Proof of Work gegen Proof of Stake – Wer dominiert?

Das prägende Merkmal von Kryptowährungen, eine Kraft, die dazu bestimmt ist, mit Banken das zu tun, was E-Mail mit der Post gemacht hat, ist ihre Dezentralisierung. Wenn Sie neu in der Welt der Kryptowährungen sind, haben Sie vielleicht von Befürwortern gehört, dass die Dezentralisierung der Hauptvorteil von Krypto ist.

Dennoch ist das Fehlen einer zentralen Autorität, die Transaktionen überprüft, eine echte Herausforderung. Kryptowährungen überwinden diese Herausforderung mithilfe von Proof of Work (PoW) oder Proof of Stake (PoS).

Wenn Sie ständig auf dem Drahtseil zwischen Fachkenntnissen und Kreativität, Voreingenommenheit und Offenheit, Erfahrung und Erleuchtung, Ehrgeiz und Leidenschaft, Arroganz und Überzeugung in diesem Bereich balanciert haben, lassen Sie sich nicht von blindem Glauben und der Neugier, die die Katze tötete, beeinflussen, oder Sie könnten selbst zum Verdächtigen werden. Da Neugier der Docht in Ihrer Lernkerze ist, helfen wir Ihnen, es zu entziffern.

Kryptowährung, auch als Crypto oder einfach Crypto bezeichnet, ist eine digitale oder virtuelle Währung, die Transaktionen mithilfe von Kryptografie sichert. Da Kryptowährungen keine zentralen Ausgabe- oder Regulierungsbehörden haben, verwenden sie dezentrale Systeme, um neue Einheiten auszugeben und Transaktionen aufzuzeichnen.

Kryptowährungen existieren auf der Blockchain, einem verteilten öffentlichen Hauptbuch, das alle Transaktionen erfasst, während sie von Kryptobesitzern aktualisiert werden. Die Blockchain ist einfach eine Beschreibung, wie Transaktionen als “Blöcke” aufgezeichnet und zeitgestempelt werden.

Der Proof of Stake (PoS) und der Proof of Work (PoW) sind Konsensmethoden, die sicherstellen, dass Benutzer sichere und geschützte Transaktionen durchführen können, während sie es für bösartige Akteure wie die berüchtigte Lazarus-Gruppe aus Südkorea, die sich auf betrügerische Transaktionen spezialisiert hat, knifflig und teuer machen. Diese Methoden bieten eine Möglichkeit für Teilnehmer, nachzuweisen, dass sie Ressourcen wie Mittel, Rechenleistung oder Energie für die Blockchain bereitgestellt haben.

Der Hauptunterschied zwischen Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) liegt in der Methode, die der Blockchain-Algorithmus verwendet, um Benutzer zu qualifizieren und auszuwählen, die Transaktionen zur Blockchain hinzufügen.

Proof of Work (PoW)

Definition und Erklärung von PoW

Proof of Work (PoW) bezieht sich auf ein System, bei dem neue Transaktionsblöcke zu Blockchains hinzugefügt werden. Die Arbeit besteht darin, eine lange Zeichenkette (Hash) zu generieren, die mit dem Ziel für den aktuellen Block übereinstimmen muss; es ist vergleichbar mit dem Versuch, einen Rubik’s Cube zu lösen. Der Krypto-Miner, der es schafft, die Zeichenkette mit seinem spezialisierten Computer abzugleichen, gewinnt das Recht, den Block dem System hinzuzufügen, und erhält dafür eine Belohnung.

Wie PoW funktioniert

1. Transaktion und Blockbildung: Wenn Sie Bitcoin an jemanden senden, wird die Transaktion zusammen mit anderen Transaktionen in einem Block erfasst und dem Netzwerk mitgeteilt.
2. Validierung durch Miner: Die Knoten im Netzwerk, auch Miner genannt, konkurrieren, um eine Lösung für ein komplexes mathematisches Rätsel zu finden. Sie verwenden dafür ihre Rechenleistung.
3. Konsensbildung: Die Knoten im Netzwerk stimmen darüber ab, ob der Miner das Rätsel gelöst hat. Konsens wird erreicht, wenn die Mehrheit zustimmt.
4. Belohnung für den Miner: Der erfolgreiche Miner wird mit Transaktionsgebühren belohnt. Diese Belohnung dient als Anreiz für die Bereitstellung von Rechenleistung, um das Netzwerk zu sichern.

Der PoW-Mechanismus fördert die Validierung des Netzwerks, indem er Miner belohnt, die Rechenleistung und Schwierigkeit zum Netzwerk hinzufügen. Das lotterieähnliche System stellt sicher, dass verschiedene Miner die Chance haben, die Belohnung zu erhalten.

Wenn Sie Bitcoin an jemanden senden, wird die Transaktion auf einem Block mit anderen Transaktionen erfasst und dem Netzwerk mitgeteilt, wo verschiedene Miner ihre Rechenleistung nutzen, um sie zu validieren.

