Wat is Proof of History (PoH)?

Proof of History

Definitie: Proof of History

Proof of History (PoH) is een cryptografisch tijdstempelsysteem dat gebeurtenissen in een blockchain vastlegt in een onvervalsbare volgorde, nog voordat de transacties gevalideerd worden, waardoor transacties sneller en efficiënter verwerkt kunnen worden.


Korte samenvatting

  • Proof of History (PoH) is geen consensus mechanisme, maar werkt samen met Proof of Stake (PoS) om de volgorde van transacties vast te leggen voordat consensus plaatsvindt.
  • Elke hash is afhankelijk van de vorige, waardoor een onvervalsbare tijdlijn ontstaat die iedereen snel kan verifiëren.
  • Dankzij PoH in combinatie met PoS en Tower BFT kan Solana meer dan 50.000 transacties per seconde uitvoeren.

TLDR: Wat is een consensus algoritme?

Voordat je leert wat Proof of History is, is het handig om te begrijpen wat een consensus algoritme is. De twee termen zijn namelijk nauw met elkaar verbonden.

Een consensus algoritme is de set van exacte instructies die beschrijft hoe een decentraal netwerk, zoals Solana, Bitcoin of Ethereum, overeenstemming bereikt over de geldigheid van transacties. Alle deelnemers (nodes) volgen dit algoritme om te bepalen of een transactie geldig is. Zodra een voldoende groot deel van het netwerk (het vereiste quorum) het eens is, wordt de transactie samengevoegd met andere goedgekeurde transacties in een blok. Dat blok wordt vervolgens door een node toegevoegd aan de blockchain.

Consensus algoritmen moeten zorgen voor:

  • Veiligheid: bescherming tegen fraude of aanvallen, ook als sommige nodes kwaadwillig zijn.
  • Decentralisatie: geen centrale partij die beslist.
  • Schaalbaarheid en doorvoer: veel transacties snel kunnen verwerken.

Het consensus algoritme werkt binnen een consensus mechanisme. Het mechanisme is het overkoepelende systeem of de methode om overeenstemming te bereiken, terwijl het algoritme de stap-voor-stap-handleiding is die beschrijft hoe dat proces verloopt.

Voorbeeld in blockchain:

  • Mechanisme: Proof of Stake of Proof of Work.
  • Algoritme: de exacte regels voor hoe validators worden gekozen, hoe stemmen worden geteld en hoe blokken worden bevestigd.

Proof of History (PoH) is geen consensus mechanisme op zichzelf, maar een cryptografisch tijdstempelsysteem dat Solana gebruikt naast zijn Proof of Stake-mechanisme. PoH maakt het mogelijk om transacties in een verifieerbare tijdvolgorde te plaatsen. Hierdoor hoeven nodes minder onderling te communiceren om de volgorde af te stemmen, waardoor het consensusproces sneller en efficiënter wordt.

Wat is Proof of History?

Proof of History (PoH) is een technologie die is ontwikkeld om een van de lastigste problemen van blockchains op te lossen, namelijk het vaststellen van een betrouwbare en gedecentraliseerde tijdsvolgorde van gebeurtenissen. PoH geldt hierbij als een toevoeging op het al bestaande mechanisme Proof of Stake. PoH is ontwikkeld door Solana om het probleem van andere blockchains aan te pakken, zoals Ethereum. Die hebben namelijk veel communicatie nodig om te bepalen welke transactie als eerste plaatsvond. PoH legt de volgorde cryptografisch vast nog voordat er consensus wordt bereikt, waardoor dit probleem wordt aangepakt.

Solana past zowel Proof of History als Proof of Stake toe. Het zijn namelijk Proof of Stake-validators die transacties op het netwerk valideren en blokken toevoegen aan de blockchain van Solana. Deze lijst van transacties wordt geordend door het PoH-mechanisme.

Dus:

  • Proof of History bepaalt cryptografisch de volgorde van de transacties.
  • Proof of Stake valideert de transacties en voegt blokken toe aan de blockchain van Solana.
  • Deze samenwerking voorkomt dat de nodes (validators) van tevoren moeten communiceren over welke transactie eerder was, waardoor transacties sneller en efficiënter worden gevalideerd.

Doordat Solana Proof of Stake met Proof of History combineert, ontstaat er een hybride consensus algoritme, bestaande uit twee mechanismen die elkaar aanvullen. Dit maakt de Solana-blockchain extreem snel, schaalbaar en goedkoop in vergelijking met andere blockchains zoals Ethereum en Bitcoin.

