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South_agency/Getty
- Proof of Work und Proof of Stake sind die beiden Hauptmethoden, mit denen Kryptowährungstransaktionen verifiziert werden.
- Der Proof of Stake erfordert, dass die Teilnehmer Kryptowährung als Sicherheit hinterlegen, um Transaktionen erfolgreich genehmigen zu können.
- Proof of Work ist sicherer als Proof of Stake, aber langsamer und verbraucht mehr Energie.
Ein charakteristisches Merkmal der meisten der größten Kryptowährungen ist, dass sie dezentralisiert sind. Befürworter weisen darauf hin, dass dies einer ihrer Hauptvorteile ist. Aber auch das Fehlen einer zentralen Instanz, die für die Überprüfung von Transaktionen zuständig ist, stellt eine Herausforderung dar.
Bitcoin überwindet es, indem es einen Ansatz verwendet, der als Proof of Work bekannt ist, ebenso wie mehrere andere wichtige Kryptowährungen, darunter Bitcoin Cash und Litecoin. Eine wachsende Zahl von Plattformen wie Ethereum, Solana, Avalanche und Cardano verwenden jedoch jetzt eine Alternative, die als Proof of Stake bekannt ist und viel weniger Energie verbraucht.
Proof of Stake vs. Proof of Work: auf einen Blick
Proof of Work und Proof of Stake sind sich insofern ähnlich, als sie beide Mechanismen sind, durch die sich ein verteiltes Netzwerk von Teilnehmern darauf einigen kann, welcher neue Transaktionsblock zum digitalen Ledger einer Kryptowährung, bekannt als Blockchain, hinzugefügt wird. Sie unterscheiden sich jedoch darin, wie sie diesen Endpunkt erreichen.
Der Arbeitsnachweis seinerseits ermöglicht eine Einigung darüber, welcher Block hinzugefügt werden soll, indem von den Netzwerkteilnehmern verlangt wird, dass sie große Mengen an Rechenressourcen und Energie aufwenden, um neue gültige Blöcke zu generieren. Proof of Stake erfordert, dass Netzwerkteilnehmer Kryptowährung als Sicherheit zugunsten des neuen Blocks einsetzen, von dem sie glauben, dass er der Kette hinzugefügt werden sollte.
Was ist ein Proof-of-Stake?
Proof of Stake dreht sich um einen Prozess, der als Staking bekannt ist. Dies ist ein bisschen wie Abstimmungen, obwohl der Prozess bei den meisten Proof-of-Stake-Kryptowährungen nicht „eine Person eine Stimme“ beinhaltet. Stattdessen setzen die Teilnehmer – bekannt als Validatoren – eine bestimmte Menge an Krypto hinter dem Block, den sie der Kette hinzufügen möchten, wobei verschiedene Blockchains unterschiedliche Limits für diesen Betrag festlegen.
„Zum Beweis des Einsatzes ‚stimmen‘ die Inhaber von Kryptowährungen für die Genehmigung legitimer Transaktionen. Als Belohnung für die Abstimmung über legitime Transaktionen werden ‚Staker‘ im Laufe der Zeit in neu geschaffener Kryptowährung bezahlt“, sagt Garrick Hileman, Forschungsleiter bei Blockchain.com .
Ein Hauptvorteil von Proof of Stake besteht darin, dass es die Notwendigkeit vermeidet, immer größere Geldsummen in immer leistungsfähigere Computergeräte zu investieren, die immer mehr Strom verbrauchen.
Proof of Stake wurde „als Reaktion auf die hohen Rechenkosten von Proof-of-Work-Protokollen“ entwickelt, sagt Catherine Mulligan, Professorin für Informatik am Instituto Superior Técnico der Universität Lissabon.
Proof of Stake verspricht zudem eine höhere Skalierbarkeit und einen höheren Durchsatz als Proof of Work, da Transaktionen und Blöcke schneller genehmigt werden können, ohne dass komplexe Gleichungen gelöst werden müssen.
„Zwei Hauptvorteile von Proof of Stake gegenüber Proof of Work sind, dass PoS weniger energieintensiv sein und einen höheren Transaktionsdurchsatz (Geschwindigkeit) und Kapazität haben können“, sagt Hileman.
Proof of Stake kann jedoch in Richtung Zentralisierung tendieren. Dies liegt daran, dass es bei bestimmten Proof-of-Stake-Kryptowährungen keine wirkliche Begrenzung gibt, wie viel Krypto ein einzelner Validator einsetzen kann.
„Ein entscheidender Nachteil ist, dass man in manchen Systemen nur Validierer auswählt, die das meiste Geld haben. Das bedeutet, dass der Proof of Stake in vielen Fällen wahrscheinlich deutlich weniger demokratisch ist als Bitcoin“, sagt Mulligan.
