Was ist Proof of Stake und wie funktioniert er?

Proof of Work (PoW) wird verwendet, um die Historie aller Transaktionen in Bitcoin genau zu verifizieren. Es ist jedoch energieintensiv und hat eine begrenzte Kapazität für Transaktionen. Infolgedessen sind neue Konsensmechanismen entstanden, die einen weniger zeit- und energieaufwändigen Ansatz verfolgen, wobei das Proof of Stake (PoS) Modell das vielversprechendste ist.

In diesem Artikel erfahren Sie, was Proof of Stake ist und wie es funktioniert, wie es sich vom allerersten Mechanismus Proof of Work unterscheidet, seine Vor- und Nachteile, die beliebtesten Krypto-Assets, die diese Methode nutzen, und welche Zukunftsaussichten es gibt.

Was ist Proof-of-Stake (PoS)?

Ein Konsensmechanismus ist eine Technik, um die Sicherheit einer verteilten Datenbank zu gewährleisten und Daten zu verifizieren. Die Datenbank wird im Zusammenhang mit Kryptowährungen als Blockchain bezeichnet, und der Konsensprozess wurde zum Schutz dieser Blockchain entwickelt. Ein Konsensmechanismus für den Abschluss von Transaktionen und das Hinzufügen neuer Blöcke zu einer Blockchain in Kryptowährungen wird Proof of Stake (PoS) genannt.

Proof of Stake verringert den Rechenaufwand für die Validierung von Blöcken und Operationen, die die Sicherheit der Blockchain und damit auch der Kryptowährung selbst gewährleisten. Die Verifizierung von Blöcken mit den Geräten der Coin-Besitzer wird durch Proof of Stake angepasst. Die Besitzer geben ihre Währungen als Sicherheit ab und erhalten dafür die Möglichkeit, Blöcke zu verifizieren. Inhaber von Coins, die beschlossen haben, diese einzusetzen, werden als “”Validierer”” bezeichnet.

Der Block wird dann von Validierern validiert, die zufällig oder durch einen Algorithmus ausgewählt werden. Anstelle eines wettbewerbsbasierten Verfahrens wie Proof of Work, das am häufigsten verwendet wird, wird bei diesem Ansatz zugewiesen, wer validieren darf.

Ein Coin-Besitzer muss eine bestimmte Anzahl von Vermögenswerten “einsetzen”, um Validierer zu werden. Um zum Beispiel Validierer in einem bestimmten Netzwerk zu werden, muss er zunächst 32 ETH investieren, die er als Pfand einsetzen muss. Viele Validierer überprüfen Blöcke, und wenn eine bestimmte Anzahl dieser Validierer bestätigt, dass der Block korrekt ist, wird er als abgeschlossen und gesperrt betrachtet.

Jede Proof of Stake-Technik verwendet mehrere Methoden zur Validierung von Blöcken. Wenn Ethereum, der zweitgrößte Kryptowährungswert der Welt, eines Tages vollständig auf PoS umgestellt wird, werden für die Einreichung von Transaktionen sogenannte Shards verwendet. Ein Validierer authentifiziert die Transaktionen und fügt sie zu einem Shard-Block hinzu, der von mindestens 128 Validierern bestätigt werden muss. Nachdem die Shards validiert wurden und der Block erstellt wurde, sollte die Mehrheit der Validierer bestätigen, dass die Ergebnisse gültig sind, bevor der Block endgültig geschlossen werden kann.

Schauen wir uns an, wie PoS in der Praxis aussieht und was der gesamte Prozess beinhaltet.

Die Proof of Stake-Methode ermöglicht es den Inhabern von Kryptowährungen, ihre Kryptowährungen einzusetzen und ihre eigenen Validierer-Knoten einzurichten.

Der Einsatz von Kryptowährungen ist der Akt der Verpfändung Ihrer Coins für die Transaktionsüberprüfung. Wenn Sie Ihr Vermögen verpfänden, ist es im Grunde genommen unter Verschluss. Sie können sie jedoch jederzeit wieder einlösen und verschieben.

