Der Proof-of-Stake (PoS)-Konsensmechanismus hat sich als die praktikabelste Lösung für das Energieproblem von Bitcoin und Ethereum herausgestellt. Die beiden beliebtesten Blockchains der Welt werden seit langem wegen ihres enormen Stromverbrauchs kritisiert, wobei eine aktuelle Studie der britischen Finanzseite MoneySuperMarket dies für jede Bitcoin-Transaktion schätzt kostet über 100 $ in Bezug auf die Energiekosten.
Mit dem Verständnis, dass der Proof-of-Work (PoW)-Konsens von Bitcoin eines Tages ein Problem sein würde, wurde der PoS-Konsens erstmals von Sunny King und Scott Nadal in einem Papier aus dem Jahr 2012 beschrieben. Das Paar machte sich daran, das Energieproblem von Bitcoin mit einer alternativen Methode zu lösen, die als „Staking“ bekannt ist, bei der ein deterministischer Algorithmus Knoten zur Verarbeitung von Blöcken auswählt, basierend auf der Anzahl der Coins, die ein Staker hält. Das steht im Gegensatz zu PoW, wo Bergleute um die Lösung komplexer mathematischer Probleme kämpfen, um als nächster Blockproduzent ausgewählt zu werden.
Unter dem PoS-System haben Spieler eine größere Chance, ausgewählt zu werden, um den nächsten Block hinzuzufügen – und dafür Belohnungen zu verdienen – je mehr Coins sie einsetzen. PoS vermeidet daher die ständig steigenden Energiekosten, die mit dem Bitcoin-Mining verbunden sind.
Proof-of-Stake ist geboren
Die allererste Kryptowährung, die einen PoS-Konsens implementierte, war Peercoin, das 2013 von Sunny King als Alternative zu Bitcoin entwickelt wurde. Peercoin war jedoch keine echte PoS-Münze, da sie einen hybriden Ansatz verfolgte, bei dem die meisten neuen Peercoins ursprünglich von Bergleuten unter Verwendung des älteren PoW-Konsenses erstellt wurden. King implementierte diese Methode, um die Dezentralisierung des Netzwerks zu bewahren. Heutzutage wird die Mehrheit der Peercoins jetzt über PoS geprägt, obwohl die Peercoin-Miner bis heute weitermachen.
Die erste echte PoS-Kryptowährung war die von Pavel Vasin die Blackco, das 2014 sein Debüt feierte. Blackcoin hat eine Reihe von Verbesserungen vorgenommen, insbesondere das vollständige Entfernen von PoW-Mining. Stattdessen wurde die Dezentralisierung durch eine gerechtere Verteilung der Token von Blackcoin sichergestellt. Blackcoin entfernte auch den Coin-Age-Mechanismus von Peercoin, der verhindern sollte, dass reiche Coin-Staker den Großteil der Staking-Belohnungen erhalten. Vasin hat dies getan, um die Wahrscheinlichkeit eines sogenannten 51%-Stake-Angriffs zu verringern, da ältere Münzhalter in Peercoin weniger als 51% der Staking-Münzen benötigen, um einen Fork zu erstellen.
Während Blackcoin eine große Verbesserung war, hat das Projekt nie wirklich die Fantasie erregt. Obwohl es heute existiert, ist sein Wert von seinem Allzeithoch von 3 $ im Jahr 1.05 auf nur 2018 Cent pro Münze gefallen.
Während Blackcoin als Kryptowährung letztendlich scheiterte, gelang es ihm zumindest, den Grundstein für den Aufstieg einer neuen Generation von PoS-Projekten zu legen. Im selben Jahr, in dem Blackcoin auf den Markt kam, veröffentlichte Jae Kwon die Tendermint Whitepaper, aus dem schließlich das wurde Kosmos-Netzwerk, während Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin schlug Slasher vor, ein strafender PoS-Algorithmus, auf dem der bevorstehende Start von Ethereum 2.0 basieren wird.
Ebenfalls im Jahr 2014 erlebten wir das Debüt von BitShares, dem ersten Blockchain-Netzwerk, das einen sogenannten Delegated Proof-of-Stake-Konsens verwendete, der seitdem von EOS, Lisk, Tron und anderen bemerkenswerten Blockchains übernommen wurde.
PoS erreicht die große Zeit
Es waren diese frühen Ideen, die mit dem Start einer dritten Generation von Projekten, darunter Algorand, Cardano und vor allem, zum Aufblühen von PoS führten. Tezos.
Tezos ist eine Smart-Contract-fähige Blockchain ähnlich wie Ethereum, die 2018 auf den Markt kam. Im Gegensatz zu seinen Mitbewerbern war Tezos das erste Unternehmen, das einen sogenannten Liquid Proof-of-Stake-Konsensmechanismus implementierte, der die Eintrittsbarriere für Netzwerk-Validierer senkt und führend ist hin zu einer stärkeren Dezentralisierung, einer demokratischeren Regierungsführung und einer stärkeren Netzwerksicherheit.