Die Knoten (Computer) im Netzwerk konkurrieren miteinander, um eine Lösung für das komplexe mathematische Rätsel zu finden, basierend auf Versuch und Irrtum, bis ein Knoten die richtige Zahl findet und sie an die anderen Knoten weitergibt.

Konsens wird erreicht, wenn die Mehrheit der Knoten zustimmt, dass der Miner das Rätsel gelöst hat. Der Miner wird mit Transaktionsgebühren belohnt, weil er seine Rechenleistung, Energie und Zeit eingesetzt hat. Das PoW-Protokoll, das die Validierung ermöglicht, existiert, um zu verhindern, dass Transaktionen gefälscht werden.

Die “Arbeit” bezieht sich auf die Rechenleistung, die Miner dazu beitragen müssen, neue Transaktionsblöcke zu validieren.

Mining-Prozess im PoW

Cryptocurrency-Miner setzen erhebliche Mengen an Rechenleistung und Energie ein, um komplexe mathematische Probleme zu lösen und Transaktionen zu validieren, im Austausch gegen eine Belohnung. So funktioniert der Prozess:

1. Gruppierung neuer Transaktionen: Wenn Benutzer, Händler oder Investoren Krypto kaufen oder verkaufen, werden die Transaktionsdaten zu einem Block zusammengefasst.
2. Wettbewerb der Miner um das Recht zur Verarbeitung des neuen Blocks: Miner konkurrieren darum, die ersten zu sein, die das komplexe mathematische Rätsel lösen. Miner gewinnen das Recht zur Verarbeitung einer Transaktion, wenn sie nachweisen, dass sie an der Rechenleistung teilgenommen haben – dies wird als Hash bezeichnet.
3. Auswahl des Miners zur Hinzufügung eines neuen Blocks: Das System wählt zufällig den Miner aus, um den neuen Block zu verarbeiten und ihn der Blockchain hinzuzufügen. Der Miner wird mit neuen Krypto-Münzen belohnt.

Sicherheitsaspekte von PoW

Eine beeindruckende Erfolgsbilanz zeigt, dass der Proof-of-Work (PoW)-Mechanismus eine robuste Sicherheit bietet, hauptsächlich aufgrund der enormen Menge an Energie, die für das Hinzufügen von Blöcken zur Blockchain verwendet wird. Dies erschwert es bösartigen Akteuren erheblich und macht es teuer, genügend Rechenleistung zu sammeln, um betrügerische Transaktionen zu genehmigen oder die Blockchain zu manipulieren, da allein das Bitcoin-Mining so viel Strom verbraucht wie ein mittelgroßes europäisches Land.

Energieverbrauch im PoW

Der Energieverbrauch ist das größte Manko des PoW-Mechanismus. Laut einem Bericht der New York Times benötigte man 2009 eine vernachlässigbare Menge an Strom, um einen Bitcoin mit einem normalen Computer zu schürfen. Bis 2021 würde der Strombedarf für das Schürfen eines Bitcoins ein durchschnittliches amerikanisches Zuhause neun Jahre lang mit Energie versorgen.

Beispiele für Kryptowährungen, die PoW verwenden

Es wird geschätzt, dass über 64% der Marktkapitalisierung von Kryptowährungen den Proof-of-Work-Mechanismus nutzen, wobei die bekanntesten Beispiele Bitcoin, Dogecoin, Bitcoin Cash, Litecoin und Monero sind, unter anderen.

Proof of Stake (PoS)

Definition und Erklärung von PoS

Proof of Stake (PoS) ist ein Konsensmechanismus, der die Person zur Validierung des nächsten Datenblocks aufgrund der Anzahl der von ihnen gehaltenen Kryptomünzen auswählt, anstatt Rechenenergie für das Knacken von Rechenaufgaben zu verschwenden.

Die Aussicht, dass ein Teilnehmer einen neuen Block validiert, hängt von der Höhe ihres Einsatzes ab. Die Personen, die einsetzen, sogenannte Validatoren, erhalten keine Blockprämien, sondern werden stattdessen mit Netzwerkgebühren belohnt.

Wie PoS funktioniert

Staking bezieht sich darauf, dass Menschen zustimmen, eine bestimmte Menge an Kryptomünzen zu sperren, um die Möglichkeit zu erhalten, Validatoren zu werden, die neue Datenblöcke zur Blockchain hinzufügen. Die Validatoren oder Staker hinterlegen ihre Kryptowährung in einem Smart Contract, den die Blockchain verwaltet.

Der Blockchain-Algorithmus wählt die Validatoren aus, die für die Überprüfung neuer Datenblöcke basierend auf der Höhe ihres Einsatzes verantwortlich sind.

Als Faustregel gilt: Je höher der Einsatz, desto größer die Chancen, für die Arbeit ausgewählt zu werden. Wenn die von einem Validator freigegebenen Daten zur Blockchain hinzugefügt werden, werden sie mit einem Teil der neu geprägten Münzen belohnt.

