Proof of Work oder Proof of Stake: Was sind die Unterschiede?

Proof of Work oder Proof of Stake: Wozu dienen sie?

Eine Blockchain ist ein Hauptbuch, das von Tausenden von Computern gemeinsam genutzt wird, ohne dass es einen Dirigenten gibt. Wir brauchen daher eine Regel, damit sich alle über gültige Transaktionen einig sind und um zu verhindern, dass jemand betrügt, indem er beispielsweise den gleichen Betrag zweimal ausgibt. Diese Regel heißt a Konsensmechanismus.

Dort Arbeitsnachweis (Proof of Work oder PoW) und Nachweis des Einsatzes (Proof of Stake, oder PoS) sind die beiden bekanntesten Mechanismen. Sie beantworten die gleiche Frage: Wer hat das Recht, den nächsten Transaktionsblock hinzuzufügen, und warum sollte man ihm vertrauen? Aber sie reagieren sehr unterschiedlich darauf.

Im ersten Fall beweisen wir einen Rechenaufwand. Im zweiten Schritt beweisen wir, dass wir Geld als Garantie einsetzen. Das Verständnis dieser Nuance erklärt fast jeden anderen Unterschied zwischen den beiden: Stromverbrauch, Hardwareanforderungen, Kosten eines Angriffs und Zentralisierung.

Arbeitsnachweis: Bitcoin-Mining

Bitcoin verwendet einen Arbeitsnachweis. Computer, genannt Minderjährige, Wettlauf um die Suche nach einer Zahl, die, wenn sie durch eine mathematische Funktion geleitet wird, ein Ergebnis liefert, das unter einem vom Netzwerk festgelegten Schwellenwert liegt. Es gibt keine Abkürzungen: Man muss es milliardenfach versuchen. Wer als erster erfolgreich ist, fügt den Block hinzu und erhält eine Belohnung.

Das Netzwerk passt den Schwierigkeitsgrad alle 2 016 Blöcke oder etwa alle zwei Wochen an, um jeweils einen Block aufrechtzuerhalten zehn Minuten im Durchschnitt, ob viele oder wenige Minderjährige teilnehmen. Steigt die Rechenleistung, wird das Problem schwieriger. Wenn es sinkt, wird es einfacher.

Diese Arbeit ist mit echten Strom- und Materialkosten verbunden. Genau das macht Sicherheit aus: Um die Geschichte neu zu schreiben, müssten wir die gesamte bereits geleistete Arbeit noch einmal erledigen, und zwar schneller als der Rest des Netzwerks. Laut der Dokumentation von Bitcoin würde dies so viel Rechenleistung erfordern, wie das gesamte Netzwerk seit dem betroffenen Block aufgewendet hat.

Proof of Stake: Ethereum-Validatoren

Beim Proof of Stake gibt es keinen rechnerischen Wettlauf mehr. Die Teilnehmer riefen an ValidatorenKryptowährungen als Sicherheit immobilisieren, darum geht es. Das Netzwerk wählt unter ihnen diejenigen aus, die die Blöcke anbieten, und diejenigen, die sie verifizieren. Sie erhalten Belohnungen, wenn sie ihre Arbeit gut machen.

Ethereum hat von Proof of Work auf Proof of Stake umgestellt 15 September 2022, während „The Merge“. Um Ihren eigenen Validator zu starten, müssen Sie 32 ETH einzahlen und drei Softwareprogramme ausführen. Das Netzwerk rückt in 12 Sekunden-Slots vor. Sie können sich auch mit kleineren Beträgen über Vermittlungsdienste beteiligen, allerdings mit einem zusätzlichen Risiko, das mit diesen Diensten verbunden ist.

Sicherheit basiert hier auf einem wirtschaftlichen Prinzip: Ein Validator, der betrügt, kann einen Teil seines Einsatzes verlieren. Wir nennen das das Schlitzen. Anders als beim Mining ist es nicht die Rechenleistung, die das Netzwerk schützt, sondern der von den Validatoren gesicherte Wert. In unserem Leitfaden zum Abstecken erfahren Sie, wie es funktioniert.

Energie und Material: der sichtbarste Unterschied

Dies ist der am häufigsten genannte Punkt. Arbeitsnachweise verbrauchen viel Strom, da die Maschinen ständig auf Hochtouren laufen. Laut ethereum.org verbrauchte Ethereum vor seiner Umstellung etwa 70 TWh pro Jahr, ungefähr so ​​viel wie die Tschechische Republik. Auch Bitcoin-Mining steht wegen seines Verbrauchs in der Kritik, auch wenn sich die Debatten auf die verwendete Energiequelle konzentrieren.

Laut ethereum.org hat die Umstellung auf Proof of Stake den Energieverbrauch von Ethereum um etwa 10 % gesenkt 99,95 %. Ein Validator kann auf Standardhardware laufen, wohingegen Bitcoin-Mining heute sehr teure Spezialmaschinen erfordert.