Der Hauptunterschied zwischen den LPoS- und DPoS-Mechanismen von Tezos besteht darin, dass die Delegierung in Tezos optional ist, während es in DPoS eine feste Gruppe von Blockproduzenten oder Delegierten gibt. Bei LPoS besteht das Ziel darin, ein dynamisches Validator-Set aufrechtzuerhalten, um die Koordination der Token-Inhaber und eine verantwortungsvollere Governance zu erleichtern.
Der LPoS-Konsens von Tezos ermöglicht es regulären Benutzern des Netzwerks, an der Blockgenerierung teilzunehmen, indem sie ihre Token gegen eine Belohnung an einen der Knoten ausleihen. Bei Tezos wird der Validierungsprozess als „Backen“ bezeichnet, und der Algorithmus wählt einen Bäcker aus, um jeden Block aus dem Pool geeigneter Knoten zu erstellen. Bäcker mit den höchsten Einsätzen und dem höchsten Ruf werden am ehesten ausgewählt. Wenn sie ausgewählt werden, erstellen sie einen neuen Block, der dann zur Bestätigung an 32 andere Knoten aus dem Pool gesendet wird. Sobald das erledigt ist, wird der Block in die Tezos-Blockchain eingetragen und der Bäcker erhält eine Belohnung.
Der Vorteil von LPoS besteht darin, dass es über einen praktisch unbegrenzten Pool von Bäckern verfügt, wobei jeder mit einem Einsatz von 8,000 $XTZ oder höher zum Validator werden kann. Im Gegensatz dazu haben DPoS-Netzwerke aufgrund der erheblichen Anforderungen an die Computerinfrastruktur und der Notwendigkeit, eine beträchtliche Menge an Token zu setzen, eine weitaus begrenztere Gruppe von Validierern zur Auswahl. Tezos erlaubt auch die Delegierung von Staking-Rechten, was bedeutet, dass $XTZ-Inhaber Token an einen Bäcker delegieren können, um einen Anteil an den Staking-Belohnungen zu erhalten. Es gibt einen großen Anreiz für Token-Inhaber, dies zu tun, da Benutzer keine Eigentumsrechte teilen oder ihre Token sperren müssen.
Abgesehen von den Dezentralisierungs-, Governance- und Sicherheitsvorteilen bietet Tezos Schutz vor doppelten Ausgaben. Sollte ein Knoten einen Bäcker identifizieren, der doppelt ausgibt, kann er dies mit Nachweis in kommenden Zyklen melden. Das verhindert böswilliges Verhalten von Bäckern.
Die Zukunft der Blockchain?
Tezos entstand schließlich als erste PoS-Kette, die erfolgreich skaliert wurde, und unterstützt heute ein wachsendes Ökosystem von DeFi-Anwendungen mit über 91 Millionen US-Dollar Gesamtwert gesperrt. Sein Erfolg hat eine Reihe konkurrierender Projekte hervorgebracht, die ebenfalls einen PoS-Konsens betreiben, darunter große Namen wie Cardano, das im selben Jahr auf den Markt kam, sowie Cosmos und Algorand, die 2019 auf den Markt kamen.
Das folgende Jahr, 2020, erwies sich als Meilenstein für das PoS-Ökosystem, da wir den Start des Mainnets von Dutzenden von Ketten erlebten, darunter Polkadot, Celo, Elrond Network, Harmony, NEAR, Matic und Oasis. Viele dieser Ketten fördern jetzt ein schnelles Wachstum in ihren eigenen Ökosystemen, insbesondere Polkadot, das sich rühmt 336 Millionen US-Dollar an TVL im DeFi.
Die nächste große Entwicklung im Bereich PoS soll dieses Jahr stattfinden, da Ethereum endlich seine lang erwartete einführt Ethereum 2.0 Phase 2-Upgrade, der von seinem PoW-Konsensmechanismus zu PoS übergeht, um das Netzwerk skalierbarer, sicherer und nachhaltiger zu machen, als es jetzt ist. Die Umstellung von Ethereum auf PoS wurde durch die Notwendigkeit eines klimafreundlicheren und dezentraleren Netzwerks motiviert, was bereits durch den Erfolg früherer PoS-Projekte bewiesen wurde. Ethereum hat keine Alternative zu PoS, da sein jährlicher Energieverbrauch schnell ansteigt. Das zeigen die im Dezember 2021 veröffentlichten Daten von Statista eine Ethereum-Transaktion verbraucht Energie, die atemberaubenden 100,000 Transaktionen mit Visa entspricht.
Dank seiner dominierenden Stellung in der Blockchain-Industrie, insbesondere in Bezug auf DeFi, könnte der bevorstehende Übergang von Ethereum zu PoS durchaus das wichtigste Ereignis in der bisherigen Geschichte des Konsensmechanismus werden. PoS hat seit den Tagen von Peercoin und Blackcoin einen langen Weg zurückgelegt, und obwohl viel darüber diskutiert wird, ob das Upgrade von Ethereum erfolgreich sein wird, ist es jetzt eine feste Größe in der Blockchain-Landschaft und wird es noch lange bleiben kommen.
Die Post Wie Proof-of-Stake eine entscheidende Rolle im Blockchain-Ökosystem spielt erschien zuerst auf Blockonomi.
