Wat is Proof of Authority (PoA) en hoe werkt het?

Wat is Proof of Authority (PoA)?

Proof of Authority (PoA) is een consensusmechanisme dat wordt gebruikt door blockchains om nieuwe transacties te valideren en om blokken toe te voegen aan de blockchain. Een consensusmechanisme is een systeem waarmee overeenstemming wordt bereikt over of een transactie valide, oftewel juist, is. Dit gebeurt binnen blockchaintechnologie op decentrale wijze, zonder een gecentraliseerde partij die alles beheert, zoals een bedrijf. Het soort consensusmechanisme bepaalt de manier waarop dit gebeurt.

De consensus wordt binnen Proof of Authority bereikt door nodes. Je kunt binnen het PoA-systeem fungeren als node door gekozen te worden op basis van reputatie. Reputatie bouw je op door je identiteit te verifiëren, consistent eerlijk en stabiel netwerkgedrag te tonen, transparant te opereren en als betrouwbare partij bekend te staan binnen het ecosysteem.

Op basis van die reputatie worden nodes gekozen die gezamenlijk overeenstemming moeten bereiken over of een transactie valide is. Vervolgens mag één van deze nodes het blok aanmaken waarin de transacties worden verwerkt. Op deze manier blijft de blockchain operationeel en up-to-date.

De identiteit van nodes is bij Proof of Authority meestal openbaar. Daardoor kan misbruik worden opgespoord en bestraft, wat het systeem eerlijk houdt. Tegelijkertijd betekent dit dat PoA minder anoniem is dan veel andere blockchainoplossingen, een belangrijk aandachtspunt voor gebruikers en projecten die juist waarde hechten aan anonimiteit.

Dankzij het reputatiesysteem werkt Proof of Authority anders dan bekende consensusmechanismen, zoals Proof of Work (PoW) en Proof of Stake (PoS). Blockchains die gebruikmaken van deze mechanismen vertrouwen namelijk op rekenkracht van computers (mining) of financiële inzet (staking). In plaats daarvan vertrouwt Proof of Authority op een beperkt aantal betrouwbare validators die worden gekozen op basis van een goede reputatie

Korte samenvatting

• Proof of Authority (PoA) is een consensusmechanisme waarbij transacties worden gevalideerd door een kleine groep vooraf geselecteerde, geïdentificeerde validators.
• Validators worden gekozen op basis van hun reputatie, identiteit en betrouwbaarheid, waardoor misbruik minder aantrekkelijk is en fouten kunnen worden toegewezen aan verantwoordelijke partijen.
• Door het beperkte aantal validators kan PoA transacties zeer snel, goedkoop en energiezuinig verwerken, in tegenstelling tot PoW en PoS.
• PoA wordt vooral gebruikt in private blockchains, consortiumnetwerken, bedrijfsoplossingen en snelle zijchains waar controle, schaalbaarheid en voorspelbaarheid belangrijker zijn dan maximale decentralisatie.
• De keerzijde van PoA is dat het minder gedecentraliseerd is en gevoeliger kan zijn voor machtsconcentratie of collusie tussen validators.

Hoe werkt Proof of Authority (PoA)?

Proof of Authority (PoA) werkt door het selecteren van een kleine groep vooraf goedgekeurde validators op basis van hun reputatie en identiteit. Dit betekent dat het systeem bepaalt welke bedrijven of individuen mogen fungeren als node en transacties mogen valideren, en uiteindelijk een nieuw blok mogen toevoegen aan de blockchain. In tegenstelling tot Proof of Stake, waar financiële inzet centraal staat, zetten validators in PoA vooral hun echte identiteit, reputatie en verantwoordelijkheid op het spel. Dit maakt misbruik minder aantrekkelijk en zorgt voor een betrouwbaar netwerk met weinig benodigde rekenkracht.

Hoe het proces precies verloopt hangt af van de blockchain. Specifieke stappen kunnen verschillen, maar dit zijn de kernstappen:

