Vaikka useimmat lohkoketjujärjestelmät käyttävät joko työntodiste (Proof of Work, PoW)- tai varantotodiste (Proof of Stake, PoS) -konsensusalgoritmia, polttotodistetta (Proof of Burn, PoB) testataan mahdollisena vaihtoehtona niille.
Yleisesti ottaen lohkoketjun konsensusalgoritmit ovat vastuussa verkon pitämisestä turvallisena sekä transaktioiden tarkistamisesta ja vahvistamisesta.
Työntodistelohkoketjussa, kuten Bitcoinissa, louhijat kilpailevat löytääkseen kelvollisen ratkaisun monimutkaiseen kryptografiseen ongelmaan. Ensimmäinen louhija, joka löytää ratkaisun tietylle lohkolle, lähettää työntodisteen (lohkon hajautusarvon) muulle verkolle. Hajautettu solmujen verkko tarkistaa sitten, onko todiste kelvollinen vai ei. Jos se on kelvollinen, louhija ansaitsee oikeuden lisätä lohkon pysyvästi lohkoketjuun ja hänet palkitaan myös uusilla bitcoineilla.
Mitä tulee varantotodistelohkoketjuihin, konsensusalgoritmi toimii eri tavalla. Hajautusfunktioiden käyttämisen sijaan PoS-algoritmi käyttää digitaalisia allekirjoituksia, jotka todistavat kolikoiden omistajuuden. Uusien lohkojen vahvistamisen tekevät niin sanotut lohkojen luojat, jotka valitaan deterministisellä tavalla. Mitä enemmän kolikoita käyttäjä steikkaa, sitä suurempi mahdollisuus hänellä on tulla valituksi lohkon vahvistajaksi. PoW-järjestelmistä poiketen suurin osa PoS-järjestelmistä ei kuitenkaan tarjoa lohkopalkkioita, ja ainoa maksu, jonka lohkojen luoja saa lohkon vahvistamisesta, on transaktiomaksut.
Vaikka polttotodistealgoritmilla on yhtäläisyyksiä PoW:n ja PoS:n kanssa, sillä on oma erityinen tapansa saavuttaa konsensus ja vahvistaa lohkot.
Polttotodiste (Proof of Burn, PoB)
PoB:stä on useampi kuin yksi versio, mutta Iain Stewartin idealisoima polttotodistekäsite on luultavasti tunnetuin kryptovaluutta-alalla. Sitä ehdotettiin kestävämmäksi vaihtoehdoksi PoW-konsensusalgoritmille.
Pohjimmiltaan polttotodiste näyttää työntodistealgoritmilta, mutta sen energiankulutus on pienempi. PoB-pohjaisten verkkojen lohkon vahvistusprosessi ei vaadi tehokkaiden laskennallisten resurssien käyttöä eikä ole riippuvainen tehokkaasta louhintalaitteistosta (kuten ASICeista). Sen sijaan kryptoja poltetaan tarkoituksella keinona "sijoittaa" resursseja lohkoketjuun, joten ehdokaslouhijoiden ei tarvitse sijoittaa fyysisiä resursseja. PoB-järjestelmissä louhijat investoivat virtuaalisiin louhintalaitteisiin (tai virtuaaliseen louhintatehoon).
Toisin sanoen suorittamalla kolikoiden polttamista käyttäjät voivat osoittaa sitoutumisensa verkkoon ja saada oikeuden "louhia" ja vahvistaa transaktioita. Koska kolikoiden polttoprosessi edustaa virtuaalista louhintavoimaa, mitä enemmän kolikoita käyttäjä polttaa järjestelmän hyväksi, sitä enemmän louhintavoimaa hänellä on ja siten sitä suuremmat mahdollisuudet tulla valituksi seuraavaksi lohkon vahvistajaksi.
Miten polttotodiste toimii?
