Proof of Work und Proof of Stake

Neugier

1. Welches spezifische wirtschaftliche Vermögenswert wird von einem Proof-of-Stake-Validator aufs Spiel gesetzt, das ein Proof-of-Work-Miner niemals besitzt?
2. Warum kann ein neuer Knoten, der sich einer Proof-of-Stake-Kette anschließt, theoretisch einem Checkpoint vertrauen, ohne die gesamte Historie zu überprüfen?
3. Wie verändert die Konzentration der Anteile an Börsen im Vergleich zu dezentraler Mining-Hardware das Dezentralisierungsprofil?

Erkunden

1. Proof of Work verknüpft die Erstellung von Blöcken mit externen, nicht rückgängig machbaren Kosten – nämlich Strom und spezieller Hardware. Miner verbrauchen Energie, um um das Recht zu konkurrieren, einen Block zu erstellen; falls sie betrügen, geht diese Energie für immer verloren. Proof of Stake ersetzt dies durch internes Kapital. Validatoren sichern Coins als Sicherheit („Stake“) ab, um Blöcke zu signieren. Wenn sie nachweislich unehrliches Verhalten an den Tag legen – beispielsweise indem sie zwei widersprüchliche Blöcke signieren – verlieren sie einen Teil oder alle ihrer Sicherheiten. Die Kosten für Angriffe verschieben sich somit vom Verbrauch von Geld hin zum Verlust bereits vorhandenen Vermögens.
2. Diese Veränderung schafft einen Rückkopplungsschleifen: Diejenigen, die die meisten Coins besitzen, erzeugen die meisten Blöcke und verdienen durch Staking-Zinsen mehr Belohnungen. Reichtum führt zu mehr Rechten zur Erstellung von Blöcken. Bei Proof of Work spielt die Hardware-Effizienz eine Rolle; bei Proof of Stake dominiert die Kapitalakkumulation. Ein neuer Node, der sich einer Proof-of-Stake-Kette anschließt, ist „subjektiv schwach“ gestellt – er kann ohne Vertrauen in einen aktuellen Checkpoint, der die richtige Kette identifiziert, keine Regel seit dem Beginn überprüfen. Dies ist ein theoretischer Kompromiss für Skalierbarkeit, der in der Geschichte von Bitcoin nicht existierte.
3. Stake konzentriert sich tendenziell in großen Einheiten: Börsen, die Kundengelder halten, sowie Anbieter von Liquid-Staking, die Privatkunden Renditen bieten. Diese Zentralisierung der Validierungspower steht im Gegensatz zum dezentralen Hardware-Aufwand bei Proof of Work – doch beide Systeme weisen oligopolistische Tendenzen auf. Ethereum wechselte im September 2022 von Proof of Work zu Proof of Stake (The Merge). Laut Schätzungen der Ethereum Foundation führte dieser Wechsel dazu, dass der Energieverbrauch des Netzwerks um etwa 99,95 % sank – außerdem änderte sich dadurch auch die Wirtschaftlichkeit der Tokenausgabe.
4. Die Sicherheit von Proof of Work ist an die physische Realität gebunden; um sie anzugreifen, muss man enorme Rechenkapazitäten aufbauen oder mieten. Die Sicherheit von Proof of Stake hingegen ist am Marktwert festgemacht; um sie anzugreifen, muss man genügend Coins kaufen, um die ehrlichen Validatoren in der Abstimmung zu überstimmen. Kritiker weisen darauf hin, dass bei einem Preissturz der Coin die Kosten für einen Angriff ebenfalls sinken, was die Kette durch eine Rückkopplungsschleife potenziell destabilisieren könnte. Befürworter argumentieren, dass Schlussstrafmechanismen sowie hohe Einstiegshürden für Kapital eine zuverlässige Abschreckung ohne ökologische Belastungen bieten.
5. Die Kompromisse sind unterschiedlich. Proof of Work ist objektiv: Ein neuer Node kann allein aufgrund des Genesis-Blocks die gültige Kette finden, indem er der Kette mit der größten gesamten Rechenleistung folgt. Proof of Stake bietet Effizienz sowie niedrigere Ausgabekosten und ermöglicht deflationäre oder modelle mit geringer Inflation – schließlich benötigen die Validatoren keine hohen Stromsubventionen, um sicher zu bleiben. Die Wahl zwischen diesen beiden Ansätzen spiegelt einen Kompromiss zwischen absoluter historischer Überprüfbarkeit und Kapitaleffizienz wider, was wiederum Auswirkungen darauf hat, wer einen vollständigen Node betreiben und die Kette überprüfen kann.
6. Um den Konsensmechanismus einer neuen Kette zu bewerten, sollten zwei Kennzahlen überprüft werden: Wie viel kostet es, einen Node zu betreiben, der alle Regeln überprüft, und wie viele unabhängige Parteien tun das tatsächlich? Bei Proof of Stake sollte man die Verteilung der eingesetzten Coins untersuchen. Wenn einige Börsen oder Fonds einen großen Prozentsatz der aktiven Validatoren kontrollieren, wird die Behauptung einer Dezentralisierung unabhängig von der Anzahl der registrierten Nodes geschwächt. Vergleichen Sie dies mit Ketten auf Basis von Proof of Work, bei denen die Verteilung der Hashrate unter den unabhängigen Minern auf eine Sicherheit gegen koordinierte Angriffe hindeutet.

Kernfakten

Übung neun, sechs, drei, eins

Faktcheck

Datumsangaben, Zahlen und Behauptungen wurden mit den unten aufgeführten veröffentlichten Quellen abgeglichen.

• V. Buterin, 'Proof of Stake: How I Learned to Love Weak Subjectivity' (2014)
• Ethereum.org, 'Frequently Asked Questions' on Proof-of-Stake
• Ethereum.org, 'Energy Consumption' documentation