Proof of Stake – was ist das?

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Was ist eine der großen Neuerungen, die Kryptowährungen heutzutage möglich machen? Richtig, das Geld kann ohne Bank versendet und empfangen werden, direkt von Dir zu Deinem Freund und umgekehrt. Proof of Stake (zu deutsch etwa: „Anteilsnachweis”) ist eine der neueren Prüfmethoden für Überweisungen von Kryptowährungen. Normalerweise übernimmt die Bank die Rolle des Prüfers. Dabei stellt sie sicher, dass das Geld von einem Konto abgezogen und auf dem anderen gutgeschrieben wird. Denn sonst könnte ja jeder sein digitales Geld einfach kopieren und es so oft versenden wie er will, ohne es jemals vom eigenen Konto abzuheben.

Genau um vor solchem Betrug, Hackerangriffen und Ähnlichem zu schützen, verwenden Kryptowährungen daher Prüfmethoden für alle Überweisungen. Proof of Stake ist genau so eine Methode – und zwar eine der neuesten, quasi Generation 2.0.

Wie genau funktioniert Proof of Stake?

Da es viel Arbeit macht, sämtliche Überweisungen zu überprüfen, werden diejenigen belohnt, die das für das Netzwerk erledigen. Bei der Verifizierungsmethode Proof of Work (wird z. B. bei Bitcoin und Ethereum verwendet) nennt sich dieser Vorgang „Mining.“ Dabei entstehen neue Coins. Bei der neuen Verifizierungsmethode Proof of Stake ist das anders. Hier wird auf die strom- und kostenintensiven Berechnungen, die bei Proof of Work normal sind, verzichtet. Bei Proof of Stake sind alle Coins sozusagen bereits von Anfang an vorhanden. Es kommen keine neuen mehr dazu. Wer die Überweisungen des Netzwerks überprüft, bekommt als Belohnung anstatt Coins die involvierten Gebühren.

Was passiert bei Hackerangriffen?

Doch wie schützt Proof of Stake vor Hackerangriffen und Betrug? Im Kern ganz einfach: Wenn Du an einer Überprüfung mitmachen willst, musst Du dafür Coins als Sicherheit hinterlegen. Je mehr Du als Prüfer hinterlegst, desto wahrscheinlicher ist es, dass Du an der Überprüfung mitmachen darfst. Es gibt Mechanismen, die verhindern, dass der reichste Kryptobesitzer die anderen dominiert und sich übermäßige Vorteile verschafft. Dazu später mehr. Wird jemand während der Überprüfung beim Betrügen erwischt, wird er nicht nur vom Prüfvorgang für die Zukunft ausgeschlossen, sondern er verliert auch alle seine Coins, die hinterlegt waren. Betrug lohnt sich daher nicht.

Es gibt jede Menge „Geschmacksrichtungen“ oder Versionen von Proof of Stake, da grundsätzlich jede Kryptowährung ihre eigenen Besonderheiten aufweist. Jedes Team und jede Community hat seine eigenen Regeln und Vorlieben. Von daher kann auch dieser Artikel erstmal nur eine Einführung in das Thema sein.

Die Bezeichnungen bei Proof of Stake

Währungen bei PoS sind etwas anders als bei Währungen, die auf Proof of Work basieren. Dort nennt man das Berechnen, Prüfen und Festhalten von Überweisungen „Mining“ (also „schürfen, abbauen“). Dies ist eine Anspielung darauf, dass dort durch diesen Vorgang neue Coins entstehen, im übertragenen Sinne wie aus einem Bergwerk abgebaut. Bei Proof of Stake gibt es hingegen meistens alle Coins bereits von Anfang an. Daher wird das Berechnen, Prüfen und Festhalten von Überweisungen hier „Forging“ oder „Minting“ genannt (zu deutsch „Schmieden“ bzw. „Münzen prägen“).

Der Name Proof of Stake leitet sich vom Englischen „to have a stake in something“ ab, was soviel heißt wie „einen Anteil an etwas haben“, aber auch von „to have something at stake“, also „etwas riskieren“. Der Proof of Stake ist also der Beweis, dass Du Geld in die Coins investiert hast. Gleichzeitig ist er auch ein Beweis dafür, dass Du die Coins als Sicherheit hinterlegt hast und sie weg sind, falls Du versuchst zu cheaten.

In der Praxis

In der Praxis kaufst Du Bitcoin, Ethereum, oder etwas ähnliches für „normales Geld“. Denn die kleineren Kryptowährungen (also fast alles ausser Bitcoin und Ethereum, Stand: Februar 2018) kann man noch nicht direkt kaufen. Bitcoin oder Ethereum tauschst Du dann gegen die Point of Stake Währung, die du Dir ausgesucht hast. Wenn Du jetzt bei den Überprüfungen mitmachen (und dabei Belohnungen kassieren) willst, hinterlegst du einen Teil dieser Währung. Quasi als Pfand, in eine bestimmte Art Wallet (eine Art elektronische Geldbörse).

