Proof of History (PoH) – Solanas Geheimnis des Erfolgs

Solana ist die sechstgrößte Coin nach Marktkapitalisierung und eine Mutter für Tausende von Tokens. Ihre Entwickler bauten die beliebteste Plattform für den Start von Memecoins, Pump.fun, und sogar die eigene Wallet, Phantom. Solana begann, den „Killer von Ethereum“ genannt zu werden.

All dies wurde durch eine unterstützende kryptographische Technik möglich – Proof of History. Es ist kein eigenständiger Konsensmechanismus, sondern eine ergänzende Komponente davon. Daher kann es keine „Proof of History vs Proof of Stake“-Konfrontation geben. Es stellt einen neuen Ansatz für Zeitstempel dar, der Solana stark, schnell und skalierbar gemacht hat.

In diesem Artikel wird Solanas Proof of History vollständig erklärt. Wir werden erzählen, wie er innerhalb der Solana-Blockchain funktioniert, PoH mit Proof of Work und Proof of Stake vergleichen und seine Vor- und Nachteile darlegen.

Was ist Proof of History?

Wie wir aus der Bezeichnung verstehen können, geht es um Beweis durch Geschichte. Dieses Werkzeug versieht jeden Node mit einem Zeitstempel und liefert ihm somit sowohl Datum als auch Uhrzeit. Ein klares und leicht verständliches Beispiel wird auf der Solana-Website bereitgestellt.

Stellen Sie sich vor, Sie senden einen wichtigen Brief mit einem Zug von New York nach Chicago, mit Haltestellen in Philadelphia, Pittsburgh und Cleveland.

Auf den meisten Blockchains (Andere Kettenbahnen) gibt es keinen festen „Fahrplan“. Wenn der Zug in Cleveland ankommt, muss der Bahnhofsvorsteher jede andere Station anrufen, um zu bestätigen, dass es der richtige Zug ist. Das kostet Zeit.

Auf Solanas Eisenbahn erhält Ihr Brief bei jedem Halt einen Stempel mit der Stadt und der genauen Uhrzeit. Wenn er Cleveland erreicht, hat er bereits Stempel von allen vorherigen Halten. Es sind keine Anrufe nötig.

So funktioniert der Solana Proof of History-Konsens: Jeder Block hat den Beweis seiner gesamten Reise (Zeitstempel), sodass jeder Node ihn schnell verifizieren kann, ohne das gesamte Netzwerk zu fragen. Und weil Solana viele „Briefe“ gleichzeitig überprüfen kann (parallele Verifikation), bewegen sich die Züge, sprich Transaktionen, viel schneller.

Wie Proof of History (PoH) funktioniert

In PoW oder PoS befinden sich Miner oder Validatoren auf der ganzen Welt. Sie haben keine gemeinsame, synchronisierte Uhr. Wenn ein Block erstellt wird, enthält er einen Zeitstempel mit der Zeit, zu der er gemint wurde. Da jedoch jeder Node seine eigene lokale Zeit verwendet, können Zeitstempel inkonsistent oder sogar widersprüchlich sein.

Im Gegenzug schlug Solanas Proof of History die Nutzung einer verifizierbaren kryptographischen Uhr vor, die nicht erfordert, dass alle Nodes den Zeitstempeln der anderen vertrauen.

Schritt 1: Verwendung von Hash-Funktionen zur Erzeugung von Zeit
Hash-Funktionen sind Einwegfunktionen: Aus einer Eingabe erzeugen sie eine eindeutige Ausgabe, die irreversibel ist. Solana PoH verwendet eine bestimmte Hash-Funktion namens Sha256.

Wie Anatoly Yakovenko, der Gründer von Solana und Entwickler von PoH, sagte:

„Selbst wenn wir abgeschnitten werden und Kommunikationsverbindungen ausfallen, laufen unsere Uhren nie auseinander, da sie logisch auf diesem SHA256 basieren.“

Alle Hashes benötigen die gleiche Zeit, um berechnet zu werden. Das Rechnen erfolgt über einen speziellen Mechanismus, der als Verifiable Delay Function (VDF) bekannt ist. Jeder Hash stellt einen Tick der Uhr dar.

Schritt 2: Erstellen einer Kette von Hashes
Beginnen Sie mit einem zufälligen Anfangswert (z. B. v0).

v1 = hash(v0)
v2 = hash(v1)
v3 = hash(v2)
v4 = hash(v3)
...
v100 = hash(v99)

Schritt 3: Aufzeichnen von Ereignissen in der Zeitleiste
Angenommen, ein Ereignis (z. B. eine Transaktion oder Blockerstellung) tritt auf. Nennen wir es E1.