Lyhyesti sanottuna kolikoiden polttaminen käsittää niiden lähettämisen julkiseen todistettavaan osoitteeseen, jossa niistä tulee saavuttamattomia ja hyödyttömiä. Tyypillisesti nämä osoitteet (eli syöjäosoitteet) luodaan satunnaisesti ilman, että niihin on liitetty yksityistä avainta. Luonnollisestikin kolikoiden polttaminen vähentää niiden saatavuutta markkinoilla ja luo taloudellista niukkuutta, mikä aiheuttaa niiden arvon mahdollisen kasvun. Mutta tämän lisäksi kolikoiden polttaminen on toinen tapa investoida verkon turvallisuuteen.
Eräs syy siihen, miksi työntodistelohkoketjut ovat turvallisia, on se, että louhijoiden on investoitava paljon resursseja ollakseen kannattavia. Tämä tarkoittaa, että PoW-louhijalla on kaikki kannustimet toimia rehellisesti ja auttaa verkkoa estääkseen alkuinvestointien tuhlaamisen.
Polttotodistealgoritmien idea on samanlainen. Mutta sen sijaan, että investoitaisiin sähköön, työvoimaan ja laskentatehoon, PoB-lohkoketjujen oletetaan olevan turvattuja kolikoiden polttojen kautta tehdyillä investoinneilla eikä millään muulla.
PoW-lohkoketjujen tavoin PoB-järjestelmät tarjoavat lohkopalkkioita louhijoille, ja tietyn ajan kuluessa palkkioiden odotetaan kattavan poltettujen kolikoiden alkuinvestoinnit.
Kuten jo aiemmin totesimme, on olemassa erilaisia tapoja toteuttaa polttotodistekonsensusalgoritmi. Vaikka jotkin projektit suorittavat PoB-louhintansa polttamalla bitcoineja, toiset saavuttavat yksimielisyyden polttamalla omaa natiivikolikkoaan.
Polttotodiste vs. varantotodiste
Yksi asia, joka PoB:llä ja PoS:llä on yhteistä, on se, että lohkojen vahvistajien on sijoitettava kolikkonsa osallistuakseen konsensusmekanismiin. PoS-lohkoketjut vaativat kuitenkin lohkojen luojia steikkaamaan kolikkonsa – yleensä lukitsemalla ne. Mutta jos lohkojen luojat päättävät poistua verkosta, he voivat ottaa nämä kolikot takaisin ja myydä ne markkinoilla. Siksi tällaisessa skenaariossa ei ole pysyvää markkinoiden niukkuutta, koska kolikot poistetaan liikkeestä vain tietyksi ajaksi. Toisaalta PoB-lohkojen vahvistajien on tuhottava kolikkonsa pysyvästi, mikä saa aikaan pysyvän taloudellisen niukkuuden.
Polttotodisteen hyödyt ja haitat
Tässä luetellut hyödyt/haitat perustuvat PoB-mallin kannattajien yleisiin väitteisiin, eikä niitä tule pitää todistettuina tosiasioina. Näistä väitteistä on kiistoja, jotka edellyttävät lisätestejä, jotta ne voidaan vahvistaa päteviksi tai pätemättömiksi.
Hyödyt
Kestävämpi. Vähäisempi virrankulutus.
Louhintalaitteistoa ei tarvita. Kolikoiden poltot tapahtuvat virtuaalisilla louhintalaitteilla.
Kolikoiden poltot vähentävät levikkiä (markkinoiden niukkuus).
Kannustaa louhijoita sitoutumaan pitkällä aikavälillä.
Kolikoiden jakelu/louhinta on yleensä vähemmän keskitettyä.
Haitat
Jotkut sanovat, että PoB ei ole käytännössä kovin ympäristöystävällistä, koska poltettavat bitcoinit syntyvät PoW-louhinnan kautta, mikä vaatii paljon resursseja.
Ei ole todistettu toimivan suuremmissa mittakaavoissa. Sen tehokkuuden ja turvallisuuden varmistamiseksi tarvitaan lisää testausta.
Yleensä louhijoiden tekemän työn todentaminen viivästyy. Se ei ole yhtä nopeaa kuin työntodistelohkoketjuissa.
Kolikon polttoprosessi ei ole aina läpinäkyvä tai keskivertokäyttäjän helposti todennettavissa.