Arbeitsnachweis (PoW) vs. Einsatznachweis (PoS)

Blockchain-basierte Kryptowährungsplattformen befinden sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Beginnend mit dem Blockchain-fähigen Bitcoin (BTC) Netzwerk, das als Peer-to-Peer-System (P2P) (Electronic Cash System) fungieren soll, wurden inzwischen Tausende digitaler Assets eingeführt. Viele dieser Kryptowährungen der zweiten und dritten Generation wurden auf Blockchains oder einer anderen Art von Distributed-Ledger-Technologie (DLT) entwickelt..

Dr. Stuart Haber wird die Erfindung der Blockchain-Datenstruktur in den frühen 1990er Jahren zugeschrieben. Erst Ende 2008 wurde die erste größere Anwendung der Blockchain-Technologie in der EU vorgeschlagen Bitcoin-Whitepaper. Satoshi Nakamoto, der pseudonyme Autor des Bitcoin-Whitepapers und -Protokolls, gab zum ersten Mal an, wie die Arbeitsnachweis (PoW) -basierter Konsensalgorithmus könnte verwendet werden, um das Problem der doppelten Ausgaben zu lösen.  

Was ist Proof-of-Work (PoW)??

Das Erreichen eines verteilten Konsenses durch PoW und das Validieren von Transaktionsblöcken wird von Bergleuten durchgeführt. Ein Miner im Bitcoin-Netzwerk oder eine andere Blockchain-basierte Plattform, die PoW als Konsensprotokoll verwendet, muss komplexe mathematische Probleme lösen, um die Chance (oder die Berechtigung) zu haben, den nächsten Block (oder Stapel) von zu verarbeiten Transaktionen.  

Diese rechenintensiven mathematischen Rätsel werden von Vollknotenoperatoren oder anderen Minern in PoW-basierten Kryptonetzwerken wie Bitcoin und Litecoin gelöst. Bergleute verwenden ihre Rechenleistung, um lange Zeichenfolgen zu generieren (oder zu hashen), die aus numerischen Zeichen bestehen. Dieser CPU-intensive Prozess ist Teil des Protokolls, das wir als PoW bezeichnen, und funktioniert durch Eingabe eines bestimmten Datensatzes in eine Hash-Funktion (SHA-256 für Bitcoin), die dann immer einen nachweislich eindeutigen Hashwert generiert.

Der erste Miner, der einen eindeutigen Hashwert findet und einen Transaktionsblock in einem PoW-basierten Netzwerk validiert, wird mit neu geprägten Kryptowährungs- und Transaktionsgebühren kompensiert. Da PoW-Netzwerke viel Strom verbrauchen und Probleme mit der Aufrechterhaltung der Netzwerksicherheit haben (laut vielen Blockchain-Entwicklern), haben immer mehr Kryptowährungsplattformen begonnen, nach anderen Wegen zu suchen, um einen Konsens zu erzielen und Transaktionen zu verarbeiten.

2013: Krypto-Netzwerke beginnen mit der Verwendung von Proof-of-Stake (PoS)

Beginnend mit der Nxt-Plattform (2013) und einigen anderen Krypto-Netzwerken der zweiten Generation wie Peercoin experimentierten verteilte Systementwickler damit Nachweis des Einsatzes (PoS) -basierter Konsens als Möglichkeit, Transaktionen auf Blockchains zu sichern und zu überprüfen. Wie der Name schon sagt, müssen Netzwerkteilnehmer, die Blöcke in PoS-Netzwerken validieren und generieren möchten, zunächst einen bestimmten Betrag ihres Geldes einsetzen.

Beispielsweise erfordert VeChain (VET), eine semi-dezentrale Supply-Chain-Management-Lösung, dass Blockvalidatoren (als Masternodes bezeichnet) eine Beteiligung an der VeChain-Plattform halten.

