Met zijn mainnet en de ALGO-token gelanceerd in juni 2019, is Algorand een blockchain die schaalbaarheids- en consensusproblemen aanpakt die vaak voorkomen bij blockchains van de eerste en tweede generatie. De belangrijkste eigenschap van Algorand is het Pure Proof-of-Stake (PPoS) consensusprotocol dat validatoren willekeurig selecteert op basis van hun gestekte ALGO-munten.
Deelnemende gebruikers hebben de mogelijkheid om nieuwe blokken voor te stellen en te valideren, die vervolgens worden geverifieerd door een willekeurig geselecteerde commissie. Zodra een blok aan de blockchain is toegevoegd, worden alle transacties bevestigd. In het geval van een foutief blok wordt een nieuwe validator gekozen en begint het proces opnieuw.
De gedecentraliseerde aard van het Algorand-systeem is een van zijn grootste sterke punten, waarbij elke staker potentiële validator kan worden. Naast consensus wordt ALGO ook gebruikt voor netwerktransactiekosten.
Basisprincipes
Algorand is een blockchain die prioriteit geeft aan schaalbaarheid terwijl decentralisatie behouden blijft, een uitdaging voor veel blockchains van de eerste en tweede generatie zoals Bitcoin en Ethereum. Algorand pakt dit aan via zijn PPoS-consensusmechanisme, wat de meest opvallende eigenschap is.
Veel grote instellingen en bedrijven voelen zich aangetrokken tot Algorand vanwege de schaalbaarheid, veiligheid en decentralisatie van het PPoS-mechanisme. Algorand fungeert als een infrastructuurlayer die schaal, snelheid en kostenefficiëntie biedt, waardoor bedrijven echte problemen kunnen oplossen.
Wat is het Algorand-netwerk?
Opgericht door professor Silvio Micali, een gerenommeerde computerwetenschapper van MIT en winnaar van de Turing Award, is Algorand een blockchainnetwerk en project dat zijn mainnet in juni 2019 lanceerde, samen met zijn native cryptocurrency, ALGO. De blockchain richt zich voornamelijk op het verbeteren van schaalbaarheid en het ondersteunen van smart contracts.
Algorand is een publieke, gedecentraliseerde Pure Proof-of-Stake blockchain die op maat gemaakte layer-1 blockchains ondersteunt. Deze blockchains kunnen afgestemd worden op specifieke toepassingen, waardoor de technologie bijzonder nuttig is voor financiële diensten, gedecentraliseerde financiën (DeFi), fintech, instellingen en de creator-economie. Het project stelt dat het het trilemma heeft opgelost door veiligheid, schaalbaarheid en decentralisatie in balans te brengen en biedt een oplossing die aan de behoeften van verschillende sectoren tegemoetkomt.
Wat is de Algorand Foundation?
Opgericht in 2019 is de Algorand Foundation een non-profitorganisatie die zich richt op het financieren en ontwikkelen van het Algorand-ecosysteem, evenals op community-, onderzoeks- en governancewerk.
De Foundation heeft projecten binnen het Algorand-ecosysteem ondersteund met acceleratorprogramma's en heeft ook ontwikkelaars op universiteiten opgeleid. Algorand Inc., een privaat bedrijf, verzorgt echter de technische ontwikkeling. De Algorand Foundation houdt een aanzienlijk aantal ALGO aan, dat wordt gebruikt om haar activiteiten te financieren.
Hoe werkt Algorand?
Algorand's Pure Proof-of-Stake consensusmechanisme is de hoeksteen van zijn schaalbaarheid. In tegenstelling tot andere blockchains die decentralisatie opofferen voor schaalbaarheid, kan Algorand veel transacties snel verwerken terwijl de gedecentraliseerde architectuur behouden blijft. Zo kunnen Proof-of-Stake (PoS) blockchains opschalen, maar een klein aantal validators met grote stakes kan goedkeuring van blokken domineren, en Proof-of-Work (PoW) blockchains hebben vergelijkbare problemen doordat grote miningpools vaak de race naar het creëren van nieuwe blokken winnen.
In tegenstelling tot die systemen selecteert Algorand’s PPoS-consensusmechanisme validators en blokvoorstellers willekeurig uit iedereen die een participatiesleutel heeft gegenereerd. De kans om geselecteerd te worden is evenredig met de inzet van de deelnemer in het totaal gestekte bedrag. Hoewel een kleine houder een lagere kans heeft dan een grote houder, vereist Algorand geen minimale inzet, wat vaak een grote drempel vormt voor de gemiddelde gebruiker. De netwerkbeveiliging is hierdoor meer gedecentraliseerd dan bij andere PoS-blockchains, zoals Delegated Proof of Stake (DPoS), waar een geselecteerde set validators het netwerk controleert.
