Antwoorden>Meer informatie over de voor- en nadelen van decentralisatie>Uitleg over validatorconcentratie
Uitleg over de validatorconcentratie
// Tags
concentratie van validatorscentralisatie van staking
TL;DR: De validatorconcentratie geeft aan hoe de inzet (stake) of miningkracht over de netwerkdeelnemers is verdeeld. Wanneer een klein aantal entiteiten een onevenredig groot aandeel van de inzet in handen heeft, is het netwerk geconcentreerd. Wanneer veel validators vergelijkbare hoeveelheden bezitten, is er sprake van een gezonde verdeling binnen het netwerk. Een hoge concentratie verhoogt het risico op censuur, vormt een bedreiging voor de continuïteit van het netwerk als belangrijke validators offline gaan, en vergroot de kans op samenspanning. De mate van concentratie varieert aanzienlijk tussen de verschillende blockchains: Ethereum een Nakamoto-coëfficiënt van ongeveer 30, Solana 20 en BNB Chain ongeveer 7. Oorzaken hiervan zijn onder meer schaalvoordelen, delegatievoorkeuren, protocollen voor liquid staking en staking via exchanges. Om dit tegen te gaan zijn stimulansen op protocolniveau, limieten op de inzet en bewustwording binnen het ecosysteem nodig.
De eenvoudige uitleg
In een Proof of Stake-blockchain stellen validators kapitaal (stake) in als onderpand om het recht te verwerven om blokken te produceren en beloningen te verdienen. Hoe meer stake een validator in bezit heeft, hoe meer blokken hij produceert en hoe meer invloed hij heeft op het netwerk. Als één entiteit 33% van de totale stake in bezit heeft, kan deze mogelijk de consensus verstoren. Als deze entiteit 51% in bezit heeft, kan zij eenzijdig beslissen welke transacties worden opgenomen.
Zie het als een aandeelhoudersstemming. Als het aandelenbezit verspreid is over duizenden kleine aandeelhouders, kan geen enkele aandeelhouder de uitkomst dicteren. Als drie institutionele beleggers samen 60% van de aandelen in handen hebben, hebben zij in feite de zeggenschap over het bedrijf
ondanks wat de andere aandeelhouders willen. Concentratie van validators is het blockchain-equivalent van concentratie van eigendom.
Hoe concentratie wordt gemeten
The Nakamoto coefficient is the primary metric for measuring validator concentration. It represents the minimum number of entities that would need to collude to control more than 33% of the network's consensus weight. A higher coefficient means more entities are needed to compromise the network, indicating healthier distribution.
As of recent data, Ethereum's Nakamoto coefficient is approximately 30, meaning roughly 30 independent staking entities would need to collude to control a third of the stake. Solana's is approximately 20. BNB Chain's is approximately 7, reflecting its more concentrated validator set with only 40 active validators.
Naast de Nakamoto-coëfficiënt kan de concentratie worden gemeten aan de hand van het aandeel in de stake van de top 3, top 10 en top 20 validators, de geografische spreiding van de validators, de spreiding over hostingproviders en het percentage van de stake dat wordt beheerd via liquid staking-protocollen ten opzichte van onafhankelijke validators.
Waarom concentratie gevaarlijk is
Censuur wordt mogelijk wanneer een klein aantal validators voldoende stake in handen heeft om transacties selectief uit te sluiten. Als de vijf grootste validators 40% van de stake in handen hebben en overeenkomen om transacties van bepaalde adressen te censureren, zullen die transacties aanzienlijke vertragingen ondervinden, zelfs als andere validators bereid zijn ze op te nemen.
Op Ethereum zijn er zorgen geuit over censuur met betrekking tot OFAC-conforme blokbouwers en relais die adressen waarop sancties rusten, filteren.
Het ‘liveness’-risico neemt toe wanneer grote validators uitvallen. Als één enkele entiteit die 10% van het netwerk staked offline gaat, daalt de effectieve participatiegraad aanzienlijk. Als meerdere grote validators tegelijkertijd uitvallen (bijvoorbeeld als gevolg van een storing in de gedeelde infrastructuur), kan het netwerk mogelijk niet de consensusdrempel bereiken die nodig is om blokken te produceren.
Het risico op samenspanning is het ergste scenario. Als een voldoende groot aantal geconcentreerde validators hun acties op elkaar afstemmen, zouden ze transacties kunnen herschikken om MEV te genereren, specifieke gebruikers of applicaties kunnen censureren, of in extreme gevallen de blockchain kunnen stilleggen of een ‘double-spend’-aanval kunnen uitvoeren.