Ein weiteres Problem mit Proof-of-Stake ist, dass die Umweltbilanz zwar beeindruckender ist, weil sie weniger Energie verbraucht, der Ansatz sich jedoch nicht wirklich in dem Umfang bewährt hat, den Proof-of-Work-Plattformen haben.
„Proof of Work ist der einzige Konsensalgorithmus, dessen Sicherheit im großen Maßstab erprobt und im Fall von Bitcoin sicher im Wert von über 1 Billion US-Dollar gespeichert wurde“, sagt Hileman.
Es gibt zwar Fragen, ob sich Proof of Stake bewähren kann, aber es hat den Vorteil, dass Maßnahmen integriert werden, die sicherstellen, dass sich Validatoren gut verhalten und nur gültige Blöcke genehmigen.
„Ein wichtiger Unterschied zwischen [the two consensus mechanisms] ist die Tatsache, dass es einen wirtschaftlichen Anreiz für Nodes gibt, sich gut am Proof of Stake zu beteiligen. Wenn sie fehlerhafte Transaktionen oder Blockierungen ‚validieren‘, werden sie mit etwas konfrontiert, das ‚Slashing‘ genannt wird – was bedeutet, dass sie bestraft werden“, sagt Mulligan.
Nachweis der Vor- und Nachteile des Einsatzes
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Vorteile |
Nachteile |
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Was ist ein Arbeitsnachweis?
Wo Proof of Stake einen Wettbewerb beinhaltet, um zu sehen, welcher neue Block die meisten Krypto-Stakes zu seinen Gunsten hat, beinhaltet Proof of Work einen Wettbewerb, um zu sehen, welcher neue Block die meiste Rechenarbeit zu seinen Gunsten geleistet hat.
In einem Proof-of-Work-Netzwerk wie Bitcoin „konkurrieren alle Computer (Knoten) im Netzwerk darum, das Problem als Erste zu lösen und ‚ihre Arbeit zu beweisen‘, und sie können die neuesten Transaktionen hinzufügen die Blockchain und verdienen Sie dafür etwas Bitcoin”, erklärt Mulligan.
Die Hauptstärke des Arbeitsnachweises besteht darin, dass er es durch die immer größere Investition in Energie für einen potenziell schlechten Akteur exponentiell schwieriger macht, ungültige Blöcke zu verifizieren und Kryptowährung doppelt auszugeben.
Allerdings ist sein Energieverbrauch umstritten.
„Das ist rechenintensiv und einer der Gründe, warum sich viele Menschen Sorgen über die Umweltauswirkungen des Bitcoin-Netzwerks machen“, sagt Mulligan. “Je mehr Computer Sie benötigen, um sicherzustellen, dass das Netzwerk robust und funktionsfähig ist, desto mehr Energie wird verbraucht.”
Neben der erforderlichen elektrischen Leistung verursacht die ständig wachsende Menge an Rechenleistung, die für den Wettbewerb in einem Proof-of-Work-Kryptowährungsnetzwerk erforderlich ist, ein Problem mit Elektroschrott, da die Teilnehmer veraltete Systeme entsorgen und durch fortschrittlichere ersetzen.
Andererseits erklärt Mulligan, dass eine weitere Stärke des Arbeitsnachweises darin besteht, dass er als demokratischer und dezentralisierter als der Nachweis des Einsatzes angesehen werden kann, da er auf offenem Wettbewerb zwischen Bergleuten basiert. Letztere hingegen können große Inhaber von Kryptowährungen begünstigen, die oft Early Adopters sind und dafür sorgen können, dass die entsprechende Blockchain auf eine bestimmte Weise entwickelt wird.
Arbeitsnachweis Vor- und Nachteile
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Vorteile |
Nachteile |
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Das Endergebnis
Proof of Work und Proof of Stake sind zwei verschiedene Mechanismen, die von Kryptowährungen verwendet werden, um einen Konsens darüber zu erzielen, welche neuen Blöcke zu ihren Blockchains hinzugefügt werden sollen. Sie alle lösen das grundlegende Problem der Verifizierung von Transaktionen ohne die Verwendung einer zentralen Instanz.
Proof of Stake erzielt einen Konsens, indem die Teilnehmer aufgefordert werden, Krypto hinter dem neuen Block zu staken, den sie der Blockchain einer Kryptowährung hinzufügen möchten. In der Zwischenzeit erreicht Proof of Work einen Konsens, indem die Teilnehmer Rechenleistung – und Strom – aufwenden müssen, um einen neuen gültigen Block zu generieren.
Proof-of-Work hat den Vorteil, dass es sehr teuer wird, das Netzwerk einer Kryptowährung anzugreifen, jedoch mit wachsenden Umweltkosten verbunden ist. Proof of Stake vermeidet zwar den massiven Energieverbrauch von Proof of Work, hat sich aber nicht als so sicher und stabil erwiesen wie Proof of Work im großen Maßstab.