Was ist Proof of Work und Proof of Stake?

Der Konsensalgorithmus ist für die Blockchain äußerst wichtig. Es ist eine Reihe von Funktionen und Regeln, die die Funktionsfähigkeit eines Netzwerks gewährleisten und allen Teilnehmern helfen, eine Einigung zu erzielen. Der Konsensalgorithmus prüft, ob alle Transaktionen korrekt sind. Es gibt viele Varianten von Konsensalgorithmen. In diesem Artikel werden wir uns die beiden beliebtesten Konsensalgorithmen ansehen – Proof of Work und Proof of Stake, wie sie funktionieren, ihre Vor- und Nachteile und wie sie sich voneinander unterscheiden.

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Was ist Proof of Work?

Proof of Work (PoW) ist der erste Konsensalgorithmus, der in den meisten Fällen verwendet wird kryptowährung einschließlich Bitcoin, also ist es auch der bekannteste Algorithmus im Moment. Mit Proof of Work erhalten die Teilnehmer der Blockchain eine Belohnung in derselben Kryptowährung, in der sie Transaktionen durchführen. Transaktionen werden bestätigt, wenn Sie einer Blockkette einen neuen Block hinzufügen. Dieser Prozess wird als Mining bezeichnet, was bedeutet, dass die Bergleute damit beschäftigt sind, neue Blöcke hinzuzufügen.

Dazu müssen die Bergleute eine Lösung für das arithmetische Problem bereitstellen und zeigen, dass es keine Fehler in den Transaktionen gibt. Viele der wichtigsten Kryptowährungen basieren auf der Proof of Work-Methode. Unter ihnen ist Bitcoin mit dem SHA-256-Algorithmus, Ethereum mit Ethash, Litecoin mit Script und Monero mit CryptoNight.

Obwohl der Proof of Work-Algorithmus von den größten Kryptowährungen verwendet wird, hat diese Methode einige Nachteile. Die Lösung arithmetischer Probleme erfordert viel Zeit und Energie. Aus diesem Grund versuchen Bergleute und Hersteller von Grafikkarten immer, die Entwicklung vonneue Geräte, die hohen Ansprüchen gerecht werden. Aufgrund der zunehmenden Komplexität von Computeraufgaben werden herkömmliche Grafikkarten fast nicht verwendet. Vielmehr werden sogenannte ASIC verwendet, die ein hohes Maß an Datenverarbeitung aufweisen. In Kombination mit billiger Kühlung und billigem Strom kann der Bergbau sehr profitabel sein.

Wie funktioniert Proof of Work?

Netzwerkteilnehmer müssen eine relativ komplexe Aufgabe mit ihrer Hardware im Proof of Work-Algorithmus lösen. Wer die richtige Lösung findet, kann damit beweisen, dass er der Blockkette einen neuen Block hinzufügen kann.

Hier ist es auch relativ einfach, die Richtigkeit der Lösung zu überprüfen. Nach dem Lösen von Rätseln generiert der Miner einen Hash aus der Lösung und dem Inhalt des Blocks. Wenn dieser Hash bestimmte Bedingungen erfüllt, wird er von anderen Knoten im Netzwerk überprüft. Wenn diese Knoten ihre Gültigkeit bestätigen, erhält der Bergmann seine Belohnung. Ein Block gilt als verifiziert und kann einer Blockkette hinzugefügt werden.

Je nachdem, wie viele Teilnehmer im Netzwerk arbeiten und welche Rechenleistung verwendet wird, erhöht sich die Komplexität der Aufgabe künstlich, um die Erzeugung neuer Blöcke absichtlich zu verzögern. Aus diesem Grund benötigen Blockchains Zeit, um neue Transaktionen zu validieren, wenn die Blockchain den Proof of Work-Algorithmus verwendet.

Vorteile von Proof of Work

Der Konsensmechanismus schützt die Blockchain vor Angriffen und falschen Transaktionen. Angriffe erfordern eine hohe Rechenleistung und verursachen daher im Voraus hohe Kosten, ohne die Garantie für Erfolg und hohe Renditen. Dies schließt Angriffe nicht aus, macht sie aber relativ unwahrscheinlich.

Außerdem verlangsamt der Proof of Work-Algorithmus das System künstlich, da nur eine bestimmte Anzahl von Blöcken pro Stunde generiert werden kann. Dies hilft dem System, sich vor DDoS-Angriffen zu schützen.

Nachteile von Proof of Work

Im Proof of Work-Algorithmus werden falsche Informationen erkannt, indem man sie mit den übrigendie Daten in der Blockkette werden gespeichert. Auf diese Weise kann eine absolute Mehrheit in Informationen über die Blockchain eindringen. Dies eröffnet die unwahrscheinliche Möglichkeit eines sogenannten 51% -Angriffs.

Mining-Pools, die mehr als 50 Prozent der gesamten Rechenleistung bereitstellen, können die Sicherheit und Stabilität des Netzwerks gefährden. Mit Bitcoin ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Angriffs sehr gering, da Bergleute auf der ganzen Welt arbeiten. Wenn ein großes Land wie Russland oder China beschließt, mit dem Abbau von Transaktionen zu beginnen, müssen die Entwickler der Blockchain eine Lösung bereitstellen.

