Proof-of-Stake (PoS)-Konsensalgorithmus: Wie funktioniert er und warum ist er so beliebt?
Proof-of-Stake (PoS) ist der beliebteste Konsensalgorithmus in der Blockchain und bildet die Grundlage für viele Kryptowährungen und Blockchain-Plattformen, wie Ethereum, Cardano, Solana, Tezos und Algorand.
Der Vorteil von Proof-of-Stake gegenüber einem anderen beliebten Algorithmus, Proof-of-Work (PoW), ist der geringe Stromverbrauch für die Blockchain-Erstellung und die Blockchain-Sicherheit;
So funktioniert der Proof-of-Stake
Das ursprüngliche Konzept des Proof-of-Stake sieht vor, dass alle Teilnehmer das Recht haben, die Blockchain zu kontrollieren, je nachdem wie viele Münzen sie besitzen.
Zum Beispiel haben in der Kryptowährung Nxt mit ihrem "kanonischen" PoS-Mechanismus alle Benutzer, die während der letzten 1440 Blöcke mindestens 1002 NXT auf ihrer offiziellen NXT-Client-Wallet haben, die Chance, einen weiteren Block zu bilden. Jede Wallet ist praktisch ein vollständiger Knoten und speichert ihre eigene Kopie der Blockchain. Eine solche Wallet kann sowohl auf einem Hochleistungsserver als auch auf einem Laptop, einem Raspberry Pi-Mikrocomputer oder sogar auf einem Cloud-Dienst laufen.
Je mehr Münzen sich in einer NXT-Wallet befinden, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie sich für die Bildung eines neuen Blocks qualifiziert, woraufhin der Benutzer alle Transaktionsgebühren für Transaktionen in diesem Block erhält. Im Idealfall wird eine Wallet, die 1% der Coins besitzt, 1% aller neuen Blöcke bilden.
Der Prozess der Blockerstellung in Nxt und anderen frühen PoS-Kryptowährungen wurde "forging" (d.h. "fälschen") genannt, aber der Begriff wird bis heute selten verwendet.
Der Prozess, bei dem man Kryptowährung in einer Geldbörse hält, um eine Belohnung für die Teilnahme an der Sicherung des Netzwerks zu erhalten, wird "Stacking" genannt. Heutzutage können Ihnen Kryptobots oder Apps wie zum Beispiel Bitcoin Fast Profit, in denen KI bereits integriert ist, dabei helfen, die verschiedenen Prozesse des Investierens zu verstehen.
Proof-of-Stake und Staking
Um die Rechenknoten für die Kosten der Verifizierung von Transaktionen und der Erzeugung neuer Blöcke zu entschädigen, sehen die meisten PoS-Blockchains eine Belohnung vor, die in den nativen Münzen des jeweiligen Netzwerks ausgezahlt wird. In der Regel ist der Betrag pro Block festgelegt, kann aber je nach den aktuellen Parametern des Netzes variieren. Bei vielen PoS-Kryptowährungen werden die Münzen beim Stapeln in einen speziellen Smart Contract gesperrt, so dass sie für eine bestimmte Zeit, die von einigen Stunden bis zu einigen Wochen reichen kann, nicht verwendet werden können.
Ein Beispiel: Bei der Blockchain-Plattform Tron erhält der Super-Repräsentant (wie der Validator in diesem Fall genannt wird), der den nächsten Block generiert und die Transaktionen verarbeitet hat, 32 TRX. Er teilt einen Teil dieses Betrags mit den Nutzern, die ihr TRX in den Stapel gelegt und damit für ihn gestimmt haben.
Wie wahrscheinlich ist es, dass Bitcoin und andere Kryptowährungen zu Proof-of-Stake wechseln?
Die hohen Energiekosten für das Mining von Kryptowährungen, die auf dem PoW-Algorithmus basieren, sind seit Jahren ein Objekt von Kritik. Laut einer aktuellen Studie des Cambridge Centre for Alternative Finance ist das Bitcoin-Mining für den Ausstoß von 0,1 % des gesamten anthropogenen Kohlendioxids verantwortlich.
Dieser Faktor ist zu einem der Hauptargumente bei den Versuchen geworden, das Mining in verschiedenen Ländern zu verbieten. So wurde zum Beispiel Ende 2021 das Mining von Kryptowährungen in China verboten. Im März 2022 stimmte das Europäische Parlament für ein Verbot von Kryptowährungen. Obwohl der Gesetzesentwurf nicht unterstützt wurde, markiert er einen Trend zur Verdrängung von Kryptowährung aus dem Rechtsbereich.
Nach der erfolgreichen Umstellung von Ethereum auf den Proof-of-Stake-Konsens am 15. September 2022 sank der Stromverbrauch des Netzwerks um einen Faktor von fast 2.000 oder 99,95 %. Infolgedessen haben sich die Diskussionen über die Umstellung beliebter PoW-Kryptowährungen auf PoS mit neuem Elan intensiviert.
Die größten Zweifel werden durch die Möglichkeit eines PoS-Übergangs im Falle von Bitcoin hervorgerufen.
Erstens hat die erste Kryptowährung der Welt keinen einzigen Entwickler. Mehrere unabhängige Entwicklergruppen diskutieren über alle vorgeschlagenen Neuerungen, so dass selbst die kleinste Neuerung heftig diskutiert wird und ihre Umsetzung Jahre dauert.
Zweitens wird die Umstellung auf PoS nicht von den Mining-Pools unterstützt, denen Einnahmeverluste drohen. Im Jahr 2020 startete eine Gruppe von Entwicklern eine Abspaltung von BitcoinPoS, die von der Krypto-Community einfach ignoriert wurde.
PoW-Befürworter hingegen verweisen auf die höhere Sicherheit des Algorithmus: Mit dem aktuellen, extrem dezentralisierten Bitcoin-Netzwerk ist Bitcoin gegen Angriffe von außen praktisch unverwundbar.