Proof of Work vs Proof of Stake: Wichtigsten Unterschiede

Proof of Work vs Proof of Stake: Wichtigsten Unterschiede


Zurück zu Neu beim Nirolution Blockchain Tutorial Blog

Proof of Work vs Proof of Stake: Wichtigsten Unterschiede

Worin besteht der Unterschied zwischen Proof of Work und Proof of Stake? Vielleicht hast du schon einmal von Proof of Work im Zusammenhang mit Blockchain gehört. Aber wusstest du, dass es eine andere Methode gibt, den sogenannten Proof of Stake? In diesem Artikel werden wir dir den Unterschied zwischen Proof of Work und Proof of Stake zeigen. Wir werden dir auch klären, welche Methode für die Zukunft relevanter ist.

„Unterschied zwischen Proof of Work und Proof of Stake“ – Content:

  1. Entwicklung des Proof of Work
  2. Was ist Proof of Work?
  3. Wie funktioniert Proof of Work?
  4. Vorteile des Proof of Work
  5. Nachteile des Proof of Work
  6. Was ist der 51% Angriff?
  7. Was ist Proof of Stake
  8. Wie funktioniert Proof of Stake?
  9. Vorteile des Proof of Stake
  10. Nachteile des Proof of Stake
  11. “Proof of Work vs Proof of Stake” – Fazit

Entwicklung des Proof of Works?

Die Idee des Proof of Works gab es schon lange vor Bitcoin. Nur wenige wissen, dass Satoshi Nakamoto nicht der Erfinder dieser Idee ist. Tatsächlich waren es Cynthia Work und Moni Naor, die 1993 dieses Konzept entwickelt haben. Das Ziel war es, Hacker Angriffe wie einen Distributed Denial-of-Service (DDOS)-Angriff zu verhindern. Dabei wird versucht durch das Senden von gefälschte Anfragen die Ressourcen des Computers zu erschöpfen.

1999 haben Markus Jakobsson und Ari Juels den Begriff Proof of Work in einem Dokument veröffentlicht. Es ist die eigentliche geniale Erfindung hinter dem Bitcoin-Whitepaper von Nakamoto und ermöglicht uns ein dauerhaft transparentes, öffentliches und vollständiges Finanzbuch. Es ist ein Mechanismus um Einigkeit zwischen verteilten Parteien zu schaffen. Wir müssen deshalb nicht mehr einander, sondern nur noch dem System vertrauen.

Was ist Proof of Work?

Da nicht jeder im Netzwerk ehrlich ist, muss es einen Weg geben, Betrug zu verhindern. Um das Netzwerk zu sichern, validieren die Miner deshalbb eingehende Transaktionen und vermerken sie im Block. Sie alle konkurrieren dabei, indem sie ein kompliziertes kryptografisches Rätsel lösen. Die gefundene Lösung ist der Beweis, dass der Miner seine Arbeit zur Validierung der Transaktion geleistet hat. Der erste, der die Lösung findet, erhält eine Belohnung. Er bekommt zum Beispiel einen Ethere als Bezahlung. Wir nennen diesen Vorgang Mining. Du kannnst diesen Prozess für zwei Dinge im Netzwerk verwenden. Das erste ist die Überprüfung der Legitimität einer Transaktion. Zweitens, um eine neue digitale Währung zu schaffen, indem man Miner für die Durchführung der Transaktion belohnt.


Dieses mathematische Rätsel ist asymmetrisch. Das bedeutet, dass das Rätsel für die Miner schwer zu lösen sein muss. Aber gleichzeitig muss es für das Netzwerk leicht zu überprüfen sein, ob die Lösung richtig ist. Sie können das Rätsel nur durch zufälliges Ausprobieren lösen. Deshalb ist es sehr Aufwendig, die richtige Lösung zu finden. Wenn ein Miner die richtige Lösung findet, teilt er es dem gesamten Netzwerk mit und erhält eine Belohnung. Die Aufwand eines Miners, eingehende Transaktionen zu validieren und zu sichern, ist der Proof of Work.

Wie funktioniert Proof of Work?