Sie fügen dieses Ereignis in die Hash-Kette an der Stelle ein, an der es passiert:

v101 = hash(v100 + E1)
v102 = hash(v101)
v103 = hash(v102)

Wenn später ein weiteres Ereignis (E2) passiert, wird es auf die gleiche Weise eingefügt:

v201 = hash(v200 + E2)

Nun zeigt die genaue Position eines Ereignisses in der Hash-Kette, wann es im Verhältnis zu allen anderen Ereignissen passiert ist.

Schritt 4: Überprüfung der Zeitleiste
Jeder kann sich die Hash-Kette ansehen und die Reihenfolge der Ereignisse verifizieren und feststellen, dass niemand ein Ereignis dazwischenschieben konnte. Das schafft eine vertrauenslose, überprüfbare Geschichte – also Proof of History.

Vorteile von Proof of History

Solanas Proof-of-History-Technik hat mehrere Vorteile für das Netzwerk:

• Skalierbarkeitsschub: Transaktionen werden effizient überprüft, während die Anforderungen an Datenspeicherung minimiert werden.
• Schnelle Transaktionen: Zeitstempel verkürzen die Zeit zur Bestätigung von Transaktionen.
• Verbesserte Sicherheit: Da jeder Hash vom vorherigen abhängt, würde eine Änderung irgendwo in der Geschichte die vollständige Neuberechnung der gesamten Sequenz erfordern.

Solana: Pionier der Proof-of-History-Revolution

Im März 2020 begann Solana, Proof of History zusammen mit Proof of Stake einzusetzen. Dies ermöglichte es, zu einer der schnellsten Blockchains zu werden.

• Solana verarbeitet 65.000 Transaktionen pro Sekunde,
• Bitcoin — 7,
• Ethereum — 15.

PoH ist verantwortlich für die Geschwindigkeit. Es ist die eingebaute Uhr des Netzwerks. Sie stempelt jedes Ereignis mit einem Zeitpunkt ab, sodass die Blockchain die genaue Reihenfolge der Transaktionen kennt, ohne darauf warten zu müssen, dass alle Nodes sich abstimmen.

PoS hingegen ist verantwortlich für die Sicherheit. Validatoren verarbeiten Transaktionen und erzeugen neue Blöcke. Um Validator zu werden, muss man SOL (den nativen Token) staken.

Solana nutzt Tower BFT, eine Version der Byzantinischen Fehlertoleranz, die PoH-Zeitstempel nutzt, um Blöcke abzustimmen und zu fixieren.

Zusätzlich sorgen Mechanismen wie:

• Gulf Stream (schiebt Transaktionen vorab zu Validatoren),
• Turbine (zerlegt Daten in kleinere Pakete wie BitTorrent),
• Sealevel (führt parallele Smart Contracts aus),
• Gossip-Protokoll (schnelle Verbreitung von Blockinfos)

für extreme Geschwindigkeit und Skalierbarkeit.

Proof of History vs Proof of Work (PoW) vs Proof of Stake (PoS)

Fast jeder Konsensmechanismus klingt nach „Proof of Something“. Warum? Weil er die Art beschreibt, wie das Netzwerk beweist, dass diese Transaktionen korrekt sind. Mit anderen Worten: Es ist die Methode, mit der Netzwerkteilnehmer übereinstimmen, dass eine Transaktion gültig und nicht bösartig ist.

Im Folgenden betrachten wir die wichtigsten.

Proof of Work (PoW)

Proof of Work ist der erste Blockchain-Konsensmechanismus, eingeführt von Bitcoin. In diesem System konkurrieren Miner auf der ganzen Welt darum, komplexe mathematische Rätsel zu lösen. Sie müssen „arbeiten“, um die Lösung zu finden, daher der Name Proof of Work. Der Erste, der das Rätsel löst, erhält das Recht, einen neuen Block von Transaktionen zur Blockchain hinzuzufügen, und bekommt eine Krypto-Belohnung. Dieser Prozess validiert nicht nur Transaktionen, sondern sichert auch das Netzwerk.

Proof of Stake (PoS)

Nein, es geht nicht um den Anteil einer Wohnung, den alle Verwandten nach dem Tod der Großmutter bekommen. Es bedeutet, dass viele Leute einen Anteil an einem gemeinsamen Pool von Vermögenswerten haben, die zur Verifizierung von Transaktionen verwendet werden.

Proof-of-Stake (PoS) ist ein Konsensmechanismus, der den Bedarf an Rechenleistung reduziert, indem zufällig ausgewählte Validatoren Transaktionen bestätigen und neue Blöcke erstellen. Er senkte den Energieverbrauch erheblich im Vergleich zu Proof-of-Work (PoW).