• Identiteitsverificatie
  Om te kunnen fungeren als node moet je een strenge identiteitsverificatie doorlopen, door middel van een KYC- of bedrijfsverificatieprocedure (KYB) waarbij identiteit, betrouwbaarheid en achtergrond worden gecontroleerd. Op deze manier kan worden vastgesteld of een validator betrouwbaar is.
• Toewijzing van validatierechten
  Na het succesvol doorlopen van het verificatieproces krijgt de nieuwe validator toegang tot een node en kan deze beginnen met het valideren van transacties. Een belangrijke voorwaarde is dat de validator zijn servers goed onderhoudt, om zo veilig te kunnen blijven valideren. Dit betekent het up-to-date houden van de node door de software regelmatig te updaten. Zo blijft het systeem veilig en wordt de continuïteit van het netwerk gewaarborgd.
• Rotatie of vaste volgorde
  Op basis van een vast of algoritmisch schema worden validators geselecteerd om nieuwe blokken te produceren. In de praktijk gebeurt het vaak dat één validator een blok voorstelt, terwijl andere validators het voorstel controleren en goedkeuren. Dit proces verloopt vaak via een BFT-achtig systeem, waarbij de meerderheid het eens moet zijn om consensus te bereiken. De exacte voorwaarden kunnen per systeem afwijken.
• Reputatie als zekerheid
  Aangezien de identiteit van de validators bekend is, is het risico klein dat zij het systeem proberen te bedriegen. Hun reputatie staat namelijk op het spel. Fout gedrag, misbruik of het veroorzaken van storingen kan leiden tot straffen voor validators, zoals het verliezen van hun validatiestatus of zelfs volledige uitsluiting. Dit stimuleert validators om betrouwbaar en veilig te blijven handelen.

Efficiënt, snel en betrouwbaar

Door de combinatie van reputatie, automatisering en identiteitscontrole is PoA een snel, energiezuinig en betrouwbaar systeem. Het validatieproces verloopt namelijk zeer efficiënt, omdat er vooraf al een selecte groep validators is gekozen. Helemaal vergeleken met Proof of Work, waarbij duizenden onbekende computers ingewikkelde berekeningen uitvoeren, een energie- en kostenintensief proces dat in het algemeen minder efficiënt is.

Ook in vergelijking met Proof of Stake, waar deelnemers financiële inzet riskeren, is PoA efficiënter: validators hoeven geen grote hoeveelheden tokens vast te zetten, maar gebruiken hun identiteit en reputatie als zekerheid. Dit maakt PoA bijzonder geschikt voor netwerken die hoge prestaties willen leveren, maar wel controle willen houden over wie het netwerk beheert.

Waarom transacties valideren binnen Proof of Authority?

Partijen willen fungeren als node binnen een Proof of Authority-netwerk omdat het verschillende voordelen oplevert. Deze voordelen zijn afhankelijk van het netwerk, maar zijn vaak:

• Incentives: Nodes ontvangen financiële beloningen, zoals block rewards of een deel van de transactiekosten, uitbetaald in tokens.
• Invloed binnen het netwerk: Nodes krijgen invloed, zoals stemrecht over nieuwe voorstellen wanneer een netwerk een governance-systeem hanteert. Op deze manier kunnen nodes meegaan in beslissingen over de toekomst van het project.
• Versterking van hun reputatie: Het succesvol valideren van transacties verbetert de betrouwbaarheid en reputatie van een validator, waardoor de kans groter is dat ze in de toekomst opnieuw worden gekozen.
• Reputatie als bedrijf: Deelname als validator laat zien dat een bedrijf betrouwbaar en professioneel opereert binnen de cryptosector, wat aantrekkelijk kan zijn voor partners, klanten en investeerders.

Waar wordt Proof of Authority voor gebruikt?

Proof of Authority (PoA) wordt toegepast door blockchains die hoge schaalbaarheid, voorspelbaarheid en betrouwbaarheid nodig hebben. Bij PoA vertrouwen blockchains op een beperkte groep vooraf goedgekeurde validators, in tegenstelling tot netwerken zoals Bitcoin waarin duizenden anonieme nodes actief zijn. Hierdoor kan een PoA-netwerk sneller en efficiënter opereren, maar is het minder gedecentraliseerd.

Proof of Authority is onder andere geschikt voor:

• Private en consortium blockchains
  PoA is veelgebruikt binnen gesloten of semi-gesloten blockchains, zoals private en consortium-netwerken. In deze systemen bepalen één of meerdere geselecteerde organisaties wie validator mag zijn. Omdat validators vooraf bekend en geverifieerd zijn, is duidelijk wie verantwoordelijk is voor de blokproductie en governance. Door het beperkte aantal validators kan het netwerk transacties snel en efficiënt verwerken.
• Bedrijven en instellingen
  PoA-blockchains zijn geschikt voor bedrijven die behoefte hebben aan een betrouwbare, controleerbare en juridisch verantwoordbare infrastructuur. In sectoren zoals transport en logistiek kan een PoA-model helpen om supply chain-processen vast te leggen op de blockchain. Dit zorgt voor transparantie, duidelijke verantwoordingsstructuren en vermindert de kans op fraude of datamanipulatie doordat validators identificeerbaar zijn.
• Snelle en goedkope transactienetwerken
  PoA maakt snelle, goedkope en voorspelbare transacties mogelijk omdat slechts een kleine groep validators blokken verwerkt. Daarom wordt PoA vaak gebruikt door zijchains, testnets en sommige layer-2 ecosystemen waar schaalbaarheid belangrijker is dan volledige decentralisatie. Deze netwerken gebruiken PoA om transacties efficiënt af te handelen zonder afhankelijk te zijn van grote aantallen anonieme validators.