Neben dieser Gefahr ist das Problem des Energieverbrauchs bekannt. Der Stromverbrauch von Bitcoin steigt jedes Jahr an, da die Anzahl der Bergleute weiter wächst und immer mehr Menschen Bitcoin verwenden. Experten auf diesem Gebiet gehen derzeit davon aus, dass der Stromverbrauch 16,36 Terawattstunden pro Jahr betragen wird. In vielen Ländern wird der größte Teil der Energie durch Kohlekraftwerke erzeugt. Dies bedeutet, dass Bitcoin die Umwelt verschmutzt.

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Was ist Proof of Stake?

Proof of Stake (PoS) ist ein relativ neuer Konsensalgorithmus. Immer mehr Blockchains verwenden diesen Algorithmus. Sie tun dies, weil Proof of Stake gegenüber Proof of Work mehrere Vorteile hat.

Proof of Stake gibt Knoten mit einem Anteil von Netzwerk-Token das Recht, eine Belohnung für die Überprüfung von Blöcken zu erhalten. Dieser Konsens ist im Gegensatz zum Proof of Work-Algorithmus viel umweltfreundlicher.

Wie funktioniert Proof of Stake?

Bei der Verwendung von Proof of Stake müssen Transaktionen von den am Netzwerk beteiligten Knoten bestätigt werden. Sie können jedoch nicht einfach teilnehmen, Sie müssen zuerst eine bestimmte Menge an Geld setzen. Dies wird als Wette bezeichnet.

Wenn jemand mehr setzt als der andere, ist die Chance, eine Genehmigung für die Überprüfung von Blöcken zu erhalten, viel höher. Wenn ein anderer Bergmann den gleichen Betrag setzt, werden die Wetten in diesem Fall wie in einer Lotterie gespielt. Es passiert völlig zufällig. Jeder kann an diesem Algorithmus teilnehmen, obwohl Sie zuerst genug Geld haben müssen.

Die Wette gibt Ihnen das Recht, die Blöcke zu überprüfen, stellt aber auch sicher, dass die Knoten ihr Bestes geben, um ihre Arbeit gut zu machen. Wenn jemand die vom Netzwerk festgelegten Regeln nicht befolgt, kann er entscheiden, ob er ein Gebot annimmt und jemanden aus dem Netzwerk entfernt. Auf diese Weise stellt das Netzwerk sicher, dass Sie jemandem vertrauen können, der die Blöcke überprüft. Das Netzwerk erfährt immer, wenn jemand etwas gegen die Regeln tut.

In dem Moment, in dem sich jemand entscheidet, das Netzwerk zu verlassen, erhält er seinen Einsatz zurück. Am Ende ist es eine Art Pfand. Obwohl es sich etwas von einer normalen Einzahlung unterscheidet, können Sie mit dieser Einzahlung Geld verdienen. Auf diese Weise können Sie dies als eine Art von Zinsen betrachten, die Sie für Ihre Einzahlungsrate erhalten.

Der Proof of Stake-Algorithmus ist wesentlich einfacher und kostengünstiger zu verwenden als Proof of Work. Das Team hinter der Ethereum-Kryptowährung hat sich daher entschieden, zu Proof of Stake zu wechseln. Ethereum wird in eine hybride Version der beiden Protokolle umgewandelt: In Zukunft werden etwa ein Prozent der Blöcke mit Proof of Stake geschützt sein. Darüber hinaus wird dieses Protokoll von vielen neuen Kryptowährungen bevorzugt. Dazu gehören Solana, Cardano, Algorand, Tezos, Cosmos, BlackCoin, PivX und andere. Die Liste der Kryptowährungen, die PoS verwenden, wächst aufgrund ihrer Popularität jeden Tag.

Vorteile von Proof of Stake

Im Vergleich zu Proof of Work ist Proof of Stake viel sicherer für die Umwelt. Im Proof of Stake funktioniert ein Knoten nur, wenn er zur Überprüfung ausgewählt wird. Auf diese Weise wird keine Energie für Arbeit verschwendet, die letztendlich nicht für die Blockchain verwendet wird. Daher können wir sagen, dass Proof of Stake eine „grüne“ Methode des Bergbaus ist.

Darüber hinaus ist Proof of Stake auch ein sicherer Algorithmus. Wenn jemand einen 51% -Angriff durchführen möchte, muss er zuerst mehr als die Hälfte aller Kryptowährungen zur Verfügung haben. Die Chancen, dass dies geschieht, sind so gering, dass man davon ausgehen kann, dass es niemals passieren wird.

Nachteile von Proof of Stake

Proof of Stake hat jedoch auch Nachteile. Zum Beispiel zieht dieser Algorithmus hauptsächlich Leute mit einer großen Brieftasche an. Menschen, die wenig Geld haben, sollten diesen Algorithmus nicht wählen.

Aus diesem Grund entstand aus Proof of Stake ein neuer Algorithmus – Delegated Proof of Stake (DPoS). Dieser Algorithmus hat eine delegierte Gebotsbestätigung. Sie können über das Abstimmungssystem als Delegierter ausgewählt werden, was bedeutet, dass Sie den Meinungsaustausch durchführen dürfen. DPoS ist also eine demokratische Version von Proof of Stake.

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