{"id":3558,"date":"2022-09-07T18:35:19","date_gmt":"2022-09-07T18:35:19","guid":{"rendered":"http:\/\/yvonnelehmann.de\/?p=3558"},"modified":"2023-05-18T14:40:49","modified_gmt":"2023-05-18T14:40:49","slug":"proof-of-work","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/yvonnelehmann.de\/proof-of-work\/","title":{"rendered":"Proof of Work und Proof of Stake"},"content":{"rendered":"\r\n
Um Neuemissionen oder Transaktionen bei Kryptow\u00e4hrungen dezentral zu erm\u00f6glichen, werden mittels sogenannter Konsensverfahren wie Proof of Work und Proof of Stake neue Bl\u00f6cke an die Blockchain angehangen. Anders als bei unserem traditionellen Fiatgeld, wie dem Euro oder dem US-Dollar, gibt es bei Kryptow\u00e4hrungen n\u00e4mlich keine Banken oder Kreditinstitute, welche den Zahlungsverkehr reglementieren, \u00fcberwachen oder die Buchhaltung betreiben. Bei Kryptow\u00e4hrungen obliegen diese Aufgaben durch den dezentralen Ansatz demnach der Gemeinschaft beziehungsweise dem Blockchain-Netzwerk. Aus diesem Grund nutzen Blockchains geeignete Verfahren in Form von Algorithmen, welche die Gemeinschaft koordinieren und das grunds\u00e4tzliche Misstrauen durch gegenseitige Kontrollen aufl\u00f6sen.<\/p>\r\n
<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Die Blockchain bei Kryptow\u00e4hrungen ist eine dezentralisierte Datenbank, auf der Transaktionen und Besitzt\u00fcmer, aber auch die Erschaffung oder Vernichtung von Coins verifiziert, gesichert und kryptografisch festgehalten werden. Einfach gesagt, ist die Blockchain eine erweiterbare Ankettung von Datens\u00e4tzen, die kontinuierlich mit neuen Datenbl\u00f6cken fortgeschrieben wird. Die Blockchain ist nicht zentral an einem Ort gespeichert, sondern wird als eine Art verteiltes Register gef\u00fchrt. Daher m\u00fcssen alle Teilnehmenden eine eigene Kopie erstellen, die fortgef\u00fchrt wird.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Bei der Erstellung von neuen Bl\u00f6cken, also der Fortschreibung der Blockchain, muss nun sichergestellt werden, dass bei allen Teilnehmenden eine identische Kette entsteht. Aus diesem Grund erarbeiten die Teilnehmenden zun\u00e4chst einmal Vorschl\u00e4ge f\u00fcr neue Bl\u00f6cke. Anschlie\u00dfend einigen sich die Teilnehmenden der Blockchain durch ein Konsensverfahren darauf, welcher der vorgeschlagenen Bl\u00f6cke nun tats\u00e4chlich in die Blockchain eingef\u00fcgt werden.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Der Konsens wird je nach Konsensverfahren unterschiedlich herbeigef\u00fchrt. Das bekannteste Verfahren ist hierbei das Proof of Work Verfahren, auf dem die gr\u00f6\u00dfte und \u00e4lteste Kryptow\u00e4hrungen Bitcoin basiert.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Im Anschluss an den Konsens wird dann der neue Block an die Blockchain angehangen und mittels kryptographischer Verfahren sichergestellt, dass die Blockchain nicht nachtr\u00e4glich ge\u00e4ndert werden kann. Damit wird sie f\u00e4lschungs- und manipulationssicher.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
<\/p>\r\n\r\n
Das bekannteste Konsensverfahren ist wie gerade geschrieben das Proof of Work Verfahren. Daneben gibt es noch das Proof of Stake, Proof of Burn und das Proof of Activity Verfahren. Die verschiedenen Konsensverfahren unterscheiden sich nicht nur in der Art und Weise, wie der Konsens erzielt wird, sondern die Art und Weise des Konsenses hat auch direkte Auswirkungen auf die Sicherheit der Kryptow\u00e4hrung, auf ihren Energieverbrauch als auch auf die Geb\u00fchrenstruktur. Daher anbei ein kurzer Vergleich der verschiedenen Konsensverfahren:<\/p>\r\n
<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n\r\n
Der Proof of Work ist ein Arbeitsnachweis wie beispielsweise die L\u00f6sung von mathematischen Aufgaben. Das Ergebnis der mathematischen Aufgabe ist ohne gro\u00dfen Aufwand nachpr\u00fcfbar, das erstmalige Berechnen erfordert jedoch eine hohe Rechenarbeit. Dadurch wird die Erstellung neuer Bl\u00f6cke technisch eingeschr\u00e4nkt, denn die L\u00f6sung der Aufgaben kostet Energie und Zeit. Die Berechnung der L\u00f6sung ist einfacher je h\u00f6her die Rechenleistung ist. In der Regel steigt aber mit der Gesamtrechenleistung des Netzwerks auch das Anforderungsniveau zur L\u00f6sung der Aufgaben.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Das Verfahren des Proof of Work wird bei Kryptow\u00e4hrungen auch als Mining bezeichnet, da es f\u00fcr die erstmalige L\u00f6sung der Aufgaben Coins als Belohnung gibt. Die Teilnehmenden sind dementsprechend als Miner bekannt. Mit jedem neuen Block werden neue Coins ausgegeben und gleichzeitig ein Teil der neuen oder noch offenen Transaktionen best\u00e4tigt.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
