Was bedeutet Proof of Stake? – Knackig auf den Punkt gebracht – Wie der Türsteher vor der Disco

Proof of Stake vs. Proof of work

Diese beiden Begriffe geistern immer durch die Debatte, wenn es darum geht zu erklären, wer die Berechtigung besitzt innerhalb der Blockchain einen neuen Block zu erzeugen. Die Blockchain ist eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen, die aufeinander aufbauen und dadurch die sichere Gewähr liefern sollen, dass die Inhalte korrekt sind. An anderer Stelle haben wir gesagt, die Blockchain (= Blockkette; Kette von Blockeinträgen) ist eine sehr große Datenbank. Um nun in diese Datenbank Werte eintragen zu dürfen, wird die tatsächliche Berechtigung desjenigen vorab durch technische Verfahren geprüft.

Hierbei haben sich zwei Mechanismen als derzeit gängige Lösungen herausgebildet. Den Proof of Stake-Ansatz schaue ich mir hier an.

Proof of Stake (PoS)

bedeutet in der wörtlichen Übersetzung zunächst etwa: “Anspruchsnachweis” oder “Anteilsnachweis“.

Der Google Translator gibt als Übersetzung “Nachweis des Einsatzes” aus. Damit allein ist noch nix gewonnen. Mit dem Stake-Ansatz wird eine gewichtete Zufallsauswahl eingesetzt und die Berechtigung des Teilnehmers den nächsten Datensatz (“Block”) zu erzeugen wird anhand der Werte Teilnahmedauer und – manchmal auch nur oder – Vermögen des Teilnehmers ermittelt.

Der Stake-Ansatz wirkt wie ein Türsteher vor der Disco

Im Grunde erfolgt eine Einschätzung des Teilnehmers nach objektivierten Maßstäben. Wer länger bei der Blockchain teilnimmt, ist vertrauenswürdiger. Wer mehr Assets in die Blockchain einbringt ist ebenso vertrauenswürdiger. Diese Werte werden nun mathematisch-algorhythmisch gemittelt und ergeben das Ranking, den Anspruch für den Teilnehmer den nächsten Block in der Kette zu erzeugen.

Durch den Vorrang eines vertrauenswürdigeren Teilnehmers vor einem nachrangig vertrauenswürdigen Teilnehmer wird das gesamte System immer höher gezogen. Die Vertrauenswürdigkeit des Gesamtsystems steigt.

Dieser Stake-Ansatz, wirkt wie der Türsteher vor der Disco. Vermeintlich vertrauenswürdige Personen kommen rein und in der Disco herrscht potentiell eine coole Atmosphäre ohne Stress.

Der Stake-Ansatz spart Energie und es gibt kein Kapern

Durch diese Prüfungsmechanismen müssen die Coins nicht durch sehr komplexe Rechenverfahren im Computer mit hochgezüchteten GPU im Zuge des Mining erzeugt werden. Dies spart viel Zeit und Strom. Das stellt zugleich einen wesentlichen Unterschied – und aus meiner Sicht – einen großen Vorteil des Stake-Models gegenüber dem Proof of work-Ansatz dar.

Außerdem kann im Proof of Stake-Modus das Netzwerk nicht alleine durch die reine Rechenleistung gekapert werden (51%-Attacke).

Fazit: Das Proof of Stake-Verfahren bietet mehrere interessante Eigenschaften, die es für die Blockchain bisher zu einem tauglichen Protokoll machen, um für Datensicherheit und gute Reaktionszeiten innerhalb der Blockchain zu sorgen.

Der Vollständigkeit halber erwähne ich hier noch ein diskutiertes Phänomen des PoS nämlich das sog. nothing-at-stake-Problem. Danach könnte es passieren, das die inhaltliche Konsistenz der Datensätze innerhalb der Blockchain nicht gewährleistet werden kann, wenn mehrere annähernd gleich gewichtete Erzeuger von Blöcken parallel Datensätze erstellen würden. Dann könnte innerhalb der Blockchain nicht festgestellt werden, welche Inhalte nun tatsächlich korrekt sind.

Allerdings ist dieses nothing-at-stake-Problem eher akademischer Natur, da man durch ein Vorrangsystem (“first come, first serve”) innerhalb des Quellcodes sicherstellen kann, dass bei annähernd gleich vertrauenswürdigen Teilnehmern, nur ein Blockchain-Datensatz zum Zuge kommen kann.

Eine elegante Weiterentwicklung bietet Delegated Proof of Stake (DPoS)

Mithilfe dieser Erweiterung des ursprünglichen PoS wird das Recht in die Blockchain zu schreiben vom ursprünglich nach Zeitdauer und Kryptovermögen ermittelten Teilnehmer auf eine dritte Instanz delegiert, die aber kein kommerzieller Nutznießer der Transaktion wird. Im Grunde genommen wird also ein Intermediär eingesetzt, der das Vertrauen aller beteiligten Player genießt.

Lesen Sie dazu unseren Bericht über die Rolle der Intermediäre: “Der Notar ist tot!“

Kryptowährungen, die auf den Proof of Stake-Modus setzen sind neben vielen anderen Projekten Tezos, Now, Dash, Qtum, Stratis, Diamond, BlackCoin, PivX und Reddcoin. Aktuell konkurrieren rund 7.700 verschiedene Kryptowährungen um Anleger und konkrete praxistaugliche Anwendungsfälle.

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