PoS hat zwei Arten von Teilnehmern im Netzwerk: Validatoren und Delegatoren. Sie folgen diesem Prozess:

• Validatoren sperren ihre Coins in einem Smart Contract, erstellen neue Blöcke und validieren Transaktionen. Im Gegenzug verdienen sie Belohnungen durch neue Coins und Transaktionsgebühren von Delegatoren.
• Delegatoren wählen Validatoren, denen sie ihre Coins für das Staking delegieren. Sie teilen sowohl die Risiken als auch die Gewinne mit den Validatoren.

Konsensmechanismus – Vergleich

PoH in anderen Netzwerken

Andere Blockchains wollen ebenfalls so schnell sein wie Solana. Während kein anderes großes Blockchain-Netzwerk vollständiges Proof of History wie Solana verwendet, implementieren mehrere Projekte verwandte Konzepte wie Verifiable Delay Functions (VDFs) und zeitbasierte Verifikationssysteme.

• Die Chia-Blockchain verwendet Verifiable Delay Functions (VDFs). Chia nennt ihre Version Proof of Time anstelle von Proof of History, aber die Idee ist ähnlich. Es schafft eine zuverlässige Zeitleiste mithilfe mathematischer Funktionen.
• Ethereum hat VDFs getestet, um sichere Zufälligkeit zu erzeugen. In der Ethereum-2.0-Forschung bauten sie ein „minimal VDF randomness beacon“ – ein System, das normale Zufallszahlenerzeugung mit VDFs kombiniert.
• Filecoin verwendet etwas anderes, aber Verwandtes: Proof of Spacetime (PoSt). Dies beweist, dass Speicheranbieter Daten für einen festgelegten Zeitraum aufbewahren.

Herausforderungen und Einschränkungen von PoH

Alles Gute hat seinen Preis. Zusammen mit den schnellsten Transaktionen bringt die Proof of History-Blockchain mehrere Probleme mit sich:

• Ein gewisses Maß an Zentralisierung: Die Abhängigkeit von einem einzigen Sequencer zur Erstellung der kryptographischen Zeitleiste stellt ein potenzielles Zentralisierungsrisiko dar. Wenn der Sequencer ausfällt oder kompromittiert wird, könnte das gesamte Zeitsystem des Netzwerks betroffen sein.
• Rechenintensität: Laut Solanas Whitepaper müssen Validator-Nodes strenge Hardware-Anforderungen erfüllen. Das schafft erhebliche Eintrittsbarrieren.

• Hohe Transaktionsfehlerrate: Proof of History bei Solana hat 20,5 % im Vergleich zu Ethereums 0,09 %. Diese Fehler werden oft durch Nonce-Mismatches und Probleme mit Slippage-Toleranzen verursacht.

Die Zukunft von Proof of History

Die Weiterentwicklung von Proof of History ist eng mit der Entwicklung von Solana selbst und allem, was darauf aufbaut, verbunden. Hier ist, was Anatoly Yakovenko über die Frage sagte, ob es ein Layer 2 auf Solana geben wird:

Solana strebt die Genehmigung durch die SEC an, damit es über ETFs verkauft werden kann. Trotz strenger Vorschriften glauben Experten, dass es 2025 eine 95%ige Chance auf eine ETF-Genehmigung gibt.

Das Unternehmen versprach ein Upgrade im Jahr 2025 – Firedancer. Es ist eine neue Version des Programms für Validatoren, die Solanas Geschwindigkeit auf über 1 Million Transaktionen pro Sekunde steigern könnte. Es wird von der Firma Jump Crypto in der Programmiersprache C entwickelt.

Große Finanzunternehmen und Konzerne sehen in Solana eine Möglichkeit, bis zu 7 Billionen US-Dollar pro Jahr bei globalen Transaktionskosten einzusparen. Solana hat bereits Partnerschaften mit Visa und Stripe.

Was nun?

Proof of History hat einen echten Durchbruch geschafft, an den weder die Erfinder von Bitcoin noch Ethereum gedacht haben. Also, mach dich bereit für Solanas Weg zu 1 Million Transaktionen pro Sekunde.

Was sind NFTs? Nicht-fungible Token erklärt | HODLFM.DE

NFTs sind einzigartige digitale Vermögenswerte auf der Blockchain,…

HODLFM.DE: Die wildeste Fahrt auf dem KryptomarktHODL Team

Haftungsausschluss: Alle Materialien auf dieser Seite dienen nur zu Informationszwecken. Keines der Materialien sollte als Anlageberatung interpretiert werden. Bitte beachten Sie, dass trotz der Art vieler Materialien, die auf dieser Website erstellt und gehostet werden, HODLFM.DE keine Finanzreferenzressource ist und die Meinungen von Autoren und anderen Mitwirkenden ihre eigenen sind und nicht als finanzielle Beratung aufgefasst werden sollten. Wenn Sie eine solche Beratung benötigen, empfiehlt HODLFM.DE dringend, sich an einen qualifizierten Fachmann der Branche zu wenden.