Op dit moment kan Algorand's PPoS-protocol blokken met directe finaliteit leveren, gemiddeld elke 3,7 seconden, en tot 6.000 transacties per seconde (TPS) verwerken.
Proposal Step
Het Pure Proof-of-Stake consensusmechanisme van Algorand is opgebouwd uit meerdere fasen. Gebruikers genereren hun participatiesleutel om participatieknooppunten te worden met zo weinig als 0,1 ALGO. Communicatie tussen deze knooppunten verloopt via Algorand-relaynoden.
De fase voor blokvoorstellen maakt gebruik van een Verifiable Random Function (VRF) om meerdere blokvoorstellers te selecteren, waarbij ze worden gekozen op basis van de verhouding van elke validator's inzet. De identiteit van de voorstellers blijft geheim totdat zij het nieuwe blok voorstellen, samen met de VRF-output om hun legitimiteit te bewijzen. Dit verhoogt de netwerkbeveiliging omdat kwaadwillenden de gekozen validator niet gericht kunnen aanvallen.
Zodra een blok wordt ingediend, worden participatieknooppunten willekeurig geselecteerd om deel te nemen aan de soft vote-commissie. Deze fase filtert voorstellen zodat slechts één kandidaat aan de blockchain kan worden toegevoegd. De stemmacht in de soft committee is evenredig met het bedrag dat elk account heeft gestaked, en stemmen worden gebruikt om een voorgesteld blok met de laagste VRF-hash te selecteren. Dit zorgt ervoor dat het onmogelijk is om de laagste VRF-hash te voorspellen en de voorsteller van een blok vooraf aan te vallen.
Certify Vote Step
Na de soft vote-fase wordt het blokvoorstel met de laagste VRF-hash als geldig beschouwd, en wordt een nieuwe commissie gevormd om de integriteit van de transacties in het voorgestelde blok te waarborgen en double-spending te voorkomen. Als de commissie het blok goedkeurt, wordt het toegevoegd aan de blockchain. Als de commissie het blok afkeurt, komt de blockchain in een herstelmodus en wordt een nieuw blok voorgesteld. In tegenstelling tot andere consensusmechanismen is er geen straf voor de blokvoorsteller die een ongeldig blok indient, wat een controversieel punt is bij het PPoS-protocol. Het risico op een fork in de Algorand-blockchain is zeldzaam, omdat er slechts één blokvoorstel tegelijk de certify vote-fase bereikt. Zodra een blok is toegevoegd, worden alle transacties in het blok als definitief beschouwd.
ALGO-token en gebruiksscenario's
De native token van Algorand, ALGO, heeft een maximale totale voorraad van 10 miljard munten die tegen 2030 worden verdeeld. De token heeft drie belangrijke doeleinden. Ten eerste kan het worden gebruikt om transactiekosten op het Algorand-netwerk te betalen, wat veel goedkoper is in vergelijking met netwerken zoals Ethereum en Bitcoin, met een minimale vergoeding van 0,001 ALGO.
Ten tweede kan ALGO worden geregistreerd om kans te maken geselecteerd te worden als blokvoorsteller of validator. Dit helpt de decentralisatie van het netwerk te behouden en biedt gebruikers een mogelijkheid om beloningen te verdienen.
Ten derde kan ALGO worden gebruikt om deel te nemen aan het Governance Program en te stemmen over belangrijke maatregelen met betrekking tot de toekomst van het protocol. Deze functie biedt een belangrijke stimulans voor de gemiddelde gebruiker om in ALGO te investeren, omdat ze gemakkelijk kunnen deelnemen zonder dat gedecentraliseerde applicaties (DApps) hun munten voor governance hoeven te registreren.
Bovendien publiceert Algorand een lijst van projecten die de blockchaintechnologie adopteren, en veel van deze projecten vereisen het gebruik van ALGO.
Conclusie
Algorand, net als andere alternatieve blockchains voor Bitcoin en Ethereum, is ontworpen om schaalbaarheid, snelheid en decentralisatie te prioriteren. Wat het echter onderscheidt is het Pure Proof-of-Stake consensusmechanisme, dat Verifiable Random Functions (VRF's) gebruikt om veiligheid te waarborgen en potentiële aanvallen te voorkomen. Deze unieke aanpak heeft veel gebruikers aangetrokken die geïnteresseerd zijn in blockchaintechnologie die meer gedecentraliseerd en veilig is.