Der Mindesteinsatz beträgt 25 Millionen Berufsbildung (ca. 116.000 US-Dollar), um sich als Masternode-Kandidat für VeChain zu qualifizieren. Benutzer können auch niedrigere Beträge wie 15 Millionen Berufsbildung einsetzen und dennoch bestimmte Netzwerkverwaltungsaufgaben ausführen. Knoten, die mindestens 15 Millionen Berufsbildung betreiben, können damit rechnen, dass sie als Return on Investment (ROI) feste 5,81% an Berufsbildungsmarken verdienen..

In den meisten PoS-Netzwerken muss der Anteil eines Transaktionsvalidators gesperrt werden, damit Netzwerkmanager von unehrlichem Verhalten abgehalten werden. Sollte ein Prüfer versuchen, betrügerische Transaktionen in einem PoS-Netzwerk einzuführen, besteht die Gefahr, dass er – zusätzlich zu anderen Berechtigungen – seinen Einsatz verliert. Befürworter eines PoS-basierten Konsenses argumentieren, dass dies eine effektivere Methode zur Verwaltung dezentraler Kryptowährungsplattformen ist.

Am häufigsten gemeldete Probleme mit Proof-of-Work (PoW)

Eines der Hauptargumente gegen PoW ist, dass für die Aufrechterhaltung von Krypto-Netzwerken, die den energieintensiven Konsensmechanismus verwenden, zu viel Strom benötigt wird. Das Strommenge Der für den Betrieb des Bitcoin-Netzwerks erforderliche Energieverbrauch ist vergleichbar mit dem Gesamtenergiebedarf ganzer Länder wie Irland. Während PoW-Befürworter argumentiert haben, dass Bitcoin und andere PoW-basierte Blockchain-Plattformen wie Ethereum (vorerst) erneuerbare Energien nutzen könnten, gab es viele sicherheitsrelevante Probleme, die sich negativ auf PoW-basierte Kryptowährungsnetzwerke ausgewirkt haben. 

51% der Angriffe, bei denen ein schlechter Akteur die Kontrolle über den Großteil der Hash-Leistung eines Krypto-Netzwerks erlangt, haben zugenommen. Im Jahr 2018 waren relativ kleinere PoW-basierte Kryptowährungen wie Bitcoin Gold (BTG) betroffen mehrere 51% Angriffe. Die Hacker, die es geschafft haben, diese Netzwerke anzugreifen, waren dazu in der Lage, da diese Plattformen vergleichsweise einfach zu zielen sind als viel größere Netzwerke wie Bitcoin oder Litecoin.

Da Bitcoin Gold nicht von so vielen Bergleuten wie viel größeren Kryptowährungen gesichert wird, ist es für böswillige Einheiten einfacher, 51% Angriffe auf diese Netzwerke zu starten. Während ein Angreifer, der in der Lage ist, die Mehrheit (51% oder mehr) der Kontrolle über die Hashing-Leistung einer Kryptowährung zu erlangen, möglicherweise nur seine eigenen Münzen oder Gelder doppelt ausgeben kann, stellt dies dennoch erhebliche Sicherheitsbedrohungen dar und kann Benutzer von der Verwendung einer Krypto-Plattform abhalten.

Vertrauen verlieren und schlecht für den Ruf

Zum Beispiel wurde die Verge (XVG) -Plattform, eine führende datenschutzorientierte Kryptowährung, zumindest getroffen drei verschiedene 51% Angriffe Aufgrund dieser und anderer Probleme im Zusammenhang mit der Netzwerksicherheit verlor das Management von Verge wertvolle Kunden, die es angemeldet hatte – darunter MindGeek, einer der weltweit größten Anbieter von Unterhaltung für Erwachsene.

In jüngerer Zeit gab es sogar relativ größere PoW-basierte Kryptowährungen wie Ethereum Classic (ETC) Ziel mit 51% Angriffen. Ethereum Classic ist nach Marktkapitalisierung in den Top 20 der Kryptos konsistent eingestuft und laut Forschern von Parallel Industries möglicherweise immer noch anfällig für weitere Angriffe. Das Krypto-Forschungsunternehmen veröffentlichte a Bericht letztes Jahr, in dem festgestellt wurde, dass „die Anreize für Bergleute zur Sicherung von… Minderheitennetzwerken nachlassen“ oder dass weniger Benutzer zur Sicherung des Netzwerks beitragen.