Hoe werkt Proof of History (PoH)?

Proof of History werkt als een mechanisme waarmee gebeurtenissen in een blockchain kunnen worden vastgelegd met een cryptografisch tijdstempel. Hierdoor weet het netwerk in welke volgorde dingen zijn gebeurd, nog voordat alle deelnemers (nodes) consensus met elkaar hebben bereikt.

PoH maakt dit mogelijk dankzij een speciale rekensom die volgens een vast proces wordt uitgevoerd, namelijk de Verifiable Delay Function (VDF). Het resultaat van de vorige berekening heb je nodig om de volgende te maken. Elke stap levert een unieke hash op, die fungeert als tijdstempel.

Samen vormen deze tijdstempels een onvervalsbare tijdlijn van gebeurtenissen. Zodra er een transactie wordt gevalideerd, wordt deze gekoppeld aan de huidige hash in de keten. Dankzij de tijdstempels en de hash kun je precies aanwijzen op welk punt in de tijdlijn (en dus op welk moment) de transactie heeft plaatsgevonden.

Het voordeel: validators hoeven niet eerst te discussiëren over welke transactie eerst kwam. Hierdoor kunnen transacties parallel verwerkt worden, wat enorm efficiënt en daardoor zeer snel is. Solana kan hierdoor meer dan 50.000 transacties per seconde halen.

Technisch werkt het zo: alle gebeurtenissen worden gehasht met de SHA-256 hashfunctie. De uitkomst (output) van elke hash wordt weer de input voor de volgende. Zo ontstaat een lange, onafgebroken keten. Omdat hashing altijd een beetje tijd kost, kun je ook meten hoeveel tijd er tussen gebeurtenissen zit.

Het resultaat: een ingebouwde, betrouwbare en onveranderlijke tijdlijn, zonder centrale klok of tussenpersoon. Daardoor kan Solana extreem snel en efficiënt werken, terwijl iedereen dezelfde volgorde van gebeurtenissen ziet.

Kortom: dankzij PoH hoeft het netwerk niet te wachten tot elke validator bevestigt welke transactie eerst was. In plaats daarvan:

  • De volgorde staat al vast in de PoH-keten.
  • Validators hoeven alleen nog te controleren of de transacties geldig zijn en in de juiste volgorde staan.

Het consensusproces wordt daardoor lichter, sneller en efficiënter.

Het proces van Proof of History

Het proces van Proof of History bestaat uit:

1. Hashketen genereren

  • Een cryptografische hashfunctie (SHA-256) wordt herhaaldelijk toegepast, waarbij de output van de vorige stap de input van de volgende stap is.
  • Elke hash is uniek en kan alleen worden berekend door alle voorgaande hashes te doorlopen, waardoor een verifieerbare volgorde ontstaat.
  • Dit levert een “cryptografische klok” op: een reeks tijdstempels die iedereen kan verifiëren.

2. Gebeurtenissen en transacties insluiten

  • Nieuwe transacties of gebeurtenissen worden ingevoegd in de hashketen.
  • Hierdoor kan exact worden vastgesteld waar in de reeks (en dus in de tijd) een gebeurtenis plaatsvond, zonder dat externe tijdbronnen nodig zijn.

3. Blokken samenstellen

  • De validator die aan de beurt is (leader) gebruikt de PoH-reeks om transacties te ordenen.
  • Omdat de volgorde cryptografisch vastligt, hoeven validators niet meer over de volgorde te overleggen, wat tijd scheelt.

4. Consensus verwerken

  • Andere validators controleren de PoH-reeks en de transacties.
  • Solana gebruikt Tower BFT (een aangepaste Proof of Stake) bovenop PoH om te stemmen over de geldigheid van blokken.
  • Na voldoende stemmen wordt het blok definitief.

Welke cryptocurrency draait op Proof of History (PoH)?

Proof of History (PoH) wordt gebruikt door Solana. Dit betekent dat SOL draait op Proof of History. Tijdens het handelen op de blockchain van Solana, zoals het verkopen van SOL, wordt het Proof of History-consensus mechanisme gebruikt om je transactie te voltooien.

Solana combineert PoH met Proof of Stake en Tower BFT. Samen zorgen ze voor een robuust en efficiënt consensusmodel.