Sobald ein Block mit Geldtransfers zur Verarbeitung bereit ist, wählt der Proof of Stake-Mechanismus der Kryptowährung einen Validierer-Knoten aus, der ihn überprüft. Der Validierer prüft, ob die Aktivitäten innerhalb der Kette legitim sind. Wenn dies der Fall ist, fügt er den Block der Blockchain hinzu und kassiert Kryptowährungsprämien für seine Bemühungen. Umgekehrt werden sie bestraft, wenn ein Validierer vorschlägt, einen Block mit falschen Informationen hinzuzufügen. Bestraft bedeutet hier, dass diese Personen schließlich einen bestimmten Betrag ihres eingesetzten Vermögens verlieren.

Schauen wir uns an, wie das alles mit einer der am weitesten verbreiteten Kryptowährungen, Cardano (AいえｓDA), funktioniert. Dieser Krypto-Wert ist ein bedeutender Krypto-Wert mit einer großen Kundenbasis und einer Marktkapitalisierung, die den Proof of Stake nutzt. Angenommen, Sie kaufen ADA. Sobald Sie Cardano besitzen, werden Sie feststellen, dass es die Fähigkeit hat, eingesetzt zu werden und seinen unabhängigen Validierer zu schaffen. Wenn Cardano Transaktionsblöcke verifizieren muss, wählt sein Ouroboros-Protokoll einen Validierer aus. Der Validierer validiert den Block, lädt ihn hoch und wird für seine Bemühungen mit zusätzlichen Cardano-Vermögenswerten belohnt.

Nun, da klarer ist, was PoS ist, lassen Sie uns die Hauptunterschiede zwischen Proof of Stake und Proof of Work betrachten.

PoS vs. PoW

Das Verständnis von Proof of Work und Proof of Stake legt den Grundstein für das Verständnis des Nutzens der Blockchain-Technologie, der Vor- und Nachteile verschiedener Konsensmechanismen und der aktuellen Situation bei digitalen Währungen.

Bitcoin, der Vater aller Kryptowährungen, verwendet den Proof of Work. Er basiert auf der Arbeit” von Minern, deren primäres Ziel es ist, die Belohnung in Krypto zu erhalten. Die Prämie wird für das Mining des Transaktionsblocks gewährt. Der neue Transaktionsblock wird der Blockchain hinzugefügt und kann von jedermann auf bestimmten Websites eingesehen werden.

Miner müssen unglaublich komplizierte mathematische Rätsel lösen, um den nächsten Block zu schürfen und ihre Prämie zu erhalten. Sie wollen, dass die Aufgaben so schnell wie möglich gelöst werden. Deshalb verwenden sie die modernsten Maschinen, die rund um die Uhr laufen. Das ist jedoch sehr energieaufwendig.

Auf der anderen Seite gibt es Validierer und Staking-Kryptos. Im Grunde ist das Ziel von PoW- und PoS-Blockchains identisch. Sie wurden nur anders entwickelt und ermöglichen es den Nutzern, andere Vorteile zu genießen. An den Proof of Stake-Blockchains sind Validierer und nicht Miner beteiligt. Bei PoS gibt es keine komplexen mathematischen Probleme, aber es gibt trotzdem einen Gewinn. Validierer hingegen verdienen sich das Privileg, den nächsten Block von Transaktionen zu validieren, indem sie ihre Kryptowährungen für einen bestimmten Zeitraum einsetzen oder sperren”.

Wie bereits erwähnt, wählt der Proof of Stake-Konsensprozess die Validierer nach dem Zufallsprinzip aus. Es ist jedoch wichtig, daran zu denken, dass Validierer, die am längsten das meiste Vermögen einsetzen, eine größere Wahrscheinlichkeit haben, den nächsten Block zu fälschen. Auf die gleiche Weise können Miner mit nicht so robusten Mining-Maschinen ihre Kryptos auf PoW bündeln, und Validierer auf PoS können ihr Vermögen bündeln, um mit anderen Validierern zu konkurrieren, die möglicherweise die höhere Fähigkeit zur Blockerstellung haben. Diese Aktivität wird als Staking Pool bezeichnet.

Tatsächlich hat jede Konsensmethode (es gibt mehrere) ihre Vor- und Nachteile.