.
Um ein Puzzel zu lösen muss z.B. der Hash eines Block Headers kleiner als ein Zielwert sein müssen. Daher nehmen die Nozes viele kleine Änderungen an ihrem Block Header vor, um den richtigen Hash zu finden. Bei jedem Versuch muss der MMiner den Hash für den gesamten Block Header berechnen. Dieser Prozess ist meist sehr intensiv und aufwendig.

Es ist wichtig zu wissen, dass die Arbeit, die in ein Rätsel investiert wird, keinen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit hat, dass ein Miner die aktuellen oder zukünftigen Rätsel löst. Der Grund dafür ist, dass die Rätsel unabhängig voneinander sind. Das bedeutet, dass ein Benutzer, wenn er einen fertigen und gültigen Block von einem anderen Benutzer erhält, seine aktuelle Arbeit verwerfen und stattdessen mit dem Aufbau des neu erhaltenen Blocks beginnen muss. Er tut das, weil er weiß, dass die anderen Miner ihren nächsten Block auch auf dem neu Block aufbauen.

Vorteile des Proof of Work

Der Vorteil des Proof of Work ist der Schutz der Blockchain. Dadurch wird das System gesichert und niemand kann betrügen. Folglich können wir dem Netzwerk vertrauen.
Zudem kann niemand das System austrickens. Das liegt daran, weil die Arbeit, die in ein Rätsel gesteckt wird nicht die Wahrscheinlichkeit erhöht das aktuelle oder zukünftige Rätsel zu lösen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass dein Geld in der Blockchain nicht entscheidend ist. Wichtig ist nur wieviel Rechenleistung du zur Verfügung stellst. Folglich können reiche Menschen nicht das Netzwerk kontrollieren.

Nachteile des Proof of Work

Proof of Work verbraucht viel Rechenleistung und damit entstehen enorme Kosten. Das bedeutet, dass jemand mit einem besseren Computer schneller minen kann. Je höher also die Hash-Rate ist, desto besser ist die Chance das mathematische Rätsel zuerst zulösen. Dies führte dazu, dass riesige Miningfarmen gebaut werden. Miner versammeln sich hier, um ihre Chancen auf eine Belohnung zu erhöhen. Alle Miner des Pools erhalten bei erfolgreicher Validierung dann eine kleine Belohnung. Dies führt dazu, dass Blockchain stärker zentralisiert wird. Deshalb muss ein Weg gefunden werden, um eine Transaktion zu validieren.

Was ist der 51% Blockchain Angriff?

Ein 51%iger Angriff ist der Versuch, die Blockchain zu kontrollieren. Eine Person oder eine Organisation versucht also, 51% der Hash-Rate zu kontrollieren. Dadurch können sie die Transaktion ändern und rückgängig machen. Sie können auch entscheiden, wer neue Blöcke veröffentlichen darf. Sie haben also die Kontrolle über das gesamte Netzwerk.
Ein Angriff von 51 Prozent ist theoretisch möglich, aber praktisch unmöglich, da niemand über viel Rechenleistung verfügt. Selbst wenn es jemand schafft, wäre es das nicht wert. Der Grund dafür ist, dass sobald das Netzwerk davon erfährt, alle das System verlassen würden.

Was ist Proof of Stake?

Um zu vermeiden, dass wir mit Proof of Work zu zentralisiert werden, müssen wir eine bessere Lösung zur Validierung und Erstellung von Blöcken finden. Das versuchen wir mit Proof of Stake. Proof of Stake ist das Bemühen eines Miners, eingehende Transaktionen zu validieren und zu sichern. Der Miner heißt jetzt Validator und er wird auf deterministische Weise ausgewählt.

Dieses Modell basiert auf der Idee, dass je mehr jemand in das System investiert, desto weniger möchte er betrügen. Der Einsatz ist oft eine bestimmte Menge an Kryptowährung, die der Benutzer in das System investiert hat. Sobald der Einsatz einmal erfolgt ist, kann die Kryptowährung nicht mehr ausgegeben werden.


Um ein Validator zu werden, müsst du eine bestimmte Menge an Coins als Einsatz in das Netzwerk einzahlen. Die Höhe dieses Einsatzes bestimmt die Chancen eines Validators, den nächsten Block zu validieren. Je mehr man also invstiert, desto höher sind die Chancen, den nächsten Block zu validieren.


