Warum Proof of Work der bessere Konsensmechanismus ist

In der Welt der Kryptowährungen gibt es zwei Hauptkonsensmechanismen: Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS). Beide Mechanismen dienen dem gleichen Zweck - sie gewährleisten die Sicherheit des Netzwerks und verhindern doppelte Ausgaben. Doch ihre Arbeitsweise und ihre Auswirkungen auf die Funktionsweise von Kryptowährungsnetzwerken sind grundlegend verschieden.

Proof of Work (PoW)

Bitcoin, die erste und bekannteste Kryptowährung, verwendet ein Proof-of-Work-System. Bei diesem System lösen die Miner kryptographische Rätsel, um neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen. Die Rätsel sind so konzipiert, dass sie eine bedeutende Menge an Rechenleistung benötigen, um gelöst zu werden.

PoW hat den Vorteil, dass es die Sicherheit des Netzwerks durch den physischen Aspekt des Ressourcenverbrauchs (Arbeit) gewährleistet. Da das Minen eines Blocks beträchtliche Rechenleistung und damit Energie und Kosten erfordert, ist es unwirtschaftlich für einen Angreifer, das Netzwerk anzugreifen, da die Kosten für einen Angriff in der Regel den potenziellen Gewinn übersteigen würden.

Außerdem ist PoW dezentralisiert, weil im Prinzip jeder, der einen Computer und Zugang zum Internet hat, am Mining-Prozess teilnehmen und zur Netzwerksicherheit beitragen kann.

Einfaches Beispiel für PoW

Stellt euch PoW vor wie einen Wettkampf, bei dem Teilnehmer komplexe mathematische Gleichungen lösen. Jeder hat ein Rätselbuch und je mehr Rätsel sie lösen, desto mehr Punkte sammeln sie. Der Teilnehmer, der die meisten Punkte hat, bekommt die Erlaubnis, den nächsten Block zur Kette hinzuzufügen und eine Belohnung zu erhalten.

Vorteile von Proof of Work

Die wichtigsten Vorteile von PoW sind die Sicherheit und die Dezentralität. Da das Hinzufügen eines neuen Blocks eine große Menge an Rechenleistung erfordert, ist es für einen einzelnen Angreifer praktisch unmöglich, genug Rechenleistung zu kontrollieren, um das Netzwerk zu übernehmen. Außerdem ermöglicht PoW jedem, der genug Rechenleistung hat, am Mining-Prozess teilzunehmen und zur Sicherheit des Netzwerks beizutragen.

Proof of Stake (PoS)

Bei einem Proof-of-Stake-System werden neue Blöcke nicht durch das Lösen kryptographischer Rätsel erzeugt, sondern durch einen Auswahlprozess, der zum Teil zufällig ist und zum Teil davon abhängt, wie viele Coins der Benutzer besitzt und manchmal auch, wie lange er sie schon besitzt. Im Grunde geht es darum, dass Benutzer eine bestimmte Anzahl von Coins "einfrieren", um einen neuen Block erstellen zu können.

Ein Vorteil von PoS ist, dass es im Vergleich zu PoW deutlich weniger Energie verbraucht, da es keine Rätsel gibt, die eine große Menge an Rechenleistung erfordern. Das macht PoS-Netzwerke potenziell skalierbarer.

Ein Nachteil von PoS ist jedoch, dass es tendenziell zu einer stärkeren Zentralisierung führen kann. In einem PoS-System haben diejenigen, die mehr Coins besitzen, eine höhere Chance, ausgewählt zu werden, um den nächsten Block zu erstellen. Dies könnte dazu führen, dass die Macht (und der Reichtum) im Netzwerk sich auf eine kleine Anzahl von Großinvestoren konzentriert.

Einfaches Beispiel für PoS

Stellt Euch PoS wie eine Lotterie vor. Jeder Teilnehmer kauft Lose mit den Coins, die sie besitzen. Je mehr Coins Ihr besitzt und als Einsatz (Stake) verwenden, desto mehr Lose könnt Ihr kaufen und desto höher ist Eure Chance, die Lotterie zu gewinnen und den nächsten Block zur Kette hinzufügen zu dürfen. Gewinnt ein Teilnehmer, bekommt er eine Belohnung in Form von neuen Coins und die Transaktionsgebühren.