Was wir an Energie gewinnen, bewegen wir woanders hin: Für den Nachweis des Einsatzes ist der Besitz von Kryptowährungen erforderlich, um daran teilzunehmen, während für den Bergbau hauptsächlich Ausrüstung und Strom erforderlich sind. Beide Ansätze werfen daher Zugangsfragen auf, aber nicht dieselben.

Sicherheit: der 51%-Angriff und seine Äquivalente

In beiden Systemen ist ein Angriff theoretisch möglich, wenn jemand kontrolliert mehr als die Hälfte der Ressource, die das Netzwerk schützt. Beim Arbeitsnachweis handelt es sich um Rechenleistung. Als Nachweis des Einsatzes dient die Menge der beteiligten Kryptowährungen. Wir sprechen von einem 51%-Angriff.

Ein Proof-of-Work-Angreifer müsste eine riesige Menge an Maschinen und Strom beschaffen. Als Nachweis des Einsatzes sollte es einen großen Teil der als Sicherheit hinterlegten Token erwerben. Laut ethereum.org machen die Wirtschaftssanktionen, die für unehrliche Validatoren vorgesehen sind, diese Art von Angriff kostspieliger, da der Angreifer Gefahr läuft, dass sein Einsatz vernichtet wird.

Diese Garantien hängen von der Größe des Netzwerks ab. Ein kleines Netzwerk ist viel einfacher anzugreifen als ein großes, unabhängig vom Mechanismus: 51 % der Angriffe haben bereits kleine Blockchains getroffen. Wir müssen daher vor allgemeinen Vergleichen vorsichtig sein: Die tatsächliche Sicherheit hängt von jedem Netzwerk und seiner Größe ab.

Dezentralisierung: Wo liegen Konzentrationsrisiken?

Unter Dezentralisierung versteht man die Tatsache, dass kein einzelner Akteur das Netzwerk kontrolliert. Für jeden Mechanismus gilt: Konzentration nimmt eine andere Form an. Beim Arbeitsnachweis geht das Risiko von großen Mining-Farmen und Gruppen von Minern, Pools, aus, die ihre Macht hinzufügen.

Beim Nachweis des Einsatzes ergibt sich das Risiko aus der Konzentration des Kapitals: Wer viele Token besitzt, kann mehr einsetzen und mehr Belohnungen verdienen. Ein großer Teil des Stakes kann auch über einige wenige Dienste oder Plattformen laufen, was zu Abhängigkeiten führt. Ethereum beschreibt die Absteckoptionen auch entsprechend dem Grad des Vertrauens, den sie erfordern.

Keines der Systeme klärt diese Angelegenheit ein für alle Mal. Es ist ein permanentes Gleichgewicht zwischen Zugänglichkeit, Teilnahmekosten und Verbreitung. Die Debatten zu diesem Punkt sind lebhaft und die Meinungen der Fachleute gehen auseinander, was bei einem so neuen Thema normal ist.

Weitere Unterschiede, die Sie kennen sollten

In Bezug auf die Belohnung, die unerheblich erhält neu erstellte Bitcoins und Gebühren, während der Validator Protokollbelohnungen und Gebühren erhält. In der Endgültigkeit, also in dem Moment, in dem eine Transaktion nicht mehr abgebrochen werden kann, verwendet Ethereum Kontrollpunkte, die von einer großen Mehrheit der Einsätze validiert werden, während Bitcoin auf dem Stapeln von Blöcken basiert: Je mehr es nach Ihrem Block gibt, desto sicherer ist es.

Bei Reife hat der Arbeitsnachweis den Vorteil des Dienstalters. Bitcoin betreibt es seit Januar 2009, ohne das Grundprinzip zu ändern. Der Nachweis des Einsatzes ist in großem Umfang neuer und in seinen Regeln komplexer, was mehr Spielraum für Entwicklungen und manchmal auch für Fehler lässt. Je nach Netzwerk gibt es es auch in vielen Variationen.

Es gibt noch andere Mechanismen, aber diese beiden sind nach wie vor die häufigsten. Manche Netzwerke kombinieren mehrere Ideen. Denken Sie nicht daran, dass das eine „alt“ und das andere „modern“ ist: Es sind zwei Kompromiss zwischen Sicherheit, Energie, Kosten und Einfachheit unterscheiden.

Proof of Work oder Proof of Stake: Was ist zu beachten?

Der Arbeitsnachweis sichert ein Netzwerk durch Rechenaufwand teuer. Der Nachweis des Einsatzes sichert es durch a Garantie die im Falle eines Betrugs zerstört werden kann. Der eine verbraucht viel Energie, der andere deutlich weniger. Der eine benötigt Ausrüstung, der andere Kapital.

Kein Mechanismus ist perfekt und jeder hat seine Verteidiger. Dieser Leitfaden sagt nicht, welches besser ist, und nennt auch keinen Preis. Wenn Sie an einem Projekt interessiert sind, schauen Sie sich an, wie es seine Transaktionen validiert, und auf der Crypto Alerte-Website können Sie diese Kryptowährungen live verfolgen. Seien Sie vorsichtig: Riskieren Sie niemals Geld, das Sie möglicherweise benötigen.