Proof of Work vs. Proof of Stake

Geht es um den Umgang mit Kryptowährungen, kommen die User an den beiden wichtigsten Algorithmen nicht vorbei: Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS). Worin bestehen die Unterschiede und welche Verarbeitungsform ist die bessere?

Proof of Work erklärt

Proof-of-Work (PoW) ist der erste jemals implementierte Konsensalgorithmus. Der Konsens wird in Ethereum, Bitcoin, sowie den Forks, wie:

  • Bitcoin Cash
  • Litecoin
  • Dogecoin und anderen wichtigen Währungen verwendet.

Die Bitcoin Blockchain impliziert Miner, Knoten und Stakeholder. Miner lösen mathematische Rätsel, um Belohnungen zu erhalten, indem sie neue Blöcke finden und diese der Blockchain hinzufügen. Sie validieren ebenso Transaktionen und überprüfen sie, um Doppelausgaben zu vermeiden und vor Fälschungen zu schützen. Knoten verbreiten die Blockchain auf der ganzen Welt (sie speichern die gesamte Blockchain-Historie, einschließlich Transaktionen und jedem Block) und Interessenvertreter.

Die Belohnung für Miner

Die Miner haben bei dem PoW-Algorithmus eine zentrale Rolle, denn sie sorgen dafür, dass die Transaktionen verarbeitet werden und stellen dafür ihre Rechenleistung zur Verfügung. Wer zuerst das mathematische Rätsel löst und einen neuen Block erstellt, bekommt dafür eine Belohnung. Allerdings ist das Mining für diesen Algorithmus äußerst energieaufwendig, sodass einige Länder beispielsweise Bitcoin Mining eingeschränkt oder sogar verboten haben.

Problem vom PoW-Algorithmus

Das wesentliche Problem bei Proof of Work ist die benötigte Energie, was viele Ressourcen frisst. Gerade in Zeiten der ökologischen Krisen wird das Thema des Stromverbrauchs äußerst sensibel behandelt. Deshalb ist der Algorithmus nicht unumstritten. Auch die Anzahl der Miner kann künftig deutlich abnehmen, denn die Belohnung für die Generierung der neuen Blöcke nimmt ebenfalls künftig weiter ab. Ob sich das Mining unter Berücksichtigung der Stromkosten dennoch lohnt, ist eine Einzelfallentscheidung. Vor allem bei Bitcoin können die Miner aufgrund der hohen Preise der Kryptowährung nach vor noch mit dem Verkauf der erhaltenen Coins aus dem Mining Gewinne erzielen. Das funktioniert jedoch nur so lange, wie der Bitcoin Kurs sich auf einem höheren Niveau befindet.

Proof of Stake

Als Gegenentwurf zum Proof of Work-Algorithmus gibt es Proof of Stake. Es funktioniert bereits in den Grundzügen anders als PoW, denn es werden keine Belohnungen für die Generierung neuer Blöcke ausgegeben. Deshalb gibt es im Netzwerk auch keine Miner, die eine Belohnung erhalten. Stattdessen wählt das System einen Blockersteller deterministisch aus, abhängig vom Vermögen von eins (Einsatz). Diese Blockersteller werden als „forgers“ bezeichnet. Sie nehmen Netzwerkgebühren als Belohnung für die Transaktionsvalidierung. Dabei wird jede Transaktion überprüft, um das System verdoppelten Ausgaben oder Sybil-Angriffen zu schützen.

Diese Kryptowährungen nutzen den PoS-Algorithmus

Es gibt bereits zahlreiche Kryptowährungen, welche den weit entwickelten Algorithmus einsetzen. Dazu gehören neben Dash oder NEO auch:

  • Deccred
  • QTUM
  • Komodo
  • Waves

als Weiterentwicklung zu dem Algorithmus gibt es weitere Technologien mit unterschiedlichem Konsens. Dazu zählen: delegierte Proof-of-Stake (DPoS), Proof-of-Authority (PoA), Proof-of-Weight (PoWeight), Byzantine Fault Tolerance (BFT), Directed Acyclic Graphs (DAGs) und viele andere.

