Bitcoin ist nicht nur die älteste, sondern auch die bekannteste Kryptowährung der Welt. Dementsprechend ist Bitcoin aus rein technischen Gesichtspunkten nicht mit modernen Kryptowährungen zu vergleichen. Insbesondere der Konsensmechanismus, der Proof-of-Work-Algorithmus, besitzt zahlreiche Nachteile. So gilt dieser als besonders energiehungrig, da Miner regelmäßig mehr Rechenleistung zur Verfügung stellen, um erfolgreich neue Blöcke zu verifizieren. Einen modernen Ansatz bietet dahingegen der Proof-of-Stake-Algorithmus (PoS), der bei immer mehr Projekten zum Einsatz kommt. Warum die PoS-Kryptowährungen in Zukunft an Relevanz gewinnen, zeigen wir im Folgenden.
Was ist Proof of Stake eigentlich?
Am 19. August 2012 veröffentlichte ein anonymer Entwickler unter dem Pseudonym Sunny King das Whitepaper zur Peercoin. Dabei beschrieb King erstmalig einen Proof-of-Stake-Algorithmus zur Validierung von Transaktionen im Netzwerk. Doch der eigentliche Algorithmus wurde bereits ein Jahr zuvor in Kreisen von Bitcoin-Entwicklern diskutiert.
Im Gegensatz zum Proof of Work (PoW) ist die Rechenleistung beim PoS eher zweitrangig. Dementsprechend fungiert nicht die eingebrachte Rechenleistung als relevante Größe, um einen Block erfolgreich zu validieren. Vielmehr erfolgt eine Verteilung der Hash-Rechte anhand des Anteils an der jeweiligen Coin. Das bedeutet, dass Nutzer mit einem höheren Vermögen in einer Kryptowährung mit einer höheren Wahrscheinlichkeit auch die Validierung des Blocks übernehmen können.
Allerdings gibt es bei der Vergabe der Rechte wiederum unterschiedliche Ansätze. So können beispielsweise Coins, die besonders lange gehalten werden, eine höhere Relevanz erhalten. Die Rede ist hierbei vom Coinage, dem Alter der Coin. Die Berechnung des jeweiligen Hashbereichs ist vergleichsweise einfach, denn das Coinage mal der Anzahl der Coins ergibt den Zielhashbereich. Je höher der Zielhashbereich ausfällt, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Anleger die Rechte zum Hashen eines neuen Blocks erhält.
Welche Vorteile hat Proof of Stake gegenüber Proof of Work?
Vergleicht man PoS und PoW, dann gibt es einige grundlegende Unterscheidungsmerkmale. Ein Blick auf den Markt der Kryptowährungen zeigt beispielsweise, dass die PoW-Coins zum aktuellen Zeitpunkt eine höhere Marktkapitalisierung besitzen. Außerdem können Investoren Bitcoin kaufen per PayPal – dies zeigt, dass Bitcoin bereits eine hohe Akzeptanz genießt.
Doch auch der zweitgrößte Coin am Markt, Ethereum, ist eine PoW-Coin. Allerdings deutet sich ein Wandel an, denn mit Ethereum 2.0 steht das wohl größte Upgrade der Blockchain bereits bevor. Hierbei soll auch ein Wandel von Proof of Work auf Proof of Stake stattfinden. Dabei soll das Upgrade wohl einige Probleme gleichzeitig lösen. Hierzu gehört etwa der aktuell hohe Stromverbrauch. Eine PoW-Coin verbraucht mehr Energie, bei steigender Schwierigkeit. Insbesondere BTC und ETH sind heutzutage für einen hohen Energieverbrauch verantwortlich.
Das Individuum hat inzwischen keine Erfolgschancen beim Mining. Aus diesem Grund entstehen zunehmend mehr Mining Pools, die die Rechenleistung auf sich konzentrieren. Es kommt zu einer Zentralisierung im Netzwerk – dies widerspricht dem Dezentralisierungsgedanken der Kryptowährungen. Beim PoS hat jeder Anleger die Chance, sich an der Validierung neuer Blöcke zu beteiligen.
Auch lässt sich annehmen, dass beim PoW Miner profitieren, die mehr Geld in leistungsstarke Hardware investieren. Je höher die Investments in potente Hardware, desto höher die erzielten Erträge. Zeitgleich verlieren die Anleger mit schwächerer Hardware. Das Investment sorgt für exponentielle Gewinnsteigerungen. Beim PoS lassen sich ebenfalls die Chancen durch das Halten größerer Bestände steigern. Doch die Chance bei den Staking-Kryptowährungen wächst nur linear. Andere Anleger müssen durch die steigenden Investments einzelner Anleger keine Nachteile befürchten.
