Was ist Proof-of-Stake, und warum setzt Ethereum es ein?

Angesichts zunehmender Umweltbedenken stellt Ethereum auf ein energieeffizienteres Protokoll um.

Zum einen geht der Trend zu mehr börsennotierten Fonds und Trusts in diesem Sektor weiter. Außerdem gibt es eine wichtige Debatte in einem technischen Bereich: Liegt die Zukunft der Kryptowährungen in Proof-of-Stake-Protokollen?

Der Streit zwischen Proof-of-Work und Proof-of-Stake läuft auf diese Frage hinaus: Wie kann die Integrität einer Kryptowährung sichergestellt werden? Die meisten älteren Kryptowährungen, wie z. B. Bitcoin, beruhen auf einem Proof-of-Work-Mechanismus. Wenn Sie ein Bild von Tausenden von Computern in einer Mining-Anlage sehen, handelt es sich um eine Proof-of-Work-Operation. Die Computer lösen komplizierte algorithmische Puzzles. Im Gegenzug erhalten die Miner Token der zugrunde liegenden Kryptowährung als Belohnung.

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l1             Was ist Proof-of-Stake?

Proof-of-Stake hingegen verlässt sich auf Validierer, um die Kryptowährung aufrechtzuerhalten. Bei einem Proof-of-Stake-Modell stellen die Besitzer ihre Token als Sicherheiten zur Verfügung. Im Gegenzug erhalten sie Befugnisse über den Token im Verhältnis zu dem von ihnen eingesetzten Betrag. Im Allgemeinen erhalten diese Token-Staker im Laufe der Zeit über Netzwerkgebühren, neu geprägte Token oder andere derartige Belohnungsmechanismen zusätzliche Anteile an dem Token.

Anfangs war das Proof-of-Work-Verfahren sehr attraktiv, weil man nur einen gewöhnlichen Computer brauchte, um Münzen zu schürfen. Heutzutage ist jedoch eine teure Spezialausrüstung erforderlich, um führende Proof-of-Work-Token zu schürfen. Ein Großteil des Minings wird heute von großen, gut finanzierten Pools durchgeführt, wodurch die Allgemeinheit von der Gleichung ausgeschlossen ist.

In der Debatte zwischen Proof-of-Stake und Proof-of-Work könnte die erste Variante demokratischer sein. Jeder, der über Token verfügt, kann als Validierer oder Staker teilnehmen und das dezentrale Finanz-Ökosystem (DeFi) anzapfen. Im Allgemeinen haben sich die Analysten auf die Umweltbelastung durch Proof-of-Work-Protokolle konzentriert. Insbesondere Bitcoin hat mit zunehmender Verbreitung einen großen ökologischen Fußabdruck entwickelt. Das Proof-of-Stake-Verfahren reduziert diese Umweltkosten drastisch, indem es die fortschrittlichen kryptografischen Puzzles ausspart.

Befürworter von Proof-of-Work protestieren, dass Proof-of-Stake von der ursprünglichen Vision der Kryptowährung abweicht. Bitcoin unterschied sich von anderen Finanzanlagen, weil die Datenbank oder Blockchain-Aufzeichnung von Natur aus wertvoll war. Der Mining-Prozess war zwar in Bezug auf den Energieverbrauch ineffizient, schuf aber eine eindeutige und fälschungssichere Aufzeichnung aller finanziellen Transaktionen. Proof-of-Stake hat, zumindest in den Grundformen, einige Schwachstellen.

Das Problem, dass nichts auf dem Spiel steht, besteht beispielsweise darin, dass die Tatsache, dass es keine Kosten für die Erstellung von Forks oder die Einbringung falscher Informationen in den Konsens gibt, böswilliges Verhalten fördert. Die Energiekosten von Proof-of-Work schränken Manipulationen von Natur aus ein; Proof-of-Stake hingegen muss ausgefeiltere Methoden anwenden, um diese Sicherheitsprobleme zu verhindern.

Die Debatte zwischen Proof-of-Stake und Proof-of-Work ist weitgehend im technischen Bereich geblieben. Proof-of-Stake hat mit Cardano einen bemerkenswerten Anführer, aber die größten Projekte sind bei Proof-of-Work geblieben. Die Pläne von Ethereum, von Proof-of-Work auf Proof-of-Stake umzusteigen, rücken dieses Thema jedoch ins Rampenlicht. Ethereums Umstellung begann ernsthaft im Jahr 2020, als Ethereum seine Proof-of-Stake Beacon Chain startete. Die Entwicklung geht weiter, wobei Phase 1 im Laufe des Jahres 2021 starten soll und die vollständige Umstellung auf Proof-of-Stake für Ethereum im Laufe des nächsten Jahres erfolgen wird.

l1             Proof-of-Stake und Transaktionskosten

Ein weiterer Faktor ist der jüngste Rückgang der Kryptowährungspreise und die daraus resultierende Menge an Mining-Leistung, die für Proof-of-Work-Protokolle aufgewendet wird. Die Transaktionsgebühren von Bitcoin, Ethereum und anderen führenden Proof-of-Work-Projekten unterstützen das Mining-Netzwerk. Mit dem Rückgang der Kryptowährungen sind auch die Transaktionsgebühren gesunken. Aber selbst wenn die durchschnittliche Transaktionsgebühr von, sagen wir, 25 Euro auf 5 Euro sinkt, kann das immer noch ein riesiger Anteil an kleineren dezentralen Finanztransaktionen sein.

Da auch Schwellenländer wie El Salvador Kryptowährungen annehmen, müssen die Gebühren drastisch sinken. Das Bruttoinlandsprodukt von El Salvador beträgt pro Kopf nur etwa 11 Dollar pro Tag. Wenn Kryptowährung also das Standardgeld in dieser Wirtschaft sein wird, ist es wichtig, dass die Benutzergebühren nicht einen großen Teil des durchschnittlichen Tageslohns eines Arbeiters ausmachen.

Darüber hinaus behindern hohe Transaktionsgebühren, die häufig bei Proof-of-Work-Protokollen anfallen, den Fortschritt bei der Einführung von Kryptowährungen.

Es hat enorme Auswirkungen auf die Innovation, wenn man auf einer langsameren, teureren Konsens-Technologie verharrt. Historisch gesehen ist der Übergang von Proof-of-Work zu Proof-of-Stake und anderen Hochgeschwindigkeitskonsensmodellen vergleichbar mit dem Übergang vom Einwahlinternet zum Breitbandanschluss“, sagt Giudici. „Ganz einfach, die Anzahl und Art der Anwendungsfälle, der Grad der Akzeptanz und die Auswirkung der Technologie steigen um Größenordnungen, wenn Unternehmer Produkte auf den Markt bringen, die man sich mit einer langsameren, begrenzteren Technologie nicht einmal vorstellen könnte.“

Ethereum soll im Laufe des nächsten Jahres Proof-of-Stake einführen. Aber wie bei der Umstellung von Wählverbindung auf Breitband sollte man sich nicht wundern, wenn Proof-of-Stake noch eine Weile dauert. „Auch wenn die Umstellung von Proof-of-Work auf Proof-of-Stake im Jahr 2021 beginnt, ist das Endergebnis noch weit entfernt. [Vitalik Buterin, der Gründer von Ethereum, hat sogar darauf hingewiesen, dass nach den geplanten Hard Forks und der eventuellen Zusammenführung der Kette ein längerer Prozess der „Bereinigung“ stattfinden wird, bevor die Probleme der Ethereum-Plattform wie mangelnde Skalierbarkeit, Kosten und Überlastung aggressiv angegangen werden können“, sagt Waslen.

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