Welche Konsensalgorithmen gibt es?

Die Funktionsweise einer Blockchain basiert auf der Art und Weise, wie sie eine Einigung oder einen Konsens über einen einzelnen Punkt des Datenwerts erzielt. Auch bekannt als Konsens Algorithmen. Auf dieser Seite beschreiben wir die verschiedenen populären Konsensalgorithmen und ihre Vor- und Nachteile.

Inhaltsverzeichnis

Ein Konsensalgorithmus ist ein Prozess, der bestimmt, welche Dateneingabe zuverlässig ist, und sicherstellt, dass eine Einigung erzielt wird. Eine Vereinbarung wie zum Beispiel eine Transaktion. Personen mit böswilligen Absichten daran hindern, falsche Transaktionen durchzuführen. 

Das Erreichen dieser korrekten Vereinbarungen in Blockchain-Plattformen ist eine große Herausforderung in der Informatik. Es gibt verschiedene Arten von Konsensalgorithmen, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Die bekanntesten Protokolle sind Arbeitsnachweis Und Proof-of-Stake, aber es gibt noch andere. Wir erklären kurz, was diese Prozesse bedeuten.

Konsensalgorithmen Blockchain Bitcoin

Welche Arten von Konsensalgorithmen gibt es?

PoW war der erste Konsensmechanismus, der in einer Blockchain-Plattform verwendet wurde. Wird sowohl von Bitcoin als auch von Litecoin verwendet. Beim Proof-of-Work kann jeder die Rechenleistung seines Computers für Berechnungen zur Verfügung stellen. Diese Berechnungen fügen der Blockchain neue Blöcke hinzu. Dies wird mining genannt. 

Die Person, die einen neuen Block findet/erstellt, wird mit einem Betrag an Kryptowährung belohnt. Ein Konsens wird erzielt, indem die längste Kette betrachtet wird. Solange mehr als 50% der Miner gute Absichten haben, kann dem erzielten Konsens vertraut werden. Da Belohnungen nur für erstellte Blöcke bis zur längsten und korrekten Kette vergeben werden, wird dieser 50% bisher immer immer erreicht.

Vorteile

  • Zuverlässiges System
  • Funktioniert seit mehreren Jahren sehr gut.

Nachteile

  • Relativ langsame Bestätigungszeiten
  • Mining verbraucht viel Strom und ist daher umweltschädlich

Beispiele PoW-Kryptowährungen

  • Bitcoin (BTC)
  • Litecoin (LTC)
  • Monero (XMR)

Byzantinische Fehlertoleranz (BFT)

Delegierte byzantinische Fehlertoleranz funktioniert so; Jeder, der einen stake in einer bestimmten Kryptowährung hat, kann für eine Reihe von Vertretern stimmen. Die ausgewählte Anzahl von Vertretern einigt sich dann selbst auf die Gültigkeit von Blöcken innerhalb der Blockchain. 

Andere Formen wie Praktische (pBFT) und Federal Byzantine Fault Tolerance (fBFT) werden ebenfalls verwendet. BFT hat einige Ähnlichkeiten mit einem anderen Konsensalgorithmus, nämlich dem delegierten Proof-of-Stake. Dazu später mehr. Auch hier gibt es einige Unterschiede innerhalb der Byzantine Fault Tolerance – BFT.

Vorteile

  • Leicht skalierbar
  • Hohe Transaktionsgeschwindigkeit, 1.000+ Bindungen pro Sekunde problemlos möglich

Nachteile

  • Nicht vollständig dezentralisiert

Beispiele BFT-Kryptowährungen

  • NEU (NEO)
  • Welligkeit (XRP)
  • Stellare Lumen (XLM)

PoS ist derzeit der beliebteste Konsensalgorithmus in der Krypto-Welt. Beim Proof-of-Stake „Aktionäre” über die Blöcke abstimmen, die sie für gültig halten. Wenn mehr als die Hälfte für die richtige Kette stimmen, verlieren Aktionäre, die für die falsche Kette gestimmt haben, ihren Anteil an der richtigen Kette. Dies dient als Motivation, um einen korrekten Konsens zu erreichen.

Vorteile

  • Skalierbar
  • Effizient, reduziert den Stromverbrauch erheblich

Nachteile

  • Einfach zu kopieren und Gabeln zu erstellen

Beispiele PoS-Kryptowährungen

  • Digitales Bargeld (DASH)
  • PivX (PivX)
  • Reddcoin (RDD)

Delegierter Anteilsnachweis (DPoS)

Das Prinzip von dPoS ist dem von PoS selbst sehr ähnlich. Der Hauptunterschied besteht darin, dass beim delegierten Proof-of-Stake keine direkte Abstimmung darüber stattfindet, welche Chains/Blöcke gültig sind. Stattdessen stimmt man über 'Delegierte‘. 

Diese Delegierten einigen sich dann untereinander. Im Allgemeinen gibt es zwischen 20 und 100 Delegierte und bisher ist dPoS dBFT sehr ähnlich. Ein wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, dass in dPoS ein Delegierter abgewählt werden kann. Wenn ein Delegierter neue Blöcke nicht oft genug verifiziert oder jedes Mal für die falsche Kette stimmt, kann dieser Delegierte abgewählt werden.

Vorteile

  • Sehr schnell, da eine kleinere Anzahl von Delegierten einen Konsens finden muss
  • Weniger zentralisiert als BFT

Nachteile

  • Nicht vollständig dezentralisiert

Beispiele DPoS-Kryptowährungen

  • EOS (EOS)
  • Liste (LSK)
  • Solana (SOL)

 

Andere Konsensalgorithmen, die weniger häufig verwendet werden, sind Proof-of-Authority, Proof-of-Weight, Proof-of-Importance und Directed Acylic Graphs.