Proof of History (PoH)

Proof of History ist eine hochfrequente Verifiable Delay Function (VDF): ein sequenzieller SHA-256-Hash, der fortlaufend auf seiner eigenen Ausgabe ausgeführt wird, wobei die vorherige Ausgabe die nächste Eingabe bildet. Da er sequenziell und preimage-resistent ist, lässt er sich nicht parallelisieren; um nachzuweisen, dass N Schritte vergangen sind, müssen N Hashes berechnet werden, die Verifizierung ist dagegen schnell und parallelisierbar. Transaktionen werden in die Sequenz eingefügt und erhalten so einen nachweisbaren Zeitstempel ihrer relativen Position. Für sich genommen ist PoH kein vollständiger Konsensmechanismus, sondern die Zeitquelle, auf der der Konsens aufsetzt.

Relevant ist das, weil die zeitliche Reihenfolge vorab festgelegt wird, ohne dass die Validatoren zur Festlegung von Zeitstempeln kommunizieren müssen; das senkt den Nachrichtenaufwand des Konsenses erheblich. So werden sehr schnelle Blöcke und ein hoher Durchsatz möglich, ein relevantes technisches Unterscheidungsmerkmal für Netzwerke, die für Zahlungen und die Tokenisierung von Real World Assets genutzt werden. Bei Solana wird PoH mit Tower BFT, einer PBFT-Variante, die die PoH-Uhr nutzt, und mit Proof of Stake kombiniert, um Konsens und Finalität zu erreichen.

Das PoH-Whitepaper veröffentlichte Anatoly Yakovenko im November 2017, die Mainnet-Beta von Solana startete im März 2020. Solana ist das einzige Netzwerk, das PoH in dieser Form einsetzt. VDFs als allgemeines Konzept wurden auch in anderen Umgebungen untersucht, etwa von der Ethereum Foundation als Quelle für Zufallswerte, Proof of History ist jedoch spezifisch für Solana. Wer Netzwerke bewertet, bei denen die Abwicklungsgeschwindigkeit entscheidend ist, findet in PoH die Erklärung dafür, warum Solana nach wenigen Slots sehr schnell Finalität erreicht.