Zentralisierungsrisiken von Proof of Stake und warum es keine alternative zu Proof of Work ist

Proof of Stake (PoS) bringt eine Reihe von Zentralisierungsrisiken und potenziellen Gefahren mit sich, die es zu einer weniger idealen Alternative zu Proof of Work (PoW) machen können.

1. Machtkonzentration

Ein Hauptproblem von PoS-Systemen ist die potenzielle Konzentration von Macht bei denjenigen, die bereits eine große Anzahl von Coins besitzen. Da die Chance, einen neuen Block zu erstellen, proportional zur Menge der gehaltenen Coins ist, können die reichsten Teilnehmer des Netzwerks eine unverhältnismäßig große Kontrolle über das Netzwerk erlangen. Dies kann die Dezentralisierung untergraben, die ein grundlegendes Merkmal und ein Hauptvorteil von Kryptowährungen ist.

2. Zensur von Transaktionen

Diese Machtkonzentration kann auch zur Zensur von Transaktionen führen. Die Teilnehmer, die die meisten Coins besitzen und daher die meisten neuen Blöcke erstellen, könnten in der Lage sein, bestimmte Transaktionen zu blockieren, indem sie einfach entscheiden, sie nicht in den von ihnen erstellten Blöcken aufzunehmen. Dies könnte dazu führen, dass das Netzwerk für einige Benutzer weniger nützlich oder weniger fair wird.

3. Ungleichheit der Coin-Verteilung

Ein weiteres Problem ist, dass PoS-Systeme dazu führen können, dass die Verteilung der Coins im Netzwerk im Laufe der Zeit immer ungleicher wird. Da die reichsten Teilnehmer die meisten neuen Coins verdienen, können sie ihren Reichtum im Laufe der Zeit weiter erhöhen, während die ärmeren Teilnehmer relativ ärmer werden. Dies könnte die Ungleichheit im Netzwerk verstärken und könnte dazu führen, dass das Netzwerk für die ärmeren Teilnehmer weniger attraktiv wird.

4. Gefahr des "Nichts-auf-dem-Spiel"-Angriffs

PoS-Systeme sind außerdem anfällig für sogenannte "Nothing-at-Stake"-Angriffe. In einem PoW-System ist es teuer, mehrere Ketten gleichzeitig zu minen, da dies eine große Menge an Rechenleistung erfordert. In einem PoS-System hingegen gibt es keine solche Kosten, so dass ein Benutzer, der einmal ausgewählt wurde, einen Block zu erstellen, potenziell mehrere konkurrierende Blöcke erstellen könnte. Dies könnte das Netzwerk destabilisieren und es anfällig für doppelte Ausgaben machen.

Obwohl PoS-Systeme wenige Vorteile haben, insbesondere in Bezug auf den Energieverbrauch, bringen sie auch erhebliche Risiken und Gefahren mit sich und Nachtteile die den Vorteilen mehr als überwiegen. Wer Proof of Stake bevorzugt, kann auch gleich beim Fiatgeldsystem bleiben. Wachsende Ungleichheit und die Anfälligkeit für Angriffe machen PoS zu einer weniger idealen Alternative zu PoW. Bei der Bewertung von Kryptowährungsnetzwerken ist es wichtig, diese Faktoren zu berücksichtigen.

Zusammenfassung

Sowohl Proof of Work als auch Proof of Stake haben ihre Vor- und Nachteile. PoW bietet ein hohes Maß an Sicherheit und Dezentralität, verbraucht aber auch viel Energie. PoS ist energieeffizienter und potenziell skalierbarer, führt aber dazu, die Macht auf eine kleine Anzahl von reichen Benutzern zu konzentrieren. Genau das, was wir ja eigentlich nicht mehr wollen.

Es ist wichtig, diese Unterschiede zu verstehen, um die Auswirkungen dieser Konsensmechanismen auf die Funktionsweise und die Sicherheit von Kryptowährungsnetzwerken zu verstehen. Falls Ihr Fragen habt, schreibt sie in die Kommenare!