Was unterscheidet Proof of Work von Proof of Stake?

Die Blockchain-Technologie arbeitet mit einem Konsensalgorithmus. Dies bedeutet, dass in einem Netzwerk öffentlicher Blockchain verschiedene Mitglieder oder Knoten eine einstimmige Entscheidung treffen, sich unabhängig voneinander auf die Aufnahme eines Blocks zu einigen oder eine Transaktion zu verifizieren, da sie sich laut Blockchain Council nicht kennen oder einander nicht vertrauen. Dieser Konsens wird durch Proof of Work, auch bekannt als Mining oder Hashing, in Bitcoin und Proof of Stake in Ethereum erreicht. Aber was unterscheidet PoW von PoS?

Arbeitsnachweis

Als Idee wurde es 1993 von Cynthia Dwork und Moni Naor eingeführt. Der Begriff Proof of Work wurde 1999 von Markus Jakobsson und Ari Juels eingeführt. Es ist ein Konsensprotokoll, um die Richtigkeit einer Transaktion ohne Eingreifen eines Dritten zu überprüfen.

Dies geschieht durch das Lösen komplexer mathematischer Gleichungen, und wer sie zuerst löst, erhält eine Belohnung in Bitcoins. Dies wird als Mining bezeichnet. Beim Proof of Work treten Miner gegeneinander an, um einer Blockchain einen neuen Block hinzuzufügen.  Proof of Work ist narrensicher und unmöglich zu durchbrechen oder zu hacken. Es hat auch die folgenden Vorteile:

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• Der PoW-Algorithmus reduziert den Angriff von Hackern um 51%.
• Es basiert auf dem Hashcash-PoW-Algorithmus, der es einem einzelnen Miner unmöglich macht, Änderungen an der ursprünglichen Blockchain vorzunehmen.
• Die Bergleute schlagen einen Block vor und legen ihren Arbeitsnachweis als Beweis für ihre Richtigkeit vor.
• Es wird für jeden Knoten einfach, eine Transaktion auf Vertrauenswürdigkeit zu überprüfen.
• PoW ist von Nakamoto in der Bitcoin-Blockchain so konzipiert, dass es die Einführung neuer Blöcke einschränkt. Ein neuer Block kann nur alle zehn Minuten eingeführt werden. Es wird geschätzt, dass der letzte Bitcoin bis 2140 abgebaut wird.
• Das System befreit Transaktionen von der Überprüfung durch Dritte, indem es ein vertrauenswürdiges und transparentes Netzwerk aufbaut

Nachweis des Einsatzes

Proof of Stake arbeitet mit einem ganz anderen Ansatz. Anstelle von Bergleuten werden Personen, die an der Konsensfindung durch Proof of Stake beteiligt sind, Validatoren genannt. Sie setzen ihren Anteil an Kryptowährung auf einen Block, von dem sie glauben, dass er echt ist.

Wenn der Block, auf den sie ihren Einsatz setzen, hinzugefügt wird, werden sie entsprechend dem Anteil ihres Einsatzes mit Ether belohnt. Anstatt dass ein Miner Rätsel löst, um den Block über Computer hinzuzufügen, entscheidet der Proof-of-Stake-Algorithmus über die Aufnahme eines Blocks auf der Grundlage des Einsatzes, der auf den Block gelegt wurde. Hier sind einige zusätzliche Vorteile von Proof of Stake.

• Die Wahrscheinlichkeit, einen neuen Block hinzuzufügen, steigt, wenn eine Person eine große Menge Ether darauf gesetzt hat.
• Der Rest der Validatoren erhält keine Blockbelohnung. Sie sind berechtigt, eine Netzwerk- oder Transaktionsgebühr als Belohnung zu erheben, und ihre Werte können ermittelt werden aus Uniswap-Diagrammsoftware welches ist in der Public Domain verfügbar. 
• Der Proof-of-Stake-Konsensalgorithmus wurde erstmals auf Peercoin implementiert.
• Es handhabt Monopol und verbraucht weniger Strom als der Arbeitsnachweis, der viel Energie verbraucht. 

Warum will Ethereum auf Proof of Stake umsteigen?

Vitalik Buterin, Gründer von Ethereum, plant die Einführung von Proof of Stake in der Ethereum-Blockchain. Er möchte, dass dieser Übergang durch eine harte Gabel im Ethereum-Netzwerk abgeschlossen wird.

Bergleute verwenden eine sehr große Menge an Bitcoin, wenn sie komplexe kryptografische mathematische Probleme mit High-End-Supercomputern lösen. Die Energiekosten werden in Fiat-Währung bezahlt, was das Mining sehr teuer macht und den Gesamtnutzen der Kryptowährung in den Schatten stellt.

Experten vermuten, dass Bitcoin-Mining in einem Jahr Energie verbraucht, die ausreicht, um Dänemark ein ganzes Jahr lang mit Strom zu versorgen. Entwickler und Miner möchten auf den PoS-Algorithmus umsteigen, da dieser viel weniger Energie verbraucht als PoW.

Der Unterschied zwischen PoW und PoS

Abgesehen vom Energieverbrauch gibt es viele Unterschiede in beiden Konsensalgorithmen, die wie folgt angegeben sind:

1. Der Block wird auf der Grundlage der geleisteten Rechenarbeit abgebaut und die Blockvalidierung erfolgt nach der Bestimmung des Anteils des Einsatzes, der auf einen Block gelegt wird.
2. Bergleute haben Bitcoin belohnt, wenn sie ein Rätsel lösen, um einen neuen Block hinzuzufügen. Validatoren haben Anspruch auf eine Transaktionsgebühr, wenn ein Block hinzugefügt wird. 
3. Miner lösen Rätsel, um Transaktionen zu verifizieren, während in PoS der hinzuzufügende Block von einem Algorithmus bestimmt wird.
4. Hacker müssen 51% der Computer kontrollieren, um einen gefälschten Block in PoW hinzuzufügen, und sie mussten 51% der Kryptowährung als Einsätze einsetzen, um dasselbe zu tun.
5. Proof of Work verbraucht viel Energie und erweist sich als kostspieliger, aber ihr Algorithmus ist wahrer. In Proof of Stake ist der Energieverbrauch geringer und sie sind auch weniger bewiesen.

Jeder Konsensalgorithmus hat seine Vor- und Nachteile. Es hängt vom Netzwerk ab, den Algorithmus entsprechend seinen Anforderungen auszuwählen und zu implementieren.