Lassen Sie uns fortfahren und die Vor- und Nachteile der Proof of Stake-Methode betrachten.

Vorteile von PoS

Energieeffiziente Lösung

Ein wesentlicher Unterschied zu PoW ist, dass PoS nicht den Einsatz teurer Computer und die Nutzung enormer Mengen an Ressourcen erfordert.

Eine Vielzahl von Forschungsstudien wurde durchgeführt, um zu untersuchen, wie PoW-basierte Blockchains Energie verbrauchen. Eine Folgestudie aus dem Jahr 2021 ergab beispielsweise, dass der Energieverbrauch des Bitcoin-Minings auf 121,36 TWh pro Jahr angestiegen war. In einem Jahr verbraucht das Mining von Bitcoin mehr Strom als die Schweiz, Argentinien, die Philippinen und die Niederlande zusammen. Viele kritisieren PoW vor allem deshalb.

Der hohe Stromverbrauch des Proof of Work Konsensalgorithmus ist das hauptsächliche Argument für die ökologischen Bedenken von PoW-basierten Blockchain-Netzwerken. Tatsache ist, dass die Energieerzeugung immer noch auf fossile Brennstoffe angewiesen ist.

PoS ist nicht nur energieeffizienter, sondern hat auch einige andere einzigartige Vorteile.

Nützlichkeit und Skalierbarkeit

Ein weiterer Vorteil von Proof of Stake ist, dass es die Blockchain absichert, indem es korrekte Bestätigungen fördert und von falschen abhält. Validierer verdienen, wie bereits erwähnt, einen Anteil an der Bearbeitungsgebühr und verlieren ihren Einsatz, wenn sie versuchen, in irgendeiner Weise zu betrügen.

PoW wirft ständig Probleme mit der Skalierbarkeit auf. Die Verwendung einer Proof of Stake-Blockchain ist skalierbarer, weil sie noch dezentraler ist und mehr Teilnehmern die Möglichkeit bietet, sie zu nutzen. Außerdem ist PoW im Vergleich zu Proof of Work und Proof of Stake unbestreitbar langsamer bei der Abwicklung von Transaktionen.

Der Einsatz von energieeffizienten Blockchains geht über Kryptowährungen hinaus. So wurden beispielsweise die Plattformen Ethereum und Cardano ins Leben gerufen, um ihre eigenen digitalen Währungen und andere digitale Vermögenswerte zu unterstützen, sowie Anwendungen wie die Erstellung von nicht-fungiblen Token (NFTs), DeFi, Blockchain-Spiele usw.

Nachteile von PoS

Das mag nach einer idealen Lösung klingen, aber leider ist es das nicht. Es gibt noch eine andere Seite der Medaille, und die umfasst die folgenden Nachteile:

Einschränkungen beim Zugang

Die größte Hürde für die Teilnahme besteht darin, dass die Interessenten die native Währung der jeweiligen PoS-basierten Blockchain-Plattform besitzen müssen. Diese Kryptowährungen können über Fiat-Währungen oder durch den Tausch von Kryptos in die nativen Kryptowährungen, die mit ihnen funktionieren, erworben werden.

Ehrlich gesagt ist PoS nicht immer leicht zugänglich. Die technologischen und technischen Herausforderungen, die mit dem Besitz von Kryptowährungen und dem Verständnis der Blockchain verbunden sind, können die Menschen davon abhalten, das Netzwerk zu nutzen.

Ungerechtigkeit

Dann gibt es ein Reich wird reicher”-Rätsel. Je mehr Vermögen man hat, desto mehr kann man einsetzen und Kryptowährungen verdienen. Viele kritisieren diese Methode, weil man Kryptowährungen einsetzen muss, um sich zu beteiligen, und weil die Chancen, zum auserwählten Validierer zu werden und davon zu profitieren, umso besser sind, je größer das Kapital ist.

Ähnlich wie bei PoW gilt: Je mehr Kapital eine Person oder ein Unternehmen hat, desto leistungsfähiger sind die Geräte, die sie kaufen kann.

51%-Angriff

Die Anfälligkeit des Proof of Stake für einen 51%-Angriff ist bei weitem sein größter Nachteil. Ein solcher Angriff erfolgt, wenn jemand die Kontrolle über die Blockchain hat und mehr als 51% der Verifizierungskapazitäten besitzt.