Das klingt unfair, denn es begünstigt diejenigen, die das meiste Geld einzahlen. Aber in Wirklichkeit ist es bei weitem fairer als Proof of Work. Die Kosten, um als Miner zu arbeiten verlaufen nicht linear. Stattdessen wird es umso billiger, je mehr sie kaufen. Das bedeutet, je reicher du bist desto mehr Macht besitzt du.

Wie funktioniert Proof of Stake?

Die Art und Weise wie wir den Stake in der Blockchain nutzen, kann variieren. Wir diskutieren im Folgenden vier Ansätze: Zufällige Auswahl von Benutzern mit einer Beteiligung, Abstimmung in mehreren Runden, Münz-Alterungssysteme und Delegiertensysteme. Unabhängig von der genauen Vorgehensweise gilt immer die Grundrege, dass Benutzer mit einer höheren Stakes einer höhere Chance haben einen neuen Block zu veröffentlichen.

Bei der Zufallsauswahl ist die Wahl einer Note zufällig. Die Blockchain wird sich also alle Benutzer mit einem Stake ansehen. Danach wird auf der Grundlage des Verhältnisses der eingesetzten Coins zum Gesamtbetrag ein Validierer ausgewählt.

Wenn es sich bei der Wahl des Validierers um ein Abstimmungssystem mit mehreren Runden handelt, steigt die Komplexität. Die Blockchain sucht mehrere Benutzer mit einer Beteiligung aus, um vorgeschlagene Blöcke zu erstellen. Dann müssen alle staked User für einen vorgeschlagenen Block abstimmen. Es können mehrere Abstimmungsrunden stattfinden, bevor über einen neuen Block entschieden wird.

Wenn die Wahl des Validierers über ein Münz-Alterssystem erfolgt, hat die staked Kryptowährung eine Alterseigenschaft. Nach einer gewissen Zeit können diese Coins auf den Benutzer, der den Block veröffentlicht, angerechnet werden. Die staked Kryptowährung wird dann zurückgesetzt und kann erst nach Ablauf der erforderlichen Zeit wieder verwendet werden.

Wenn die Wahl des Validierers über ein Delegiertensystem erfolgt, stimmen die Benutzer für Knoten, die Blöcke validieren dürfen. Das Stimmrecht der Benutzer ist also an ihren Anteil in der Blockchain gebunden. Das bedeutet, dass die Abstimmung umso mehr Gewicht hat, je größer der Anteil ist.

Vorteile des Proof of Stake?

Mit Proof of Stake brauchen wir nicht viel Rechenleistung, um unsere Blockchain zu sichern.
Deshalb brauchen wir auch nicht so viele neue Coins, um die Knoten zur Teilnahme am Netzwerk zu motivieren.
Proof of Stake kann auch das Risiko einer Zentralisierung verringern. Der Grund dafür ist, dass Equipment keine so große Rolle spielt.
Und schließlich können wir die Übernahme des Netzwerks teurer machen. Daher können wir 51% der Angriffe verhindern, weil es keinen finanziellen Anreiz mehr gibt.

Nachteile des Proof of Stake

Der Proof of Stake Algorithmus weist einige Mängel auf. Wenn du reich bist, erhälst du mehr Belohnungen. Das macht dich reicher und erhöht somit deine Chance, als Validierer zu arbeiten. Und noch problematischer ist, dass der Prüfer manchmal nicht auftaucht, um seine Arbeit zu erledigen. Proof of Stake ist besser als Proof of Work, wir müssen es aber noch optimieren,

Fazit

  • Das Ziel von Proof of Work ist Hacker Angriffe zu verhindern.
  • Die Lösung eines komplizierten kryptographischen Rätsels heißt Proof of Work.
  • Bei Proof of Stake wird der Validator zuvor ausgewählt. Die Auswahl hängt von der Größe seines Einsatzes ab.
  • Digitale Währungen werden zuvor erstellt und ihre Anzahl ändert sich nie.
  • Proof of Work ist besser als Proof of Stake, müssen wir es noch verbessern.

Wenn du über die neusten Artikel informiert werden möchtest, folge uns auf Facebook, Pinterest and Steemit.

Bleibe bei deinen Lieblingsthemen auf dem laufenden

Schreibe einen Kommentar

Menü schließen