Was ist Delegated Proof of Stake (DPoS) und wie unterscheidet es sich von anderen Blockchain-Konsensen?

Blockchain ist eine Technologie, die es mehreren Parteien ermöglicht, Daten ohne eine zentrale Autorität zu teilen und zu überprüfen. Um dies zu ermöglichen, benötigen Blockchain-Netzwerke jedoch eine Methode, um sich auf die Legitimität und Reihenfolge von Transaktionen zu einigen. Hier kommen verschiedene Konsensmechanismen wie Delegated Proof of Stake (DPoS) ins Spiel. Dieser Leitfaden wird darüber informieren, was DPoS ist und wie es sich von anderen Blockchain-Konsensmechanismen wie Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) unterscheidet.

 

Was ist ein Blockchain Konsensmechanismus?

Ein Konsensmechanismus ist ein spezielles Softwareprogramm, das die Regeln und Prozesse festlegt, die notwendig sind, damit alle Knoten (Teilnehmer, die für die Sicherung und Aufrechterhaltung des Blockchain-Systems verantwortlich sind) eine Einigung über den Zustand des Ledgers erzielen - die Aufzeichnung von Transaktionen. Dieser Mechanismus stellt sicher, dass alle Knoten im Netzwerk eine identische Version des Ledgers besitzen und somit unerlaubte Änderungen oder betrügerische Aktivitäten verhindert werden.

Darüber hinaus regelt der Konsensmechanismus den Prozess der Integration neuer Transaktionsblöcke in den Ledger und bestimmt die Lösung von Konflikten oder Gabelungen innerhalb des Netzwerks.

 

Was ist der Proof of Work?

Proof of Work (PoW) ist ein Konsensmechanismus, der in Blockchain-Netzwerken zur Validierung von Transaktionen und zur Erstellung neuer Blöcke verwendet wird. Bei PoW konkurrieren Miner darum, komplexe mathematische Rätsel zu lösen, die erhebliche Rechenleistung erfordern. Erfolgreiche Validierung belohnt Miner mit neuen Coins.

Vorteile:

1. Hohe Sicherheit. PoW bietet einen robusten Schutz vor betrügerischen Aktivitäten aufgrund seines ressourcenintensiven Charakters.
2. Dezentralisierung. PoW gewährleistet ein verteiltes Netzwerk, in dem keine einzelne Entität die Mehrheit des Systems kontrolliert.
3. Zuverlässigkeit: Es hat sich als wirksam erwiesen, die Integrität von Transaktionen auf etablierten Blockchains aufrechtzuerhalten.

Nachteile:

1. Hoher Energieverbrauch. PoW erfordert erhebliche Rechenleistung, was zu Umweltbedenken führt.
2. Langsame Transaktionsgeschwindigkeit. Der Prozess des Lösen von Rätseln kann die Transaktionsverarbeitungszeiten verlangsamen.
3. Anfälligkeit für 51%-Angriffe. Wenn eine einzelne Entität über die Hälfte der Mining-Leistung des Netzwerks kontrolliert, könnte sie potenziell Transaktionen manipulieren.

 

Die bekanntesten Blockchain-Projekte, die den PoW-Konsens nutzen, sind Bitcoin, Dogecoin und Litecoin. Wenn Sie Bitcoin in der Schweiz kaufen möchten (oder einem anderen Land), können Sie führende Kryptobörsen verwenden. Solche Plattformen erleichtern den Prozess durch die Annahme von regulären Zahlungsmethoden, einschließlich Bankkarten und Überweisungen.

 

Was ist Proof of Stake?

Proof of Stake (PoS) ist ein Konsensmechanismus, der in Blockchain-Netzwerken verwendet wird, um eine verteilte Einigung und die Bestätigung von Transaktionen zu erreichen.

Beim PoS müssen die Knoten keine komplexen Berechnungen durchführen, um neue Blöcke zu generieren. Stattdessen sperren Validator*innen eine bestimmte Menge von Kryptowährung als Einsatz, um zur Validierung von Transaktionen und zur Erstellung neuer Blöcke berechtigt zu sein.

Die Wahrscheinlichkeit, ausgewählt zu werden, um einen neuen Block zu erstellen, wird durch die eingesetzte Summe bestimmt, wobei höhere Einsätze zu einer höheren Auswahlchance führen. Validator, die dazu angehalten sind, ehrlich zu handeln, indem sie mit Transaktionsgebühren und neu geprägten Münzen belohnt werden, können aber auch ihren Einsatz verlieren, wenn sie bösartig handeln.

Vorteile:

1. Geringerer Energieverbrauch im Vergleich zu PoW, da keine intensive Rechenleistung erforderlich ist.
2. Schnellere Transaktionsgeschwindigkeit und höhere Skalierbarkeit, da sie nicht auf komplexe mathematische Rätsel angewiesen ist.
3. Umweltfreundlicher und nachhaltiger.
4. Erhöhte Sicherheit gegen 51%-Angriffe.

