Was ist Proof of Stake (PoS)?

Proof of Stake (PoS) ist ein Konsensmechanismus, der von Blockchain-Netzwerken verwendet wird, um einen verteilten Konsens zu erreichen. Es ist eine Alternative zu Proof of Work (PoW), dem ursprünglichen Konsensmechanismus, der von Bitcoin verwendet wird. Bei PoS werden statt Minern, die um die Lösung rechnerisch intensiver Rätsel konkurrieren, Validatoren ausgewählt, um neue Blöcke vorzuschlagen, basierend auf der Menge an Kryptowährung, die sie halten und als Sicherheit "staken" möchten. Diese gestakte Kryptowährung dient als finanzielle Garantie für das gute Verhalten des Validators.

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Inhaltsverzeichnis

Wie funktioniert Proof of Stake (PoS)?

In einem Proof-of-Stake (PoS)-System wird der Prozess der Validierung von Transaktionen und das Hinzufügen neuer Blöcke zur Blockchain von Validatoren gesteuert. Diese Validatoren werden basierend auf der Menge an Kryptowährung ausgewählt, die sie halten und bereit sind als Sicherheit zu "staken" oder zu sperren. Diese gestakte Kryptowährung dient als finanzielle Garantie für das gute Verhalten des Validators. Wenn ein Validator bösartig handelt oder versucht, das Netzwerk zu stören, riskiert er, einen Teil oder alle seine gestakten Vermögenswerte zu verlieren.

Die Auswahl der Validatoren kann je nach PoS-Implementierung variieren, aber gängige Methoden umfassen:

Zufallsauswahl: Validatoren werden zufällig basierend auf der Größe ihres Stakes ausgewählt. Je größer der Stake, desto höher die Wahrscheinlichkeit, ausgewählt zu werden.
Delegated Proof of Stake (DPoS): Token-Inhaber stimmen für Delegierte, die sie als Validatoren vertreten. Delegierte mit den meisten Stimmen sind für die Validierung von Transaktionen und das Hinzufügen von Blöcken verantwortlich.
Nominated Proof of Stake (NPoS): Validatoren nominieren andere Validatoren, und diejenigen mit den meisten Nominierungen werden ausgewählt, um am Konsensprozess teilzunehmen.

Sobald ein Validator ausgewählt ist, ist er dafür verantwortlich, einen neuen Block von Transaktionen vorzuschlagen, der der Blockchain hinzugefügt werden soll. Andere Validatoren überprüfen dann den vorgeschlagenen Block und stellen sicher, dass alle Transaktionen gültig sind und den Protokollregeln folgen. Wenn die Mehrheit der Validatoren der Gültigkeit des Blocks zustimmt, wird er zur Blockchain hinzugefügt und der Validator, der den Block vorgeschlagen hat, erhält eine Belohnung. Diese Belohnung erfolgt in Form von neu geschaffener Kryptowährung und/oder Transaktionsgebühren.

Vorteile von Proof of Stake (PoS)

PoS kann mehrere Vorteile gegenüber Proof of Work (PoW) bieten, dem ursprünglichen Konsensmechanismus, der von Bitcoin verwendet wird:

Energieeffizienz: PoS eliminiert die Notwendigkeit des energieintensiven Minings und ist daher eine umweltfreundlichere Alternative. Validatoren müssen keine großen Mengen an Rechenleistung einsetzen, um komplexe Rätsel zu lösen.
Skalierbarkeit: PoS kann ein höheres Volumen an Transaktionen pro Sekunde bewältigen im Vergleich zu PoW, da der Prozess der Blockvalidierung weniger rechnerisch anspruchsvoll ist.
Niedrigere Eintrittsbarrieren: PoS ermöglicht eine größere Teilnahme am Konsensprozess, da jeder mit einer ausreichenden Menge an Kryptowährung Validator werden oder seinen Stake an andere delegieren kann. Dies kann zu einem dezentraleren und demokratischeren Netzwerk führen.
Reduziertes Risiko von 51%-Angriffen: In PoS würde ein Angriff auf das Netzwerk erfordern, dass man die Mehrheit der gestakten Kryptowährung erwirbt, was je nach Größe des Netzwerks teurer sein könnte als das Erwerben der Mehrheit der Rechenleistung in einem PoW-System.

Mehr lesen: Was ist Proof of Work?

Nachteile von Proof of Stake (PoS)

Während PoS mehrere Vorteile bietet, gibt es auch einige potenzielle Nachteile:

Nothing at Stake-Problem: In einigen PoS-Implementierungen könnten Validatoren in der Lage sein, mehrere Ketten gleichzeitig zu validieren, ohne zusätzliche Kosten. Dies könnte potenziell zu einer Situation führen, in der Validatoren mehrere Versionen der Blockchain unterstützen, was das Netzwerk weniger sicher machen könnte.
Zentralisierungsrisiken: Wenn eine kleine Anzahl von Entitäten die Mehrheit der gestakten Kryptowährung kontrolliert, könnten sie die Governance und Entscheidungsprozesse des Netzwerks beeinflussen, was zu Zentralisierung führen könnte.
Komplexität: PoS-Systeme können komplexer zu implementieren und zu verwalten sein im Vergleich zu PoW und erfordern sorgfältige Überlegungen zu Sicherheitsmaßnahmen und Governance-Mechanismen.
"Reiche werden reicher"-Bedenken: Kritiker argumentieren, dass PoS zu einer Konzentration von Wohlstand führen kann, da diejenigen mit einem größeren Stake eine höhere Chance haben, als Validatoren ausgewählt zu werden und Belohnungen zu verdienen. Dies könnte potenziell ein System schaffen, in dem die Reichen reicher werden, während kleinere Inhaber weniger Einfluss haben.

Mehr lesen: Wie beeinflusst Bitcoin die Umwelt?

Proof of Stake in beliebten Blockchains

PoS hat in der Kryptowährungswelt weite Verbreitung gefunden, wobei mehrere prominente Blockchains diesen Konsensmechanismus nutzen:

Ethereum: Ethereum, die zweitgrößte Kryptowährung nach Marktkapitalisierung, ist im September 2022 als Teil seines Ethereum 2.0-Upgrades von PoW zu PoS übergegangen. Dieser Schritt hat den Energieverbrauch von Ethereum erheblich reduziert und den Weg für zukünftige Skalierungsverbesserungen geebnet.
Cardano: Cardano, eine Blockchain-Plattform, die für ihren wissenschaftlichen Entwicklungsansatz bekannt ist, verwendet einen PoS-Konsensmechanismus namens Ouroboros.
Solana: Solana, eine Hochleistungs-Blockchain-Plattform, nutzt eine einzigartige PoS-Variante namens Proof of History, die PoS mit einer verifizierbaren Verzögerungsfunktion kombiniert, um den Transaktionsdurchsatz zu verbessern.
Polkadot: Polkadot, ein Multi-Chain-Netzwerk, das Interoperabilität zwischen verschiedenen Blockchains ermöglicht, verwendet einen Nominated Proof of Stake (NPoS)-Konsensmechanismus.

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