Was ist Proof of Work und Proof of Stake?

Leistungsstarke Grafikkarten sind derzeit weltweit Mangelware und die Aktien der Hersteller sind im Laufe des Jahres stark angestiegen. Hintergrund dieser Entwicklung sind nicht Massen an Computerspielern, sondern vor allem das sogenannte „Mining“. Dabei handelt es sich um die Herstellung von Kryptowährungen wie Bitcoin oder Ether. Grundlage dieser Herstellung ist ein Algorithmus, der sogenannte Proof of Work. Demgegenüber steht ein zweites Protokoll, Proof of Stake, das von vielen kleineren Kryptowährungen verwendet wird. Was ist Proof of Stake und Proof of Work und wo liegen die Unterschiede?

 

Blockchain: Proof of Stake und Proof of Work
Blockchain: Proof of Stake und Proof of Work

 

Konsens-Algorithmus – Proof of Work

Bei der „Proof-of-Work“-Methode wird den Teilnehmern für die Lösung von komplizierten kryptografischen Aufgaben eine Belohnung in der jeweiligen Kryptowährung ausgezahlt. Die Lösung dieser Aufgaben wird in der Blockchain durch die Generierung eines neuen Blocks markiert. Unter diesem Prozess versteht man den inzwischen bekannten Begriff „Mining“. Durch die Lösung der Rechenaufgabe wird bewiesen, dass der Rechenweg, also die Transaktionen, fehlerfrei durchgeführt wurden. Viele große Kryptowährungen beruhen auf der „Proof of Work“-Methode, dazu gehören Bitcoin mit dem Algorithmus SHA-256, Ethereum mit Ethash, Litecoin mit Script oder Monero mit CryptoNight.

Obwohl die „Proof of Work“-Methode von den größten Kryptowährungen herangezogen wird, weist diese Vergütungsmethode einige Nachteile auf. Das Lösen der Rechenaufgaben erfordert viel Zeit und Energie, wodurch sie sehr kostenintensiv ist. Aus diesem Grund versuchen die Miner und Grafikkartenhersteller immer neue Geräte zu entwickeln, um den hohen Anforderungen entgegenzukommen. Aufgrund der steigenden Schwierigkeit der Rechenaufgaben werden daher kaum mehr herkömmliche Grafikkarten verwendet. Es kommen vielmehr sogenannte ASICs zum Einsatz, die über eine hohe Datenverarbeitung verfügen. In Kombination mit einer kostengünstigen Kühlung und Tiefpreisstrom kann das Mining so für die Teilnehmer sehr lukrativ sein.

Einsteigern in die Welt der Kryptowährungen kann das Mining von Altcoins dennoch kaum empfohlen werden, da passende Geräte sehr viel kosten und die Schwierigkeit der Berechnungen kontinuierlich steigt.

 

 

Wodurch unterscheidet sich die Proof of Stake-Methode?

Im Gegensatz zur Proof of Work-Methode wird bei Proof of Stake die Kryptowährung nicht durch komplizierte Rechenaufgaben geschaffen. Vereinfacht gesagt werden stattdessen kleine Anteile der Kryptowährung in einer Wallet (Konto) vorgehalten und durch den Vorgang entsperrt. Man spricht vom sogenannten Staking, das ist Englisch für stapeln. Mit der Gesamtheit an Anteilen validiert jeder teilnehmende User die Transaktionen, die über die Blockchain abgewickelt werden, wodurch die Sicherheit des Netzwerks maximiert wird. Im Gegenzug erhält jeder Anleger einen Betrag für die gehaltene Menge an Coins.