Zo werken ze samen:

  • Proof of History (PoH): maakt een cryptografisch bewijs van de volgorde en timing van gebeurtenissen.
  • Proof of Stake (PoS): bepaalt wie mag valideren, op basis van hoeveel SOL iemand staket.
  • Tower BFT: is het consensusprotocol dat bovenop PoH en PoS draait. Het bepaalt hoe validators het eens worden over de juiste versie van de blockchain.

Daarnaast wordt PoH genoemd als potentiële innovatie binnen andere projecten zoals Arweave (voor opslag) of Chainlink (voor oracles), maar deze zijn (nog) niet op grote schaal in gebruik.

Voorbeeld van Proof of History

Zodra een validator een transactie ontvangt, gaat het proces zo:

  1. Elke hash wordt berekend uit de vorige hash, waardoor er een unieke keten ontstaat:
    Hash 1 → Hash 2 → Hash 3 → … → Hash n (is nu bezig)

  2. Deze keten tikt continu door, net als een stopwatch.

  3. Komt er nu een transactie binnen (transactie T)? Dan plakt de validator die direct vast aan de hash die op dat moment actief is (Hash n):
    Hash 1 → Hash 2 → Hash 3 → … → Hash n │ <--- Transactie T

Omdat de hashketen altijd op dezelfde manier en in dezelfde volgorde loopt, weet iedereen precies op welk “tikmoment” die transactie plaatsvond.

Dat betekent:

  • Geen gedoe met afspreken wie eerst was.
  • Alles krijgt automatisch een verifieerbare tijdcode.

Proof of History is dus een digitale stopwatch voor het hele netwerk.

Voordelen van Proof of History

Proof of History biedt verschillende voordelen voor Solana:

  • Hoge transactiesnelheid: Solana kan tienduizenden transacties per seconde verwerken.
  • Lage transactiekosten: dankzij de efficiëntie zijn de transactiekosten met Proof of History erg laag.
  • Lagere latentie: door de cryptografische tijdstempel verwerkt het netwerk transacties sneller en efficiënter.
  • Efficiënte consensus: validators hoeven niet eerst consensus te bereiken over de volgorde; deze is al vastgelegd via PoH.
  • Betrouwbare cryptografische tijdsvolgorde: eenvoudig te verifiëren en moeilijk te manipuleren, wat de veiligheid verhoogt.

Nadelen van Proof of History

Naast voordelen kent Proof of History ook een aantal nadelen:

  • Hoge hardware-eisen: omdat validators constant VDF’s en hashing moeten uitvoeren, is krachtige hardware nodig. Dit beperkt de toegang tot validatie.
  • Risico op centralisatie: door de complexiteit en het lagere aantal validators kan validatie minder gedecentraliseerd worden vergeleken met eenvoudiger modellen zoals PoW, dat bovenop algemene hardware draait.
  • Nieuwheid en beperkte testfase: PoH is relatief nieuw; ervaringen onder zware netwerkbelasting zijn nog beperkt. Dit heeft ertoe geleid dat Solana in het verleden meerdere keren te maken heeft gehad met netwerkstoringen.

Conclusie

Proof of History is een innovatieve aanvulling op bestaande blockchain technologie. Door gebeurtenissen cryptografisch te voorzien van een onvervalsbare tijdstempel, lost PoH een van de grootste uitdagingen in gedecentraliseerde netwerken op: het snel en betrouwbaar vaststellen van de volgorde van transacties. In combinatie met Proof of Stake en Tower BFT maakt dit Solana tot een van de snelste en meest efficiënte blockchains, met transactiesnelheden van tienduizenden per seconde tegen lage kosten. Hoewel de technologie hoge hardware-eisen stelt en nog relatief jong is, heeft PoH bewezen dat het mogelijk is om schaalbaarheid, snelheid en veiligheid te combineren op een manier die traditionele blockchainmodellen zoals Bitcoin en Ethereum niet kunnen evenaren.

Over Finst

Finst is een van de toonaangevende cryptocurrency-aanbieders in Nederland en biedt een eersteklas investeringsplatform samen met institutionele veiligheidsnormen en ultra-lage handelskosten. Finst wordt geleid door het ex-core team van DEGIRO en is geautoriseerd als aanbieder van cryptoactivadiensten door de Autoriteit Financiële Markten (AFM). Finst biedt een volledig pakket aan crypto-diensten, waaronder handel, bewaring, fiat on/off ramp en staking voor zowel particuliere als institutionele beleggers.

Het cryptoplatform dat je geweldig gaat vinden

We zijn hier om je de tools, inspiratie en ondersteuning te geven die je nodig hebt om een betere investeerder te worden.