Was ist ein Proof-of-Stake?

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Proof-of-Stake ist eine Methode zur Aufrechterhaltung der Integrität einer Kryptowährung, mit der verhindert wird, dass Benutzer zusätzliche Münzen drucken, die sie nicht verdient haben. Während Bitcoin und Ethereum – die beiden nach Marktkapitalisierung größten Kryptowährungen – eine andere Methode namens Proof-of-Work verwenden, plant Ethereum die Migration auf Proof-of-Stake, um die Plattform skalierbarer zu machen und den Energieverbrauch von zu senken das Netzwerk.

Sowohl der Nachweis der Arbeit als auch der Nachweis des Einsatzes sind sogenannte „Konsensmechanismen“, die Methode, mit der eine Blockchain ihre Integrität beibehält. Konsens ist das Problem des Problems der „doppelten Ausgaben“ von digitalem Geld. Wenn der Benutzer einer Kryptowährung seine Münzen auf irgendeine Weise mehr als einmal ausgeben könnte, würde dies das gesamte System untergraben. Die Währung wäre wertlos.

Dies ist ein heikles Problem, insbesondere bei Online-Währungen, die keine zentrale Autorität haben, wie z. B. einer Bank oder einer Regierung, um zu verfolgen, wie viel Geld jede Person hat, wie sie es ausgibt und wen sie zahlt.

Das Bitcoin-Netzwerk war das erste, das dieses Problem mit einem Proof-of-Work löste. Der Nachweis des Einsatzes hat sich als mögliche Alternative herausgestellt, die einige Forscher für energieeffizienter und sicherer halten, obwohl darüber diskutiert wird.

Warum wird ein Beweis für irgendetwas benötigt?

Es ist nicht so schwer, doppelte Ausgaben zentral zu verhindern, wenn eine Einheit ein Hauptbuch aller Transaktionen verwaltet. Wenn Alice Bob $ 1 sendet, nimmt der Manager des Hauptbuchs einfach $ 1 von Alice und gibt $ 1 an Bob. PayPal macht genau das.

Aber Kryptowährungen sind anders. Das Ziel besteht nicht darin, dass ein Leiter oder eine Einheit die Kontrolle über das System hat, was die Aufzeichnung komplizierter macht.

Anstelle von nur einem Marktführer führen Tausende von Benutzern die Bitcoin-Software auf der ganzen Welt aus. Diese „Knoten“ stellen sicher, dass die Regeln des Netzwerks eingehalten werden. Diese weitläufige Infrastruktur muss miteinander verbunden werden, damit die gesamte Software übereinstimmt. Andernfalls werden diese Knoten von Inseln getrennt.

Es stellt sich heraus, dass es nicht einfach ist, diese Benutzer auf der ganzen Welt dazu zu bringen, sich zu einigen. Daher war dezentrales Geld für Forscher lange Zeit unerreichbar.
Bis Bitcoin kam. Proof-of-Work ist der innovative Algorithmus, den der Bitcoin-Entwickler Satoshi Nakamoto entwickelt hat, um dezentrales Geld zu verdienen, ohne dass zum ersten Mal ein Marktführer zum Leben erweckt wird.

Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake

Einige argumentieren, dass der Nachweis der Arbeit Probleme hat. Da sich das Bitcoin-Mining konzentriert hat, sind einige Gruppen leistungsfähiger geworden, als es der Entwickler von Bitcoin beabsichtigt hatte. Und Bitcoin verbraucht derzeit mindestens so viel Energie wie die ganze Schweiz. (Andere argumentieren, dass es nicht so schlimm ist, weil das derzeitige Finanzsystem auch viel Energie verbraucht.)

Kurz gesagt, diese Proof-of-X-Schemata helfen zu überprüfen, welche Transaktionen der Blockchain über Blöcke hinzugefügt werden, die mit den neuesten Transaktionen gefüllt sind. Der Gewinner erhält eine Belohnung.

Proof-of-Work und Proof-of-Stake wählen jeweils auf unterschiedliche Weise einen „Gewinner“ aus – die Einheit, die den nächsten Block erstellt.

Mit dem Arbeitsnachweis sind Bergleute die Teilnehmer. Es ist wahrscheinlicher, dass sie der Blockchain zusätzliche Blöcke hinzufügen, wenn sie über mehr Rechenleistung verfügen, die mit Elektrizität betrieben wird.

Beim Nachweis des Einsatzes gewinnen Bergleute eher zusätzliche Blöcke, wenn sie mehr Geld haben – Äther im Fall von Ethereum. Mit anderen Worten, der Nachweis des Einsatzes beruht auf dem „Nachweis“, wie viel „Einsatz“ Benutzer haben.