Wenn man diese Gegenleistung mit der Finanzwelt vergleicht, könnte man auch von altbekannten Zinsen sprechen. Diese bewegen sich je nach Kryptowährung zwischen zwei und zehn Prozent pro Jahr. Dies klingt zwar im ersten Moment viel, vor allem im Vergleich zu einem Bausparvertrag oder einer Aktienanlage. Aufgrund der starken Schwankungen der meisten Kryptowährungen kann ein versierter Nutzer aber leicht zehn bis 20 Prozent Gewinn pro Monat lukrieren. Kryptowährungen, die auf der „Proof of Stake“-Methode basieren, machen nur einen kleinen Teil der Marktkapitalisierung aus. Die bekanntesten Coins sind Stratis, PivX und Reddcoin.

 

Nachteile und Gefahren der Proof of Work-Methode

Beim „Proof of Work“-Protokoll werden fehlerhafte Informationen erkannt, indem sie mit den restlichen Daten der Blockchain verglichen werden. Mit einer absoluten Mehrheit könnten somit die Informationen der Blockchain infiltriert werden. Dies eröffnet die unwahrscheinliche Möglichkeit einer sogenannten 51-Prozent-Attacke. Mining-Pools, die mehr als 50 Prozent der Rechenleistung aufbringen, könnten die Sicherheit und Stabilität des Netzwerkes gefährden. Bei Bitcoin ist die Wahrscheinlichkeit einer solchen Attacke sehr gering, da die Mining-Anbieter über die gesamte Welt verstreut operieren. Sollte jedoch eine Großmacht wie Russland oder China in das Mining-Geschäft einsteigen, müssten die Akteure hinter den Kryptowährungen an einer Lösung arbeiten.

Neben jener Gefahr ist das Problem des Energieverbrauchs allgegenwärtig. In naher Zukunft verbraucht die Betreibung der Blockchain von Bitcoin mehr Strom als der asiatische Staat Libanon. Derzeit gehen führende Experten von einem Stromverbrauch von 16.36 Terawattstunden pro Jahr aus. Vom Energieverbrauch westlicher Länder ist Bitcoin damit zwar noch weit entfernt, aber dennoch entfallen etwa 0.08 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs auf Bitcoin-Aktivitäten.

 

Nachteile der Proof of Stake-Methode

Das PoS-Protokoll ist im Vergleich zu Proof of Work deutlich leichter und kostengünstiger zu betreiben. Aus diesem Grund stellt jene Methode auch die (derzeit) zukunftsträchtigere Variante dar, weshalb sich unter anderem das Team hinter der Kryptowährung Ethereum für einen Umstieg entschlossen hat und neue Kryptowährungen dieses Protokoll bevorzugen. Ethereum wird auf eine Hybridversion der zwei Protokolle umgestellt: In Zukunft werden etwa ein Prozent der Blöcke via Proof of Stake gesichert werden. In der Zukunft wird sich dann zeigen, welches Modell für die Kryptowährung besser geeignet ist oder ob der Anteil der „Proof of Stake“-Blöcke weiter ausgebaut wird. Die „Proof of Stake“-Methode weist aber noch einige Mängel auf: So bevorzugt das „Proof of Stake“-Protokoll jene Teilnehmer, die große Mengen der Kryptowährung besitzen. Anleger mit einem Portfolio in der Höhe von 10.000 US-Dollar können auf diesem Wege anteilig etwa zehnmal mehr Transaktionen bestätigen, als es Anleger mit 1.000-US-Dollar-Portfolio können. Außerdem muss eine gewisse Mindestmenge an Kryptocoins gehalten werden, um wirtschaftliche Erträge abzuwerfen. Unter dem Mindestbetrag fallen somit keine Zinsen auf das Investment an. Als Lesetipp können wir mit gutem Gewissen auf github verweisen: Proof of Stake FAQ

 

 

Proof of Work

  • beliebtere Methode
  • zeit- und kostenintensiv
  • schwierig zu schürfen
  • Gefahr einer 51-Prozent-Attacke
  • enormer Stromverbrauch

 

Proof of Stake

  • einfacher als PoW
  • unfaire Zinsverteilung
  • Mindestmenge für Zinsausschüttung