Dort kannst Du sie dann für einen Zeitraum zwar nicht benutzen, aber die Coins arbeiten von nun an für Dich: Sie werden bei der Prüfung von Überweisungen genutzt und bringen Ertrag. Wie genau das funktioniert, ist bei den verschiedenen Währungen nochmal etwas unterschiedlich. Sie unterscheiden sich zum Beispiel in Bezug auf den Betrag an Rendite, den Du bekommst und wie lange das dauert.

Vorteile

Diese Vorteile werden meistens im Zusammenhang mit Proof of Stake genannt:

Stromverbrauch

Es wird viel weniger Strom verbraucht als bei Proof of Work. Da Bitcoin und Ethereum zur Zeit viel Strom verbrauchen (eine Überweisung braucht derzeit wohl ungefähr soviel Strom wie ein amerikanischer Haushalt an einem ganzen Tag benutzt), ist das wichtig.

Keine Mining-Farmen

Du brauchst keine Rechner- oder Mining-„Farmen“, um Proof of Stake betreiben zu können. Die (absichtlich) komplizierten Prüfungen bei Proof of Work haben dazu geführt, dass Leute riesige Mengen an Rechnern kaufen oder mieten. Dabei geht neben Strom auch jede Menge Kohle drauf – und was willst Du irgendwann mit so vielen alten Computern?

Dadurch, dass Du auf den Strom und die Hardware verzichten kannst, muss auch die Belohnung nicht so groß sein, damit es sich für Prüfer lohnt. So können mehr Leute mitmachen.

Keine Vorteile für Kartelle

Proof of Stake gibt Kartellen keine extra Vorteile. Strom und Hardware werden für Großkunden billiger, Kryptowährungen aber nicht. Wenn Dein Kumpel also für 100 Euro eine Proof of Stake-Kryptowährung kauft und sein Nachbar für 10,000 Euro, dann hat sein Nachbar genau 100 Mal bessere Chancen auf „Rendite“ durch das Forging. Bei Proof of Work-Mining hätte Dein Kumpel mit 100 Euro wahrscheinlich noch gar keinen Rechner gefunden, den er zum Mining benutzen kann. Sein Nachbar hingegen hätte vom Computerhändler einen besseren Preis bekommen, weil er so viele Geräte gleichzeitig kauft. Von „genau 100 Mal bessere” (bzw. gerechte) Chancen kann bei Proof of Work also keine Rede sein.

Stärkere Bestrafung

Hacker und Betrüger werden bei Proof of Stake deutlich stärker bestraft. Bei Proof of Work gibt es zwar eine Belohnung, wenn alles richtig ist – aber wenn etwas falsch ist, gibt es normalerweise keine Strafe. Bei Proof of Stake verlieren Betrüger Ihre Coins, wenn sie versuchen, falsche Informationen als richtig darzustellen. Nur Besitzer von Coins können beim PoS-Forging mitmachen und müssen diese als Garantie für ihre Ehrlichkeit hinterlegen.

Nachteile

Viele Nachteilen lassen sich so früh in der Entwicklung noch nicht feststellen. Die Technologie in Sachen Kryptowährungen ist ja noch mitten im Aufbau. Bereits funktionierende Proof of Stake Coins sind derzeit zum Beispiel Peercoin, Nxt, Dash und Stratis.
Als Herausforderungen gelten derzeit eine Reihe von theoretischen Hackerangriffen oder theoretischen Problemen. Wir gehen auf diese Probleme hier nur sehr oberflächlich ein. Dazu gibt es sicher bald noch einen ausführlichen Artikel.

Ausblick

Proof of Stake ist eine tolle Weiterentwicklung von Proof of Work mit vielen eigenen Möglichkeiten. Ich kann mir sehr gut vorstellen, dass diese Technologie noch jahrelang erfolgreich weiterentwickelt wird. Andere Konzepte, an denen gearbeitet wird, sind z.B. Proof of Burn, Proof of Importance und ja, auch immer noch, Proof of Work. All diese Technologien können sich potenziell auch gegenseitig ergänzen. Bei Ethereum – einem Coin, der bisher nur auf Proof-of-Work aufgebaut war – kommt zum Beispiel dieses Jahr die zusätzliche Sicherung durch die Proof of Stake Technologie dazu: Stichwort Casper Protokoll. (Stand: Februar 2018) Zu diesem Thema schreibe ich Dir bald einen eigenen Beitrag.

Zusammenfassung

Proof of Stake bietet als Verifizierungsmethode 2.0 viele Vorteile im Vergleich zum Vorgänger Proof of Work. Es ist immer toll zu sehen, wie die verschiedenen Projekte von einander lernen und wir uns nach vorne entwickeln. Ein großer Fortschritt ist, dass der Stromverbrauch bei Proof of Stake niedrig gehalten wird. Gleichzeitig bleibt natürlich auch spannend, was bei den anderen Verifizierungsmethoden passieren wird.

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