Oorzaken van concentratie
Schaalvoordelen spelen in het voordeel van grote exploitanten. Het op grote schaal exploiteren van validatorinfrastructuur is per eenheid stake goedkoper dan het exploiteren van één enkele validator. Grote exploitanten kunnen zich betere hardware, redundante opstellingen en gespecialiseerde operationele teams veroorloven, wat leidt tot een betere uptime en consistentere beloningen.
De voorkeuren bij delegatie zorgen voor concentratie. Op blockchains waar stakers hun inzet delegeren aan validators, gaat het grootste deel van de inzet naar de grootste, meest zichtbare en meest gerenommeerde validators. Kleinere validators hebben moeite om delegaties aan te trekken, zelfs als hun prestaties vergelijkbaar zijn, waardoor een zichzelf versterkende cyclus ontstaat.
Protocollen voor liquid staking, zoals Lido, zijn uitgegroeid tot belangrijke concentratiepunten. Op Ethereum beheert Lido via een netwerk van node-operators ongeveer 28-30% van alle ingezette ETH. Hoewel Lido de inzet intern over meerdere operators verdeelt, vormt het één enkele bestuursentiteit en één enkel smart contract-risico.
Bij staking via beurzen wordt het gestakeerde kapitaal geconcentreerd, omdat gecentraliseerde beurzen miljoenen gebruikers de mogelijkheid bieden om met één muisklik te staken. Wanneer gebruikers via Coinbase, Binance of Kraken staken, beheert de beurs de validators en heeft zij de controle over het gestakeerde kapitaal, ook al is het kapitaal afkomstig van miljoenen individuele gebruikers.
Maatregelen ter beperking van de gevolgen
Stimulansen op protocolniveau kunnen de spreiding bevorderen. Sommige blockchains hanteren anticorrelatieboetes die validators zwaarder straffen wanneer storingen met elkaar in verband staan (wat duidt op gedeelde infrastructuur), waardoor onafhankelijke activiteiten worden gestimuleerd. De aanpak Ethereum, waarbij de beloningen worden verlaagd voor validators die synchroon met grote groepen valideren, zorgt voor economische druk in de richting van diversiteit.
Stake-limieten bepalen hoeveel een individuele validator maximaal kan inzetten. Hoewel dit bij grote PoS-ketens niet gebruikelijk is, hanteren sommige netwerken maximale inzetlimieten per validator om concentratie te voorkomen.
Door bewustmaking en voorlichting binnen de gemeenschap leren stakers inzien hoe belangrijk het is om hun stem uit te brengen aan kleinere, onafhankelijke validators, in plaats van automatisch voor de grootste te kiezen.
Wat is de Nakamoto-coëfficiënt?
De Nakamoto-coëfficiënt is de meest gebruikte maatstaf voor de concentratie van validators. Deze coëfficiënt geeft het kleinste aantal onafhankelijke entiteiten aan dat zou moeten samenspannen om meer dan een derde van het consensusgewicht van een netwerk te beheersen; dit is de drempel waarbij zij de consensus kunnen verstoren. Een hoger getal betekent dat er meer partijen nodig zijn om de keten aan te vallen of te vertragen, wat duidt op een gezondere decentralisatie. Een laag getal betekent dat een handvol validators in feite de sleutels tot het netwerk in handen heeft.
Wat is het verschil tussen een geconcentreerd en een goed gespreid netwerk?
Het verschil tussen een geconcentreerd netwerk en een goed gespreid netwerk komt in meerdere risicodimensies tegelijk tot uiting. In de onderstaande tabel wordt samengevat hoe de twee profielen van elkaar verschillen, waarbij echte winkelketens als referentiepunten worden gebruikt.
Aspect
Geconcentreerd netwerk
Een goed uitgebouwd netwerk
Nakamoto-coëfficiënt
Laag, vaak in de enkele cijfers
Hoog, vaak tientallen
Risico op censuur
Hoger
Omlaag
Functioneren tijdens een storing
Breekbaar
Veerkrachtig
Risico op samenspanning
Verhoogd
Minimaal
Voorbeeld ter illustratie
BNB Smart Chain ongeveer 7)
Ethereum ongeveer 30)
Hoe verhoudt de concentratie van validators zich tussen de belangrijkste blockchains?
De concentratie loopt sterk uiteen tussen de verschillende netwerken, wat grotendeels wordt bepaald door het aantal validators dat elke keten ondersteunt en de manier waarop de inzet naar hen toevloeit. In de onderstaande tabel staan de geschatte Nakamoto-coëfficiënten voor drie veelgebruikte Proof of Stake-netwerken. Aangezien elke set blockchain-knooppunten anders is gestructureerd, moet je deze cijfers beschouwen als indicatief en niet als exact.