Kritiker argumentieren, es sei noch nicht bewiesen, dass der Nachweis des Einsatzes diese Probleme beseitigen kann. Aber Befürworter denken, dass es der Weg nach vorne sein könnte.

FAQ zum Einsatznachweis

Wie funktioniert der Proof-of-Stake von Ethereum?

Der bislang ehrgeizigste Rollout für Proof-of-Stake ist Ethereum 2.0, eine Reihe von Upgrades, mit denen Ethereum von Proof-of-Work auf Proof-of-Stake umgestellt werden soll. So funktioniert es auf hohem Niveau

Spezielle Stellen im Nachweis des Einsatzes, die als „Validatoren“ bezeichnet werden, werden mit der Auswahl beauftragt die nächsten Blöcke für die Ethereum-Blockchain.

Validatoren binden einen Teil ihres Äthers zusammen, damit sie ihn nicht verwenden können, da sie am Proof-of-Stake-Prozess teilnehmen. Ähnlich wie Bergleute im Arbeitsnachweis werden sie für die Teilnahme an diesem Prozess belohnt.

Validatoren werden vergeben, wenn:

Sie bestätigen einen neuen Block, was bedeutet, dass sie ihn als korrekt akzeptieren und sagen, dass er den Regeln folgt.

  • Sie bestätigen einen neuen Block, was bedeutet, dass sie ihn als korrekt akzeptieren und sagen, dass er den Regeln folgt.
  • Sie "gewinnen" einen Block.

Um sicherzustellen, dass die Prüfer nicht herumalbern, werden durch den Nachweis des Einsatzes von Ethereum auch Strafen verhängt.

Strafen werden verhängt, wenn:

  • Wenn ein Validator einen Block mit einer falschen Transaktion oder einem falschen Datenverlauf vorschlägt, wird ein erheblicher Teil der vom Validator gesetzten Ressourcen durch das Protokoll gekürzt. Außerdem wird der Validator aus dem Netzwerk verbannt, um dieses schlechte Verhalten zu bestrafen.
  • Kleinere Strafen werden zugeteilt, wenn der Validator offline geht.

In Ethereum 2.0 muss jeder Validator 32 Ether im Wert von ca. 12.000 USD zum Zeitpunkt des Schreibens einsetzen, um einen Validator-Knoten auszuführen.

Ist der Nachweis des Einsatzes besser als der Nachweis der Arbeit?

Nicht unbedingt. Diese Frage steht noch zur Debatte.

Der Proof-of-Stake hat nicht nur einige Kritiker angezogen. Ein Grund dafür ist, dass die Entwickler von Ethereum die Vorteile des Proof-of-Stake schnell beworben haben, aber es hat sich noch nicht bewährt, da es noch nicht existiert.
Andrew Poelstra, Forschungsdirektor von Blockstream, schrieb bereits 2015 in einem mathematischen Artikel, dass der Nachweis des Einsatzes „grundsätzlich nicht in der Lage ist, einen verteilten Konsens innerhalb des Vertrauensmodells von Bitcoin zu erzielen“.

Wenn sich jedoch herausstellt, dass der Nachweis des Einsatzes entweder ohne oder mit minimalen Komplikationen funktioniert, könnte dies eine umweltfreundlichere Alternative sein, die dieselben Ziele wie der Nachweis der Arbeit erreichen kann, jedoch effizienter.

Ist der Nachweis des Einsatzes sicher?

Wie die Antwort auf die obige Frage hervorhebt, ist die Jury immer noch unschlüssig, ob der Nachweis des Einsatzes „sicher“ ist.
Kritiker argumentieren, dass das System zu einem Oligopol führen könnte. Während Blockchains keine Verantwortlichen haben sollen, befürchten Kritiker, dass der Nachweis des Einsatzes Blockchains unbeabsichtigt in Richtung einer zentralisierten Steuerung zurücklenken würde, da Benutzer mit dem meisten Äther die größte Macht über das System haben.

Proof-of-Stake ist eine lang erwartete Ergänzung zu Ethereum. Der Schöpfer von Ethereum, Vitalik Buterin, schlug dies bereits 2013 im Weißbuch vor.

Wann wird auf Ethereum ein Proof-of-Stake eingeführt?

Und es ist immer noch nicht klar, wann es vollständig implementiert wird. Wie bereits erwähnt, soll der Nachweis des Einsatzes schrittweise als Teil von Ethereum 2.0 implementiert werden, einer Reihe von Upgrades zur Umstrukturierung von Ethereum.
Die erste Phase von Ethereum 2.0 wurde am 1. Dezember 2020 gestartet. Es ist unklar, wie lange es dauern wird, bis alle Phasen durchlaufen sind.

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