Proof of Work vs. Proof of Stake: Was sind die Unterschiede?
Wenn es um das Thema Blockchain geht, dann sind Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) zwei der bekanntesten Konsensmechanismen, die bei der Validierung von Transaktionen auf der Blockchain zum Einsatz kommen. Aber was genau ist der Unterschied zwischen PoW und PoS? Und welcher Mechanismus ist der bessere?
Proof of Work
Proof of Work (PoW) ist der ältere der beiden Mechanismen und wurde erstmals im Bitcoin-Whitepaper von Satoshi Nakamoto beschrieben. Bei PoW müssen sogenannte Miner komplexe mathematische Probleme lösen, um neue Blöcke auf der Blockchain zu validieren. Der Miner, der die mathematischen Berechnungen als Erster löst, erhält eine Belohnung (Block Reward) in Form von Kryptowährung.
Diese Aufgabe erfordert eine beträchtliche Menge an Energie und Rechenleistung. Aufgrund der hohen Energieintensivität wird dem PoW-Mechanismus daher eine schlechte Umweltverträglichkeit nachgesagt. Der Vorteil von PoW liegt jedoch in seiner Sicherheit, da es sehr schwierig ist, die Blockchain durch Angriffe zu manipulieren.
Proof of Stake
Proof of Stake (PoS) ist ein neuerer Mechanismus, der auf dem sogenannten Staking basiert. Hierbei können sich alle Besitzer von Kryptowährungen an der Validierung von Transaktionen beteiligen. Anstatt wie beim PoW komplexe mathematische Probleme zu lösen, müssen Benutzer beim PoS ihre Coins als Einsatz bereitstellen.
Je größer die Menge der Kryptowährung, die der Besitzer staked, desto höher die Wahrscheinlichkeit für die Validierung neuer Blöcke ausgewählt zu werden. Auch hier erhält der sogenannte Validator eine Belohnung in Form von Kryptowährung. In den Augen der meisten Nutzer, ist diese Belohnungsstruktur deutlich fairer als beim PoW-Verfahren. Jeder Besitzer kann ohne den Einsatz zusätzlicher Hardware zum Aufrechterhalt und Ausbau des Netzwerks beitragen.
Dies senkt letztendlich auch das Risiko der Zentralisierung. Die Validierung der Transaktionen beschränkt sich nicht wie beim PoW auf eine Handvoll Mining-Pools, sondern wird von einem Großteil der Gemeinschaft getragen.
Ein weiterer Aspekt ist die im Vergleich zu PoW deutlich bessere Energieeffizienz. Da keine hohe Rechenleistung bereitgestellt werden muss, wird auch weniger Strom benötigt. PoS gilt daher allgemein als umweltfreundlicher.
Die bessere Skalierbarkeit von PoS ist ein weiterer wichtiger Punkt. Im PoW Verfahren kann die Geschwindigkeit, mit der neue Blöcke erstellt werden können, durch den Schwierigkeitsgrad des Netzwerks begrenzt sein. Steht nicht genug Rechenleisten zur Verfügung um die Anzahl der Transaktionen zu validieren, kommt es zu Engpässen. Im PoS-Verfahren hingegen, hängt die Geschwindigkeit, mit der neue Blöcke erstellt werden können, nur von der Anzahl der validierten Transaktionen ab.
Trotz der vielen Vorteile wird PoW immer noch in vielen Blockchain-Netzwerken als Konsensmechanismus verwendet. Der größte Vertreter ist hierbei das Bitcoin-Netzwerk.
Der Grund dafür ist, dass PoW als sehr sicher gilt und es schwierig ist, das System zu manipulieren. PoS ist jedoch eine vielversprechende Alternative die bereits in vielen neuen Blockchain-Netzwerken verwendet wird.
Fazit
Sowohl Proof of Work als auch Proof of Stake haben ihre Vor- und Nachteile. PoW ist sehr sicher und hat eine faire Belohnungsstruktur, ist jedoch sehr energieintensiv und möglicherweise weniger skalierbar. PoS ist weniger energieintensiv und skalierbarer, aber möglicherweise weniger sicher.
Die Wahl zwischen PoW und PoS hängt von den spezifischen Anforderungen der Blockchain ab, die implementiert werden soll, sowie von den Vor- und Nachteilen, die mit jedem Mechanismus verbunden sind.