Welke cryptocurrencies gebruiken Proof of Authority (PoA)?

Binnen de cryptosector zijn er een aantal grote project die Proof of Authority volledig of gedeeltelijk gebruiken binnen hun ecosysteem, zoals:

• VeChain (VET) - VeChain is een blockchain die zich richt op het tokeniseren van bedrijfsprocessen, zoals supply chain management. Een voorbeeld: bij de creatie van een tas kan elke stap in het productieproces vastgelegd worden op de blockchain via onder andere QR-codes en IoT-sensoren. Zo kan het volledige traject van grondstof tot levering aan de eindgebruiker, efficiënt en transparant worden getrackt. Het netwerk maakt gebruik van een PoA-variant genaamd PoA 2.0. Binnen dit consensusmechanisme zijn Authority Masternodes verantwoordelijk voor het valideren van blokken. Deze masternodes worden vooraf streng geselecteerd op identiteit, reputatie en betrouwbaarheid. Door deze gecontroleerde validator-set kan VeChain hoge transactiesnelheden, stabiele finaliteit en enterprise-grade veiligheid bieden.
• Binance Smart Chain (BSC) - De Binance Smart Chain is een smart contract-platform dat gebruikmaakt van een hybride consensusmechanisme genaamd Proof of Staked Authority (PoSA). Dit mechanisme combineert Proof of Stake met elementen van Proof of Authority. De Proof of Stake-component bepaalt welke kandidaten in aanmerking komen als validator, op basis van het aantal gestakede BNB en hun technische prestaties. De Proof of Authority-component zorgt ervoor dat slechts een beperkte, vooraf goedgekeurde groep validators daadwerkelijk blokken mag produceren, wat de veiligheid en stabiliteit van het netwerk verhoogt. Dagelijks activeert het netwerk een set van 21 validators die verantwoordelijk zijn voor het valideren van transacties en nieuwe blokken. Deze combinatie resulteert in snelle bloktijden, lage transactiekosten en een efficiënt netwerk, maar betekent tegelijkertijd dat BSC minder gedecentraliseerd is dan platforms zoals Ethereum

Voor- en nadelen van Proof of Authority

Proof of Authority brengt veel voordelen met zich mee, maar er zijn ook veel nadelen.

Voordelen:

• Hoge transactiesnelheid
  Door het beperkte aantal validators zijn blokken snel en goedkoop te maken.
• Laag energieverbruik
  Geen zware rekenkracht nodig zoals bij PoW.
• Betrouwbaarheid
  Validators zijn bekend en controleerbaar, waardoor er minder fraude of andere misbruik risico's zijn.
• Schaalbaarheid
  Zeer geschikt voor grote bedrijven en toepassingen met veel transacties.

Nadelen:

• Minder decentralisatie
  Een kleine groep validators betekent meer centralisatie dan bijvoorbeeld andere blockchain netwerken, als Bitcoin en Ethereum.
• Potentieel risico op collusie
  Als meerdere validators samenspannen, kan het netwerk worden gemanipuleerd.
• Minder geschikt voor volledig open, permissionless blockchains
  De vereiste identiteitscontrole past niet bij blockchains waar anonimiteit een kernwaarde is.

Conclusie

Proof of Authority biedt een efficiënt, energiezuinig en betrouwbaar consensusmechanisme voor blockchains die snelheid, stabiliteit en duidelijke governance belangrijk vinden. Doordat validators vooraf worden geselecteerd op basis van identiteit en reputatie, kunnen PoA-netwerken transacties razendsnel en consistent verwerken zonder de hoge kosten of complexiteit van andere consensusmodellen. Tegelijkertijd brengt deze aanpak minder decentralisatie met zich mee, waardoor PoA vooral geschikt is voor private blockchains, consortiumnetwerken en bedrijfsoplossingen waarin controle en verantwoordelijkheid centraal staan. Voor volledig open en permissionless omgevingen is het minder passend, maar binnen de juiste context kan PoA juist een krachtige en schaalbare oplossing bieden.