Nachteile:

1. Risiko der Zentralisierung, da wohlhabende Validator*innen mehr Macht und Einfluss haben.
2. Mangel an Anreizen für die Beteiligung von Knoten im Vergleich zu PoW.
3. Schwierigkeiten bei der Erreichung von Endgültigkeit bei Transaktionen und dem Erreichen von Konsens.

Bedeutende Blockchains, die auf einem PoS-Konsensmodell basieren, sind Ethereum, das kürzlich von einem Proof-of-Work-Modell auf Proof-of-Stake umgestiegen ist, sowie Solana und Cardano.

 

Was ist das Delegated Proof of Stake? 

Delegated Proof of Stake (DPoS) ist ein Konsensalgorithmus, der in Blockchain-Netzwerken verwendet wird, um eine Einigung über den Status des Netzwerks zu erzielen. Im DPoS wählen Token-Inhaber eine Gruppe von Delegierten (auch als Validatoren oder Zeugen bekannt), die für die Validierung von Transaktionen und die Erstellung neuer Blöcke in der Blockchain verantwortlich sind. Diese Delegierten werden typischerweise aufgrund ihres Rufs, ihres Anteils am Netzwerk und ihrer technischen Fähigkeiten ausgewählt. 

In einem DPoS-System wählen Token-Inhaber Delegierte, um sie im Netzwerk zu vertreten. Die am häufigsten gewählten Delegierten werden aktiv und sind dafür verantwortlich, Transaktionen zu validieren und neue Blöcke zu erstellen. Delegierte werden für ihre Arbeit mit Token belohnt, was sie dazu anregt, im besten Interesse des Netzwerks zu handeln. Wenn ein Delegierter böswillig handelt, können sie von Token-Inhabern abgewählt und durch einen vertrauenswürdigeren Delegierten ersetzt werden. 

Vorteile:

1. Schneller und effizienter als Proof of Stake (PoS) Konsensalgorithmen.
2. Mehr Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an Netzwerkänderungen.
3. Ermöglicht es Token-Inhabern, bei der Netzwerkverwaltung mitzureden.
4. Skalierbar, was eine Verarbeitung von mehr Transaktionen pro Sekunde ermöglicht.

Nachteile: 

1. Möglichkeit von Kollusion, Korruption oder Zensur unter den Validatoren.
2. Abhängigkeit von Wählerbeteiligung und -bildung, was zu Zentralisierung führen kann.
3. Macht konzentriert sich auf eine kleine Gruppe von Validatoren, was die Dezentralisierung verringert.
4. Anfällig für Angriffe, wenn eine große Anzahl von Tokens von einer einzigen Entität kontrolliert wird.

Die TRON-Blockchain ist bekannt dafür, den delegated-proof-of-stake-Ansatz zur Absicherung ihrer Transaktionen zu verwenden.

 

Wie unterscheidet sich DPoS von PoW und PoS?

DPoS (Delegated Proof of Stake) bietet im Vergleich zu PoW (Proof of Work) und PoS (Proof of Stake) einen einzigartigen Ansatz für Konsensmechanismen. Die Hauptunterschiede liegen in den Bereichen Geschwindigkeit, Energieverbrauch, Sicherheit, Dezentralisierung und Anreize.

Ein großer Vorteil von DPoS ist seine Fähigkeit, eine höhere Transaktionsdurchsatzrate und eine geringere Latenz im Vergleich zu PoW und PoS zu bewältigen. Dies wird durch die Optimierung des Konsensusprozesses und die Beseitigung ressourcenintensiver Berechnungen erreicht, was zu schnelleren und effizienteren Transaktionen führt.

In Bezug auf den Energieverbrauch reduziert DPoS drastisch den Umwelteinfluss, indem es auf energieintensive Mining-Prozesse wie bei PoW verzichtet. Außerdem benötigt es weniger Energie als PoS, da Knoten nicht ständig online sein und staken müssen.

In Bezug auf die Sicherheit legt DPoS großen Wert auf den Ruf und die Rechenschaftspflicht der gewählten Validatoren, was es weniger anfällig für 51%-Angriffe oder egoistisches Mining macht. Allerdings könnte es anfälliger für Social Engineering oder Bestechung sein, da der menschliche Faktor im Validierungsprozess eine Rolle spielt.

Während DPoS zugunsten der Effizienz etwas Dezentralisierung opfert, indem es die Macht in die Hände weniger ausgewählter Validatoren konzentriert, ermöglicht es auch eine breitere Beteiligung und Repräsentation durch Abstimmungsmechanismen. Dies gibt den Knoten eine Stimme im Netzwerk und die Möglichkeit, seine Regeln und Governance zu gestalten.

Schließlich bietet DPoS starke Anreize für die Teilnahme und Zusammenarbeit von Knoten, indem es sowohl Validatoren als auch Wähler für ihren Beitrag zum Netzwerk belohnt. Allerdings kann dieses Wettbewerbsumfeld auch zu Konflikten unter den Validatoren führen, da sie bestrebt sind, ihre Positionen und ihren Ruf innerhalb des Netzwerks zu erhalten.

 

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