Blockchain-Konsensusverfahren sind wichtig für die Funktionsweise von Blockchain-Netzwerken. Sie sorgen dafür, dass sich die Teilnehmer des Netzwerks auf einen gemeinsamen Zustand einigen können, z. B. auf die Reihenfolge der Transaktionen oder die Gültigkeit von Daten.
Es gibt verschiedene Arten von Blockchain-Konsensusverfahren. Die bekanntesten sind Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), Proof of Authority (PoA) und Proof of Capacity (PoC).
Proof of Work (PoW) …
… ist das ursprüngliche Konsensprotokoll für Blockchains. Es basiert auf einem Wettrennen, bei dem die Teilnehmer des Netzwerks versuchen, ein mathematisches Rätsel zu lösen. Derjenige, der das Rätsel zuerst löst, darf den nächsten Block der Blockchain hinzufügen und erhält dafür eine Belohnung.
PoW ist ein sicheres Verfahren, aber es ist auch sehr energieintensiv. Das liegt daran, dass die Teilnehmer des Netzwerks große Mengen an Rechenleistung einsetzen müssen, um das Rätsel zu lösen.
Bekannte Kryptowährungen, die PoW verwenden:
- Bitcoin
- Litecoin
- Dogecoin
- Dash
Proof of Stake (PoS) …
… ist ein alternativer Ansatz zu PoW. Bei PoS werden die Teilnehmer des Netzwerks anhand ihrer Anteile am Netzwerk ausgewählt, um Blöcke zu validieren. Je mehr Anteile ein Teilnehmer besitzt, desto größer ist seine Chance, ausgewählt zu werden.
PoS ist energieeffizienter als PoW, aber es ist auch weniger sicher. Das liegt daran, dass Teilnehmer mit großen Anteilen am Netzwerk einen größeren Einfluss auf das Netzwerk haben.
Bekannte Kryptowährungen, die PoS verwenden:
- Ethereum (PoW bis zur Umstellung im September 2022)
- Cardano
- Solana
- Tron
Proof of Authority (PoA) …
… ist ein weiteres alternatives Konsensprotokoll. Bei PoA werden die Teilnehmer des Netzwerks von einer zentralen Autorität ausgewählt, um Blöcke zu validieren.
PoA ist einfach zu implementieren und sicher, aber es ist nicht dezentral. Das liegt daran, dass die zentrale Autorität die Kontrolle über das Netzwerk hat.
Bekannte Kryptowährungen, die PoA verwenden:
- EOS
- Algorand
- VeChain
- Binance Coin
Proof of Capacity (PoC) …
… ist ein Verfahren, bei dem die Teilnehmer des Netzwerks Speicherplatz zur Verfügung stellen. Je mehr Speicherplatz ein Teilnehmer zur Verfügung stellt, desto größer ist seine Chance, ausgewählt zu werden, um einen Block zu validieren.
PoC ist energieeffizienter als PoW, aber es ist auch weniger sicher. Das liegt daran, dass Teilnehmer mit großem Speicherplatz einen größeren Einfluss auf das Netzwerk haben.
Bekannte Kryptowährungen, die PoC verwenden:
- Chia
- Filecoin
- Storj
- Burstcoin
Welches Konsensprotokoll das beste ist, hängt von den Anforderungen des jeweiligen Blockchain-Netzwerks ab.
Für öffentliche Blockchains, die eine hohe Sicherheit und Dezentralisierung erfordern, ist PoW das beste Verfahren.
Für private Blockchains, die eine hohe Effizienz und Skalierbarkeit erfordern, sind PoS, PoA oder PoC gute Alternativen.
Im Folgenden werden die wichtigsten Vor- und Nachteile der verschiedenen Blockchain-Konsensusverfahren zusammengefasst:
Proof of Work (PoW)
Vorteile:
-
- Hohe Sicherheit
- Dezentralisierung
Nachteile:
-
- Energieintensiv
- Langsamer
Proof of Stake (PoS)
Vorteile:
-
- Energieeffizient
- Schneller
Nachteile:
-
- Weniger sicher
- Zentralisierungspotenzial
Proof of Authority (PoA)
Vorteile:
-
- Einfach zu implementieren
- Sicher
Nachteile:
-
- Nicht dezentral
Proof of Capacity (PoC)
Vorteile:
-
- Energieeffizient
- Schneller
Nachteile:
-
- Weniger sicher
- Zentralisierungspotenzial
Blockchain-Konsensusverfahren sind ein wichtiger Bestandteil von Blockchain-Netzwerken. Sie sorgen dafür, dass sich die Teilnehmer des Netzwerks auf einen gemeinsamen Zustand einigen können.
Die Wahl des richtigen Konsensprotokolls hängt von den Anforderungen des jeweiligen Blockchain-Netzwerks ab.