Ist Proof of Stake tatsächlich besser als Proof of Work?

Es gibt viele Experten der Krypto-Szene, die den PoS-Algorithmus gegenüber PoW favorisieren. Aber ist er tatsächlich deutlich besser? Es gibt viele Kriterien, die zeigen, dass Proof of Stake tatsächlich deutlich effizienter Probleme löst und bei immer mehr Kryptowährungen eingesetzt werden kann. Einer der wesentlichen Gründe dafür ist die Zentralisierung.

Pluspunkt für PoS: die Dezentralisierung

Um die Vorzüge hinsichtlich der Zentralisierung beim PoS-Algorithmus zu verstehen, schauen wir uns noch einmal die Situation beim PoW-Algorithmus an. Hierbei sorgen die Miner im Netzwerk dafür, dass die Transaktionen verarbeitet und zu Blockchain hinzugefügt werden. Dafür wird nicht nur leistungsstarke Hardware, sondern auch ein hoher Stromverbrauch benötigt. Da wenige private Miner diesen Kostenaufwand realisieren können oder möchten, gibt es immer mehr zentralisierte Unternehmen, welche Mining-Pools betreiben, um die Ressourcen der User zu bündeln und die Chance auf die Blockchain-Generierung erhöht wird. Damit kontrollieren vor allem große Mining-Pools (viele von ihnen in China) den Großteil des Bitcoin-Mining; die Folge: Zentralisierung. Nachteilig für „normale“ Miner, denn sie haben kaum eine Chance, wenn sie sich nicht den Pools anschließen. Da der PoS-Algorithmus einen gänzlich anderen Ansatz verfolgt, ist das Modell deutlich fairer als PoW.

Der Stromverbrauch als Vorteil bei PoS-Algorithmus

Auch der geringere Stromverbrauch ist beim Proof of Stake-Verfahren ein wesentlicher Vorteil. Vor allem beim Mining der Bitcoins wird deutlich, welche Unmengen Energieressourcen benötigt und verschwendet werden. Nicht nur schlecht für die Umwelt, sondern auch für die Stimmung am Krypto-Markt. Das Mining mit dem PoW-Algorithmus hat damit für viele User einen faden Beigeschmack, was die positive Entwicklung der Kryptowährungen und die Verbreitung in der Praxis hemmen kann. Den anderen Ansatz befolgt hierbei der PoS-Algorithmus, denn durch das weniger komplexe Vorarbeiten der Blöcke wird auch weniger Strom verbraucht.

Nachteile von Proof of Stake

Gibt es beim PoS-Algorithmus tatsächlich auch Nachteile? Ein Nachteil ist beispielsweise, dass die User den Nachweis im Netzwerk erbringen können, wenn sie bereits Coins besitzen. Die Verteilung erfolgt nach dem Prinzip: Wer die meisten Coins hat, bekommt auch die meiste Belohnung. Für User ohne einen vorherigen Coins-Bestand ist es damit nicht möglich, an der Nachweiserbringung mitzuarbeiten. Bestes Beispiel ist Nxt. Diese Open Source Kryptowährung wurde an die 73 Founder verteilt, sodass sie tatsächlich den Löwenanteil der Coins besitzen. Damit ist es bei dieser Kryptowährung außenstehenden Usern nicht möglich, den Nachweis im Netzwerk zu erbringen, da sie schlicht eine zu geringe Coins-Menge besitzen.

Daniel Schlitt
Daniel Schlitt

Daniel ist leitender Redakteur bei kryptowaehrungen.kaufen und kann beruflich auf mehrere Jahre als Journalist und mehr als acht Jahre in der Finanzbranche zurückblicken. Nach seinem VWL-Studium spezialisierte sich Daniel auf Finanzmathematik, war Finanzanalyst bei einer großen Investmentgesellschaft und knüpfte bereits in dieser Zeit Kontakte in die Blockchain-Szene. Seit 2014 bestimmen Kryptowährungen sein Leben. Heute schreibt er darüber und führt ein Startup-Unternehmen in dem Bereich.

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