Blockchain
Geschatte Nakamoto-coëfficiënt
Wat dit weergeeft
Ethereum
Ongeveer 30
Veel onafhankelijke staking-entiteiten
Solana
Ongeveer 20
Grote maar meer geconcentreerde set validators
BNB Smart Chain
Ongeveer 7
Slechts ongeveer 40 actieve validators
Welke invloed heeft de concentratie van validators op de levendheid en de uptime?
Concentratie is niet alleen een probleem op het gebied van censuur, maar ook op het gebied van beschikbaarheid. Wanneer een groot deel van de stake bij één operator of één hostingprovider in handen is, kan één enkele storing een aanzienlijk deel van het netwerk in één klap offline halen. Als er voldoende stake wegvalt, kan de keten de deelnamedrempel missen die nodig is om blokken definitief vast te leggen, en in het ergste geval kan de keten tot stilstand komen. Daarom zijn hoge beschikbaarheid en een gediversifieerde infrastructuur net zo belangrijk als de verdeling van de totale stake.
Waarom zijn hoogwaardige ketens doorgaans meer geconcentreerd?
Er bestaat een terugkerende spanning tussen snelheid en distributie. Ketens die streven naar een zeer hoge doorvoercapaciteit vereisen vaak krachtige, dure validatorhardware, waardoor kleinere exploitanten worden uitgesloten en de inzet steeds meer naar een klein aantal kapitaalkrachtige spelers verschuift. Dat is de kern van de afweging tussen decentralisatie en prestaties: dezelfde ontwerpkeuzes die de capaciteit vergroten, kunnen ongemerkt de groep validators verkleinen en de concentratie vergroten.
Veelgestelde vragen
Wat is een goede Nakamoto-coëfficiënt?
Er is geen algemeen geldende drempelwaarde, maar hoe hoger, hoe beter. Een coëfficiënt in de enkele cijfers betekent dat een klein aantal entiteiten zou kunnen samenspannen om de keten te verstoren, terwijl een coëfficiënt in de tientallen betekent dat voor een aanval de coördinatie van veel onafhankelijke partijen nodig zou zijn. Vergelijk de waarde van een keten met die van vergelijkbare ketens, in plaats van deze op zichzelf te beoordelen.
Zorgt liquid staking ervoor dat de concentratie van validators toeneemt?
Dat kan. Een ‘liquid staking’-protocol verdeelt de inzet intern over vele node-beheerders, maar vormt nog steeds één enkele bestuursentiteit en is afhankelijk van één enkel smart contract. Daardoor concentreert een groot protocol in feite de invloed, zelfs als de onderliggende beheerders op het eerste gezicht divers lijken.
Heeft de concentratie van validators invloed op de finaliteit?
Ja. Voor definitieve bevestiging is een supermeerderheid van de inzet vereist om blokken te valideren. Als geconcentreerde validators dus offline gaan of weigeren te valideren, kan de keten moeite hebben om definitieve bevestiging te bereiken, waardoor recente blokken langer dan normaal ongedaan gemaakt kunnen worden.
Waarom is diversiteit in de infrastructuur van belang voor concentratie?
Zelfs validators die op het eerste gezicht onafhankelijk lijken, kunnen tegelijkertijd uitvallen als ze in dezelfde cloudregio of bij dezelfde hostingprovider draaien. Het spreiden van validators over verschillende providers en regio’s is een vorm van infrastructuurredundantie die de kans verkleint dat één gerelateerde storing in één keer een groot deel van de stake offline haalt.
Kan de concentratie van de validator worden aangepast?
Het kan worden teruggedrongen, maar zelden volledig worden uitgebannen. Protocolprikkels die gecorreleerde uitval bestraffen, limieten op de inzet en het feit dat stakers bewust aan kleinere exploitanten delegeren, dragen allemaal bij aan een betere verdeling. Omdat schaalvoordelen nooit volledig verdwijnen, is het laag houden van de concentratie een voortdurende inspanning in plaats van een eenmalige oplossing.
Quicknode van Quicknode
Quicknode aan de decentralisatie van de infrastructuur door nodes te exploiteren bij meerdere cloud- en bare-metal-providers in meer dan 14 regio’s wereldwijd. Door de blockchain-infrastructuur te spreiden over diverse providers en regio’s, Quicknode het risico op onderling samenhangende storingen die het gevolg zijn van een geconcentreerde infrastructuur. Voor teams die staking-tools, dashboards of delegatie-interfaces ontwikkelen, biedt de Core API Quicknode de benodigde RPC-toegang om de status van validators, de verdeling van stakes en de netwerkgezondheidsstatistieken van alle ondersteunde blockchains op te vragen.