gebruikmaken van Proof of Work. Validators dragen daarmee bij aan de veiligheid, decentralisatie en continuïteit van een blockchain.