Proof-of-Stake nicht ohne Nachteile
Obwohl Proof of Stake im Grunde zahlreiche Vorteile gegenüber Proof of Work aufweist, gibt es auch hier einige Nachteile. So etwa im Falle einer Fork. Wer Staking betreibt, also Coins sperrt, um Blöcke zu verifizieren, hat hier keine technische Begrenzung. Kommt es zu einer Fork, dann existieren die Coins auf der alten sowie der neuen Version der Blockchain. Dementsprechend können Staker einfach ihre neuen Ressourcen nutzen, um auf beiden Chains zu staken – beim Mining funktioniert dies aufgrund der limitierten Hardware nicht.
Außerdem zeigt sich, dass die Wahl des Blockproduzenten beim Mining zufälliger stattfindet. Hier gewinnt der Nutzer, der einen Blockhash am schnellsten findet. Beim Staking muss der Algorithmus zufällig auswählen und öffentlich sein, um das nötige Vertrauen zu schaffen. Allerdings lassen sich öffentlich einsehbare Algorithmen mit einer höheren Wahrscheinlichkeit manipulieren – zumindest können die Nutzer ihr Handeln etwas optimieren.
Außerdem besteht bei einer PoS-Coin das Risiko eines feindlichen Angriffs. Natürlich ist dies auch bei jeder PoW-Blockchain möglich, doch mit der Zeit steigt beim PoW die Schwierigkeit und somit die erforderliche Rechenleistung. Eben jene Rechenleistung ist limitiert und kann nicht frei skaliert werden. Beim PoS lassen sich allerdings die Kette sowie alle Vorgänge mit Computern simulieren. Dementsprechend gibt es sogenannte Checkpoints, die dazu beitragen, dass das Netzwerk nur eine eindeutige Kette akzeptieren. Alle alternativen Varianten werden schlicht und ergreifend abgelehnt. Dabei müssen die Nodes allerding permanent online sein, um mit der Chain zu kommunizieren. Eben hier liegt das potenzielle Risiko sämtlicher Proof-of-Stake-Kryptowährungen.
Warum gewinnen Proof-of-Stake-Kryptowährungen dennoch an Relevanz?
Es gibt gleich mehrere Gründe, weshalb Proof of Stake an Relevanz gewinnt. Dabei tragen vor allen Dingen externe Faktoren für eine steigende Akzeptanz bei. Einerseits leben wir in einer Zeit, in der der Umweltschutz eine steigende Relevanz gewinnt. Allein Bitcoin ist allerdings für einen Energieverbrauch von 46 TWh verantwortlich – dem jährlichen Energiebedarf ganz Jordaniens. In Zeiten, in denen wir die Reduktion von CO2-Emissionen forcieren, ist dies schlicht und ergreifend zu viel.
Zudem suchen immer mehr Menschen nach interessanten Möglichkeiten zum Geld anlegen. Hier kommt das Staking von Kryptowährungen zum Tragen, denn Staking ist ein besonders passiver Weg, um sein Vermögen zu vermehren. Insbesondere der Betrieb einer Masternode bei einer Staking kann zu hohen Renditen führen. Auch der komplette DeFi-Sektor profitiert von den PoS-Kryptowährungen und könnte durch deren Akzeptanz noch weiter zulegen.
Fazit: Proof of Stake – die Zukunft der Kryptowährungen
Proof of Stake ist sicherlich nicht die perfekte Lösung. Doch im Vergleich zu PoW gibt es zahlreiche Vorteile, die für diesen Konsensmechanismus sprechen. So können beispielsweise Validierungen an die Nodes verteilt werden. Ethereum 2.0 zeigt im Ansatz, dass PoS auch perfekt dazu geeignet ist, um die Probleme in Sachen Skalierbarkeit in den Griff zu bekommen. So können zahlreiche Nodes die Validierung von Transaktionen auf Sidechains übernehmen und somit die Transaktionen pro Sekunden erhöhen. Zudem ist das Staking ein Ansatz, um ein passives Einkommen aufzubauen. Langfristig dürfte die erfolgreiche Umsetzung von PoS-Chains dazu beitragen, dass diese eine höhere Akzeptanz erfahren.
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