<\/p>\r\n\r\n
Beim Proof of Stake erzielen im Blockchain-Netzwerk die Teilnehmenden einen Konsens dar\u00fcber, wer als n\u00e4chstes einen Block erzeugen darf. Dabei wird aus einer gewichteten Zufallsauswahl per Algorithmus ein Knotenpunkt ausgew\u00e4hlt, der einen neuen Block hinzuf\u00fcgen darf. Das Gewicht, der sogenannte \u201eStake\u201c, des einzelnen Teilnehmenden in der Zufallszahl ergibt sich aus der Teilnahmedauer und\/oder dem Verm\u00f6gen des Teilnehmenden.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Das Proof of Stake Konsensverfahrens ben\u00f6tigt deutlich weniger Energie als das Proof of Work Verfahren. Dar\u00fcber hinaus wird das Blockchain-Netzwerk weniger von starken Rechenleistungen beeinflusst. Auch die \u00dcbernahmewahrscheinlichkeit ist nicht abh\u00e4ngig von der Rechenleistung, sondern vom Verm\u00f6gen der Teilnehmenden.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Um am Proof of Stake Konsensverfahren teilzunehmen, kannst du Kryptow\u00e4hrungen staken. Dabei stellst du deine Coins dem Netzwerk f\u00fcr das Konsensverfahren zur Verf\u00fcgung und erh\u00e4ltst daf\u00fcr Belohnungen in Form von Transaktionsgeb\u00fchren. Staking ist damit \u00e4hnlich einem verzinsten Sparbuch blo\u00df eben f\u00fcr Kryptow\u00e4hrungen (und damit nat\u00fcrlich risikoreicher als ein solches).<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Kryptow\u00e4hrungen, welche nicht auf dem Proof of Stake Verfahren basieren, sondern auf einem anderen Verfahren wie Proof of Work, kannst du nicht staken.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
<\/p>\r\n\r\n
Proof of Burn ist ein alternatives Konsensverfahren, welches versucht, das Problem des hohen Energieverbrauchs des Proof of Work zu l\u00f6sen. Dabei kannst du als Minern Coins \u201everbrennen\u201c. Im Gegenzug erh\u00e4ltst du die Erlaubnis Bl\u00f6cke im Verh\u00e4ltnis der verbrannten Coins zu schreiben. Die Grundidee dahinter ist, dass du als Miner kurzfristig Verluste in Kauf nimmst, um langfristig Gewinne durch das Schreiben neuer Bl\u00f6cke zu generieren. Je mehr Coins dabei verbrannt werden, umso h\u00f6her ist die Wahrscheinlichkeit f\u00fcr den n\u00e4chsten Block ausgew\u00e4hlt zu werden.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Das Proof of Burn Verfahren wird noch bei verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig wenigen Kryptow\u00e4hrungen eingesetzt. Letztlich gibt es keine Garantie daf\u00fcr, dass die Miner ihren Einsatz wieder reinholen k\u00f6nnen. Daher kann das Verbrennen der Coins eine riskante Angelegenheit sein.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
<\/p>\r\n\r\n
Proof of Activity versucht die Konsensverfahren Proof of Work und Proof of Stake zu vereinen. Dabei durchl\u00e4uft das Verfahren zwei Phasen, bevor ein vollst\u00e4ndiger neuer Block an die Blockchain angehangen wird.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
In der ersten Phase versuchen die Miner wieder mittels Rechenleistung Aufgaben zu l\u00f6sen, um einen neuen Block auf der Blockchain zu erstellen. Im Anschluss an die Erstellung des neuen Blocks werden in der zweiten Phase \u00e4hnlich wie beim Proof of Stake Teilnehmende ausgelost, den neuen Block zu \u00fcberpr\u00fcfen. Die Chance ausgew\u00e4hlt zu werden steigt mit der Anzahl der vom Teilnehmenden bereitgestellten Coins.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
Der Vorteil des Proof of Activity ist, dass es noch wesentlich sicherer ist als das Proof of Work oder das Proof of Stake Verfahren. Nachteilig ist der ebenso hohe Energiebedarf wie beim Proof of Work Verfahren durch die L\u00f6sung von Aufgaben.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n
<\/p>\r\n\r\n