Bedenken Sie, dass ein 51%-Angriff sowohl gegen PoW als auch gegen PoS gerichtet sein kann. Eine Person oder eine Gruppe von Personen könnte genügend Kryptowährungen auf PoS-basierten Blockchain-Systemen kaufen, insbesondere solche mit neueren und weniger wertvollen Kryptowährungen, um sich einen Vorteil gegenüber anderen Nutzern zu verschaffen und ihre Chancen zu erhöhen, als Validierer ausgewählt zu werden.

Außerdem ist die Tatsache, dass Proof of Stake im Vergleich zu Proof of Work noch relativ jung ist, einer seiner Hauptnachteile. Daher ist seine Sicherheit nicht so etabliert wie PoW. Proof of Work bietet einen zuverlässigeren Konsensprozess, da er Hardware-Leistung erfordert.

Die profitabelsten PoS-Kryptowährungen

1) Ethereum (ETH)

In den letzten Jahren hat sich Ethereum zum beliebtesten Blockchain-Netzwerk entwickelt. Mehr als 2800 dezentralisierte Anwendungen sind darauf aufgebaut.

Derzeit ist Ethereum ein Proof of Work Netzwerk, aber das bevorstehende große Update, Ethereum 2.0, das es in ein Proof of Stake Netzwerk umwandelt, soll die Probleme der Skalierbarkeit lösen. Auf diese Weise würde das Netzwerk optimal skaliert und abgesichert werden, was zu kreativeren dezentralen Anwendungen führen würde.

2) Tezos (XTZ)

Eine weitere PoS-Multifunktions-Blockchain mit On-Chain-Governance heißt Tezos. Mit dem Einsatz von Tezos (XTZ) können Sie passive Einnahmen erzielen. Es ist erwähnenswert, dass Tezos der erste Proof of Stake-Kryptowährungswert ist, der von allen großen Börsen für den Einsatz akzeptiert wird. Die Verwendung einer zuverlässigen Krypto-Plattform ist die einfachste Methode, um Kryptowährungen wie Tezos einzusetzen.

3) Akash (AKT)

Das Akash Network ist ein vielversprechendes Projekt, das auf Cosmos Hub ins Leben gerufen wurde und das den nativen Utility Token Akash (AKT) als Methode für Governance, Sicherheit und Handel verwendet. Wenn Sie den Akash-Token einsetzen, können Sie einen effektiven Jahreszins von bis zu 58% erhalten. Die Einsätze für diesen Vermögenswert gehören zu den höchsten auf dem Markt.

Fazit

Kryptowährungs-Fans fragen sich oft, ob Proof of Stake die Kryptowährungen erweitern und die Art und Weise, wie Geld in Zukunft verwendet wird, verändern wird.

Nun, die meisten Indikatoren deuten darauf hin, dass die Nachfrage nach einer skalierbaren, sicheren und effektiven kryptographischen Infrastruktur steigt, was Proof of Stake zweifellos ist. Der Einsatz von Kryptowährungen wird höchstwahrscheinlich für einen besseren Zugang zu Blockchain-Netzwerken sorgen und die breite Akzeptanz beschleunigen. Schnellere Transaktionen würden durch Proof of Stake-Kryptowährungen gefördert, was mehr Unternehmen dazu bewegen würde, Krypto zu akzeptieren.

Proof of Stake hilft dank seiner Funktionen sowohl den Nutzern von Kryptowährungen als auch den Investoren. PoS-basierte Kryptowährungen können Transaktionen schnell und kostengünstig ausführen, was für die Skalierung unerlässlich ist, und Kryptowährungs-Stakes ermöglichen es Investoren, Prämien zu verdienen und zusätzliches Einkommen zu generieren.

Trotz einiger Schwächen ist Proof of Stake immer noch einer der besten Anwärter für die Zukunft der Kryptowährungen, vor allem wenn wir berücksichtigen, dass Kryptowährungen auf breiter Basis anerkannt, umweltfreundlich und skalierbar werden sollen, um mehr Nutzern gerecht zu werden.