Proof of Work vs. Proof of abonnieren: Wesentliche Unterschiede



Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS)sind die zwei Hauptwege, wie Blockchains sich darauf einigen, dass Transaktionen gültig sind und wie der Ledger aussehen soll. Dies wird auch als Konsensmechanismus bezeichnet. Seit seiner Einführung im Jahr 2009 verwendet Bitcoin weiterhin PoW. Im September 2022 wechselte Ethereum zu PoS. Proof of Work verlangt von den Teilnehmern, leistungsstarke Computer zu betreiben und Strom zu verbrauchen, um das Netzwerk zu sichern. Proof of Stake verlangt von den Validatoren, ihre Kryptowährung zu abonnieren.



Wichtigste Erkenntnisse

• Proof of Work verwendet energieintensive Berechnungen, um Konsens zu erreichen; Proof of Stake erfordert gesperrte Kryptowährung.

• PoS verbraucht weit weniger Energie als PoW, da es Kapital anstelle von Hardware und Energie zur Absicherung eines Netzwerks benötigt.

• PoW und PoS sind Konsensmechanismen, die jeweils Kompromisse bei Sicherheit, Energieverbrauch, Geschwindigkeit und Dezentralisierung mit sich bringen.

Proof of Work vs. Proof of Abonnieren: die Short-Antwort

Im PoW verbrauchen Miner riesige Mengen an Strom und konkurrieren darum, neue Blöcke zur Kette hinzuzufügen. Bei Erfolg gewinnt der Miner BTC und Transaktionsgebühren als Belohnung. Im PoS ist die Kryptowährung die einzige Vorabinvestition und wird als Sicherheit hinterlegt. Validatoren riskieren den Verlust von Teilen ihres Abonnements, wenn sie schlecht performen. PoS verbraucht weit weniger Strom als PoW, während die beiden Ansätze unterschiedliche Kompromisse bei Sicherheit und Dezentralisierung eingehen. Obwohl sie sich in der Art und Weise unterscheiden, wie sie Konsens erzielen, sind sie ähnlich schwer anzugreifen. Um ein PoW-Netzwerk zu übernehmen, muss ein Angreifer 51 % oder mehr des Netzwerks mit massiven Mengen an Hardware und Stromkosten kontrollieren. Ebenso muss im PoS der Angreifer die Mehrheit der Krypto-Abonnements beherrschen.

Wie Proof of Work eine Blockchain sichert

Proof of Work ist der ursprüngliche Konsensmechanismus für Blockchains. Er wird seit 2009 von Bitcoin verwendet und auch von einer Reihe anderer Netzwerke genutzt. Miner sammeln ausstehende Transaktionen aus dem Mempool und erstellen einen Kandidatenblock. Anschließend treten sie im Wettlauf gegeneinander an, um immer schwierigere Rätsel zu lösen und einen neuen Block zur Kette hinzuzufügen. Der Gewinner erhält die Blockprämie (neue Bitcoin-Token) plus Transaktionsgebühren. Mit der Zeit wird es immer schwieriger, Bitcoin zu schürfen (Blockschwierigkeit), was mehr Zeit und Energie erfordert, insbesondere wenn die Teilnehmer wettbewerbsfähig bleiben wollen. Die steigenden Kosten für die Teilnahme tragen zur Sicherheit von PoW-Netzwerken bei, obwohl die Auswirkungen auf die Dezentralisierung von der Miner-Verteilung abhängen.

Wie Proof of abonnieren eine Blockchain sichert

Proof-of-Stake erfordert von Teilnehmern, ihre Krypto-Token zu sperren, um Netzwerk-Validatoren zu werden. Das Netzwerk wählt einen Validator aus, um den nächsten Block vorzuschlagen. Die Auswahl des Validators berücksichtigt in der Regel die Höhe des Abonnements, abhängig von den Konsensregeln des Netzwerks. Andere Validatoren stimmen dann ab (bestätigen), dass der vorgeschlagene Block in einem korrekten Zustand ist. Sobald genug zugestimmt haben, wird der Block finalisiert, zur Kette hinzugefügt und alle teilnehmenden Validatoren verdienen Erträge. Validatoren setzen ihr eigenes Geld für den Betrieb eines Validator-Nodes ein und verdienen Erträge. Minderleistung oder Betrug wird mit Strafen für ihr Abonnement geahndet.