Rolle der Validatoren in PoS

Es ist die Aufgabe des Teilnehmers, sicherzustellen, dass Transaktionen echt sind, bevor sie zur Blockchain hinzugefügt werden können, und somit dazu beizutragen, Konsens zu erzielen. Diese Teilnehmer, sogenannte Validatoren, haben eine festgelegte Menge ihrer Kryptotoken in einem Blockchain-Smart-Vertrag als Einsatz hinterlegt.

Die Validatoren erhalten dann die Möglichkeit, neue Transaktionen zu validieren, als Belohnung. Allerdings kommt dies mit einer Bedingung, denn Validatoren werden bestraft, wenn sie fehlerhafte oder betrügerische Transaktionen validieren, wobei sie einen Teil oder den gesamten Betrag ihres Einsatzes als Strafe verlieren könnten.

Sicherheitsaspekte von PoS

Während der PoS-Mechanismus als relativ sicher betrachtet werden kann, glauben einige Experten, dass das System im Vergleich zu PoW relativ anfällig für Angriffe ist. Obwohl der hinterlegte Betrag für Validatoren, die möglicherweise Geldgeschäfte tätigen möchten, um ihre Mittel nicht zu verlieren, abschreckend wirken kann, besteht nach wie vor erhebliche Debatte darüber, wie sicher er im Vergleich zur Sicherheit des PoW-Mechanismus ist.

Energieeffizienz in PoS

Was den Energieverbrauch betrifft, ist der Proof-of-Stake-Konsensmechanismus im Vergleich zur Proof-of-Work-Methode nicht so energiehungrig, da er nicht viel Rechenleistung erfordert. Stattdessen basiert der Mechanismus auf einer algorithmischen Auswahlmethode, die auf der Menge der Kryptofonds basiert, die ein Validator eingesetzt hat. Da keine mathematischen Rätsel gelöst werden müssen, wird weniger Energie verbraucht, was zu einer schnelleren Überprüfung von Transaktionen führt.

Beispiele für Kryptowährungen, die PoS verwenden

Da die Welt zunehmend besorgt über Treibhausgasemissionen und den CO2-Fußabdruck all unserer Aktivitäten ist, wird der Proof-of-Stake-Mechanismus immer beliebter. Derzeit gibt es über 80 Kryptowährungen, die den PoS-Mechanismus unterstützen, darunter Ethereum, Cardano, Tron, EOS, Cosmos und Tezos, um nur einige zu nennen. Es ist kein Wunder, dass Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin einmal sagte, dass Ethereum zu Proof of Stake (PoS) übergeht, als er gefragt wurde, ob es etwas gibt, worin er wahnsinniges Vertrauen hatte, aber seitdem herausgefunden hat, dass er komplett falsch lag.

Unterschiede zwischen PoW und PoS

Proof of Work (PoW)

• Die Wahrscheinlichkeit, einen Block zu minen, hängt von der Rechenleistung ab, die ein Miner einsetzt.
• Es ist der erste Miner, der das mathematische Rätsel löst, der die Belohnung erhält.
• Miner verwenden ihre Rechenleistung, um im Wettbewerb das kryptografische Rätsel zu lösen, bevor sie einen Block zur Kette hinzufügen können.
• Hacker benötigen mehr als 51 % Rechenleistung, um erfolgreich einen bösartigen Block hinzuzufügen.
• PoW-Systeme verbrauchen viel Energie, sind aber bewährter.
• Miner benötigen teure spezialisierte Ausrüstung.
• Man muss kräftig investieren, um Hardware zu kaufen.

Proof of Stake (PoS)

• Die Wahrscheinlichkeit, einen Block zu validieren, hängt von der Menge der Kryptowährung ab, die du einsetzt.
• Validators sammeln Netzwerkgebühren als Belohnung, anstelle einer Blockprämie.
• Es gibt keinen Wettbewerb, da ein Validator zufällig aufgrund seines Einsatzes ausgewählt wird.
• Ein Hacker bräuchte 51 % der gesamten Kryptomenge im Netzwerk, was praktisch unmöglich ist.
• PoS-Systeme sind kostspieliger, aber energieeffizienter.
• Du benötigst nur einen Standardcomputer, um ein Validator zu werden.

• Die einzige Investition, die du tätigen musst, ist der Kauf eines Einsatzes und der Aufbau eines Rufs.

Fazit

Die Kryptowährung hat eine aufregende Phase ihrer Existenz erreicht. Selbst traditionelle Finanzinstitutionen, die annahmen, sie würde verschwinden, entdecken, dass sie immer populärer wird und hier bleibt.

Während andere mit der Vorstellung kämpfen, dass Krypto seltsam ist, und mit den Schultern zucken, sagen sie, dass sie es nicht verstehen können, kannst du den Unterschied zwischen Proof of Work und Proof of Stake nicht länger ignorieren und einfach so weitermachen.

Dein bester Ansatz wird davon abhängen, was du schätzt, da beide unterschiedliche Vor- und Nachteile haben. Am wichtigsten ist jedoch, dass du verstehen möchtest, wie beide Mechanismen funktionieren, bevor du eine Entscheidung triffst.

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