Während der Bericht von Parallel Industries speziell die Sicherheit des Bitcoin-Netzwerks mit der von Bitcoin Cash (BCH) verglich, kann argumentiert werden, dass kleinere PoW-basierte Ketten einem erheblich höheren Risiko ausgesetzt sind, kompromittiert zu werden, da die Bergleute einen größeren Anreiz haben, das Netzwerk zu sichern Große Krypto-Plattform – vorausgesetzt, beide Netzwerke verwenden denselben Mining-Algorithmus..

Im Vergleich zu PoW-Netzwerken sind die Befürworter von PoS-Ketten wie die Entwickler des Lisk (LSK) Plattform glauben, dass Blockchain-Netzwerke, die Einsatzmittel benötigen, sicherer sind. Wenn das Geld eines Transaktionsprüfers gesperrt ist, wird ihm ein Anreiz geboten, ehrlich zu handeln und produktiv zu arbeiten. Dies ist das Hauptargument für die Verwendung des PoS-basierten Konsenses und eine umweltfreundlichere Methode zur Verwaltung einer Blockchain-basierten Krypto-Plattform.

Aktuelle Proof-of-Stake (PoS) -basierte Konsensprotokolle haben ihre eigenen Probleme

Obwohl sich die Einführung großer PoS-Netzwerke noch in einem frühen Stadium befindet, sind in letzter Zeit bereits mehrere sicherheitsrelevante Probleme aufgetreten, die auf die unsachgemäße Verwaltung dieser neueren Plattformen zurückzuführen sind. Im September 2018 wurde a durchgesickertes Dokument von Maple Leaf Capital, einem EOS-Investor, schien zu zeigen, dass der Krypto-Börsenbetreiber Huobi möglicherweise als einer der 21 EOS-Blockproduzenten an gegenseitigen Abstimmungen teilgenommen hat.

Die durchgesickerten Informationen schienen auch darauf hinzudeuten, dass Huobi anderen BPs, die dafür gestimmt hatten, als BP oder Transaktionsvalidator bei EOS fortzufahren, einen Tipp gegeben hatte. Block.one, das auf den Kaimaninseln registrierte Softwareentwicklungsunternehmen, das ursprünglich EOS entwickelt hat, anerkannt dass das angeblich unehrliche Verhalten eines Teils der BPs von EOS “die Transaktionszuverlässigkeit der EOS-Blockchain in Frage gestellt hat”.

Blockchain-Konsensprotokolle befinden sich noch in der vorläufigen Entwicklungsphase

Wie bereits erläutert, sind PoW- und PoS-basierte Netzwerke und ihre fortgeschritteneren Versionen – wie z verspäteter Arbeitsnachweis (oder DPoW von Komodo) und delegierter Proof-of-Stake (DPoS) von EOS und Tron – befinden sich noch in der Vorphase ihrer Entwicklung. Trotz der aktuellen Probleme im Zusammenhang mit Blockchain-Konsensprotokollen scheinen Entwickler in der Kryptoindustrie an scheinbar innovativen und verbesserten Versionen von Krypto-Netzwerk-Konsensus-Algorithmen zu arbeiten.

Zum Beispiel haben die Entwickler von NEO kürzlich CryptoCompare mitgeteilt, dass dies der Fall ist Entwicklung Was sie für den besten Blockchain-Konsensalgorithmus halten, wird als delegiertes dBFT-Konsensprotokoll (Byzantine Fault Tolerant) bezeichnet. Wie das Entwicklungsteam von NEO feststellt, ähnelt dieses Protokoll dem grundlegenden Konsensmechanismus für den Nachweis des Einsatzes (PoS). Die Entwickler von dBFT haben jedoch einige Änderungen an früheren Versionen von PoS vorgenommen, um diese zu verbessern. Irgendwann im Jahr 2020 wird NEO NEO 3.0 einführen, das das neu entwickelte dBFT-Protokoll verwendet und weitere Änderungen an der Codebasis in sein Netzwerk einführt.

Mike Owergreen Administrator
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