What is MTP?

MTP (Merkle Tree Proof) is een geheugenintensief Proof of Work-algoritme dat is ontworpen om de beveiligingsvoordelen van geheugenintensieve berekeningen te combineren met het praktische voordeel van snelle verificatie. Het algoritme werkt in twee fasen: eerst moeten miners een grote Merkle-boom in het geheugen opbouwen (wat ongeveer 2 GB RAM vereist) en deze vullen met hashwaarden die zijn afgeleid van de blokheaderdata. In de tweede fase genereren miners een compact bewijs bestaande uit geselecteerde paden door de Merkle-boom die aantonen dat ze de geheugenintensieve berekening hebben uitgevoerd, zonder dat de verificateur de hele boom hoeft op te bouwen. Dit bewijs wordt opgenomen in de blokheader voor validatie door netwerknodes.

De belangrijkste innovatie van MTP is de asymmetrie tussen bewijsgeneratie en verificatie — hoewel mining aanzienlijk geheugen en rekenkracht vereist, kost het verifiëren van een bewijs slechts milliseconden en minimale resources. Deze eigenschap maakt het ideaal voor lichtgewicht clients en mobiele nodes die blokken moeten valideren zonder significante hardware. MTP bereikt sterke ASIC-resistentie door de geheugenvereisten, aangezien de werkset van 2 GB ASIC-ontwikkeling onbetaalbaar duur maakt. Het algoritme werd formeel beschreven in een academisch paper en onderging beveiligingsanalyse die de weerstand tegen tijd-geheugen-afwegingsaanvallen vaststelde, waarbij een aanvaller minder geheugen zou proberen te gebruiken ten koste van meer berekening.

MTP werd oorspronkelijk overgenomen door Zcoin (nu hernoemd tot Firo), een op privacy gerichte cryptomunt die in 2016 werd gelanceerd. Zcoin implementeerde MTP als mining-algoritme in december 2018, ter vervanging van het eerdere Lyra2REv2-algoritme als onderdeel van het streven naar egalitair mining. MTP diende Zcoin goed tijdens de gebruiksperiode en stelde GPU-miners in staat om eerlijk deel te nemen aan blokproductie, terwijl de verificatiekosten laag bleven voor het netwerk. Firo stapte later in oktober 2021 over van MTP naar het FiroPoW-algoritme (gebaseerd op ProgPoW), op zoek naar nog sterkere ASIC-resistentie. Hoewel MTP niet langer actief wordt gebruikt door Firo, blijft het een belangrijke bijdrage aan het vakgebied van geheugenintensieve bewijssystemen en heeft het latere algoritmeontwerpen beïnvloed.