Proof of Work & Proof of abonnieren verglichen

Vergleichen wir die beiden Systeme in diesen Kernbereichen:



Die Energiedebatte: Warum PoS weit weniger verbraucht

PoW ist energieintensiv aufgrund seines stetig steigenden Bedarfs an leistungsstarken Mining-Maschinen, die rund um die Uhr konkurrieren. Laut dem Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index ist der Energieaufwand für den Betrieb des Bitcoin-Netzwerks mit dem eines mittelgroßen Landes vergleichbar. PoS verbraucht rund 99,95 % weniger Energie als PoW, da für den Betrieb von Validatoren keine steigenden Mengen an Rechen- und elektrischer Leistung erforderlich sind. Viele Layer-1-Blockchains wählen aus diesem Grund mittlerweile PoS. In den letzten Jahren haben PoW-Miner zunehmend nachhaltigere oder umweltfreundlichere Energiequellen erschlossen, was laut Befürwortern den Sektor der erneuerbaren Energien verbessert hat.

Welche Krypto-Netzwerke nutzen welche?

Einige der ältesten und am längsten laufenden Krypto-Netzwerke nutzen immer noch PoW, darunter Bitcoin, Litecoin und Dogecoin. Große Netzwerke, die auf PoS basieren, sind Ethereum, Solana, BNB Chain, Cardano, Polkadot, Avalanche, Tezos, Cosmos und Algorand. Neuere Netzwerke entscheiden sich eher für das Proof-of-Stake-Modell, von dem es mehrere Varianten gibt, wie z. B. Delegated Proof of Stake (DPoS), Nominated Proof of Stake (NPoS) und Liquid Proof of Stake (LPoS).

Unterm Strich

Proof of work und Proof of Stake sind zwei Ansätze zur Lösung desselben Problems, nämlich die Sicherstellung der Genauigkeit und Sicherheit einer dezentralisierten Blockchain. PoW hat eine lang bewährte Erfolgsbilanz in Bezug auf Sicherheit, erfordert aber erhebliche Energiekosten in der realen Welt, um sie am Laufen zu halten. PoS reduziert den Ressourcenbedarf erheblich, birgt aber Risiken für das Kapital und Debatten über die Konzentration von Validatoren. Jedes Modell entwickelt sich ständig weiter. PoW wird zunehmend effizienter, da neuere Hardware und eine wachsende Zahl erneuerbarer Energiequellen verfügbar werden. PoS verbessert sich auf technischer Seite mit schnellerer Finalität, neuen Slashing-Regeln und wird zugänglicher, da der Konsensmechanismus im Laufe der Zeit nuancierter wird (DPoS, LPoS usw.)

Schließlich sind dies nicht die einzigen Konsensmechanismen, die für Blockchains verfügbar sind, da neue Modelle wie Proof of Authority (PoA), Proof of History (PoH), Proof of Burn (PoB) und andere entstehen. Vorerst bleiben Proof of Work und Proof of abonnieren die dominierenden Mechanismen.

FAQ

Was ist der Unterschied zwischen Proof of Work und Proof of Stake?

Proof of Work verbraucht massive Rechenleistung und Energie in einem Wettbewerb, um neue Blöcke zur Kette hinzuzufügen. Proof of Stake-Validierer sperren ihre Kryptowährung und werden basierend darauf ausgewählt, wie viel sie abonniert haben.

Ist Proof of Stake besser als Proof of Work?

Beide haben Vor- und Nachteile. Jeder Ansatz hat unterschiedliche Stärken und Kompromisse. PoS verbraucht generell weniger Energie, während PoW über eine längere Betriebshistorie verfügt.

Warum verwendet Bitcoin immer noch Proof-of-Work?

Der oder die Schöpfer von Bitcoin wählten Proof-of-Work, da es die Netzwerksicherheit mit realen Energie- und Hardwarekosten verknüpft. Eine Änderung des Konsensmechanismus würde eine Hard Fork erfordern und das Sicherheitsmodell des Netzwerks gefährden.

Warum ist Proof of abonnieren energieeffizienter?

Da leistungsstarke Computer nicht mehr rund um die Uhr laufen müssen, benötigen Proof-of-Stake-Validatoren nur normale Hardware und eine stabile Internetverbindung. Ethereums Umstellung auf PoS reduzierte seinen Energieverbrauch um etwa 99,95 %.

Was ist sicherer: Proof of Work oder Proof of abonnieren?

Der Angriff auf ein PoW-Netzwerk erfordert massive Rechenleistung und einen hohen Energieverbrauch. Ein Angriff auf PoS erfordert ebenfalls enorme Vorabkosten, um ein Mehrheits-abonnieren zu erwerben und zu kontrollieren.

Kann eine Proof-of-Stake-Kette zu 51 % angegriffen werden?

Ja, aber es erfordert, dass der Angreifer mehr als die Hälfte der gesamten gestakten Währung kontrolliert, was es zu einem unglaublich teuren und leicht rückverfolgbaren Angriff macht.

Welche Kryptowährungen verwenden Proof of Work und welche verwenden Proof of Stake?

Proof of Work: Bitcoin, Litecoin, Dogecoin. Proof of abonnieren: Ethereum, Solana, Cardano, BNB Chain, Avalanche, Polkadot, Cosmos, Algorand.



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