Was sind Konsensusprotokolle?

Eines der größten Versprechen von Blockchain ist, dass es sich um ein vertrauenswürdiges System handelt, das die Community verwendet, um zu überprüfen, ob Transaktionen echt sind. Aber wie macht es das? Nun, verschiedene Netzwerke verwenden unterschiedliche Methoden, und diese Methoden werden als Konsensusprotokolle bezeichnet. Es sind im Wesentlichen die Regeln, nach denen ein Netzwerk arbeitet.

Im Folgenden erfahren Sie, was sie sind, wie sie funktionieren und welche Typen derzeit am beliebtesten sind.

Was sind Konsensusprotokolle?

Eine Blockchain oder ein verteiltes Ledger ist über Knoten verteilt, deren Aufgabe es ist, Transaktionen im Netzwerk zu überprüfen. Dies ist eine der Schlüsselideen der Blockchain und verleiht ihr ihren einzigartigen dezentralen Geschmack.

Infolgedessen kann jeder Informationen einreichen, die in einer Blockchain gespeichert werden sollen, und daher ist es wichtig, dass Prozesse vorhanden sind, die sicherstellen, dass sich alle darauf einigen, welche Informationen hinzugefügt und welche verworfen werden sollen. Diese Regeln sind im Wesentlichen als Konsensusprotokolle bekannt. Sie verifizieren Transaktionen und helfen, das Netzwerk sicher zu halten.

Ein Konsensusprotokoll wird traditionell festgelegt, bevor die Blockchain zum ersten Mal erstellt wird, aber einige Netzwerke wie Ethereum ändern das Konsensusprotokoll, an dem es arbeitet, während das Netzwerk live ist. Mehr dazu weiter unten.

Wie funktionieren Konsensusprotokolle?

Das Konsensusprotokoll im Herzen eines Blockchain-Netzwerks bietet eine spezifische Methode zur Überprüfung, ob eine Transaktion wahr ist oder nicht. Es bietet eine Methode zur Überprüfung und Bestätigung der Daten, die dem Datensatz einer Blockchain hinzugefügt werden sollen. Da Blockchain-Netzwerke normalerweise keine zentralisierte Autorität haben, die diktiert, wer richtig oder falsch ist, müssen sich alle Knoten in einer Blockchain auf den Status des Netzwerks einigen und den vordefinierten Regeln oder dem Protokoll folgen.

Für Bitcoin ist das Konsensusprotokoll Proof-of-Work (PoW), der Block-Mining-Prozess, der jede Transaktion bestätigt. Andere Arten von Konsensusprotokollen umfassen Proof-of-Stake (PoS) und Proof-of-Authority (PoA).

Konsens kann als Vereinbarung definiert werden, Protokolle sind Regeln. Einfach, Konsensprotokolle könnten als “Vereinbarungsregeln” angesehen werden.”

Was machen Konsensusprotokolle?

Verhindern, dass eine einzelne Entität die Kontrolle übernimmt

Wenn ein Netzwerk einen Konsens hat, stimmen alle teilnehmenden Knoten dem Status einer Blockchain zu. Somit werden Daten als “Wahrheit” aufgezeichnet und die Blockchain kann mit immer mehr Daten funktionieren, die hinzugefügt werden, wenn Transaktionen stattfinden oder intelligente Verträge ausgeführt werden.

Wenn Sie ein wenig verschwommen sind, wie Blockchains funktionieren, haben wir auch dafür einen Leitfaden.

Ermöglicht es Benutzern in einer dezentralisierten Umgebung, Benutzern ohne einen kontrollierenden Dritten zu vertrauen

Ein Konsensusprotokoll verhindert, dass eine einzelne Entität eine Blockchain kontrolliert oder die “Wahrheit” dessen, was aufgezeichnet werden soll, verzerrt.

Double Spending ist ein Beispiel dafür, was passieren könnte, wenn eine Entität versucht, die Kontrolle über das gesamte Netzwerk zu übernehmen, indem sie eine eigene Version der Blockchain erstellt. Zum Beispiel könnte ein Angreifer etwas Bitcoin ausgeben und dann den Block ändern, der in der Blockchain aufgezeichnet werden soll, damit die Ausgaben nicht angezeigt werden. Der Angreifer könnte seine Version der Blockchain übertragen, abzüglich des Ausgabendatensatzes. Der Angreifer hätte etwas Bitcoin verwendet, aber die Münzen würden nicht als in der Kette ausgegeben erfasst und könnten erneut ausgegeben werden.

Das Konsensusprotokoll von Bitcoin, PoW, verhindert dies, da diese Version der Blockchain, wenn sie mit anderen Versionen auf anderen Knoten verglichen wird, sich geringfügig von allen anderen unterscheidet und diese Version von den anderen Knoten abgelehnt wird.

Was sind einige der häufigsten Arten von Konsensusprotokollen?

Arbeitsnachweis (PoW): Die erste Blockchain, Bitcoin, verwendet PoW. Um Transaktionen mit der Bitcoin-Blockchain zu validieren, lösen “Miner”, die die Knoten sind, kryptografische oder mathematische Probleme mit ihren Computern. Bergleute, die ein Problem lösen und einen Blockdatensatz validieren und aktivieren, werden mit Bitcoin belohnt.

Proof-Of-Stake (PoS): Ethereum bewegt sich von PoW zu PoS. In PoS gibt es “Fälscher” anstelle von Bergleuten. Diese Fälscher setzen einen Betrag an Kryptowährung ein, der ihnen die Chance gibt, basierend auf der Wahrscheinlichkeit ein Blockvalidator zu sein. Der erfolgreiche Fälscher erhält die entsprechenden Blocktransaktionsgebühren als Belohnung. Das Abstecken ihrer eigenen Kryptowährung in einen Block ist für einen Fälscher ein Anreiz, das Netzwerk auszutricksen, da er den Einsatz verliert, wenn er nachweislich Transaktionen falsch zum Netzwerk hinzufügt.

Delegated Proof-of-Stake (DPoS): Diese Methode funktioniert ähnlich wie PoS. Anstatt jedoch die Wahrscheinlichkeit zu verwenden, können Kryptowährungsinhaber Stimmen abgeben, die auf ihren Anteil verteilt sind, um Zeugen zu ernennen. Diese Zeugen sichern und validieren die Blockchain, sie brauchen keine eigene Kryptowährung, aber sie brauchen Stimmen. Dieses Konsensprotokoll ist zentralisierter als andere. DPoS wird von BitShares, Steem und EOS verwendet.

Proof-of-Authority (PoA): POA ist wohl wieder zentralisierter und verfügt über vorgegebene Blockvalidatoren. Neue Blöcke in einer Blockchain werden nur erstellt, wenn die Validatoren in der Mehrheit sind. Das Protokoll ähnelt PoS. Die Validatoren sind öffentlich bekannt und verantwortlich für die Bestimmung ihrer Rolle und Eignung für die PoS-Validierung. Eine neuere Blockchain, Elysian, verwendet PoA sowie einige Ethereum-Testnetze oder Testblockchains.

Die Zukunft

Konsensusprotokolle entwickeln sich wie alle Blockchain-Technologien weiter, um den verschiedenen Herausforderungen eines dezentralen Netzwerks gerecht zu werden. Keiner ist perfekt, und jeder kommt mit seinen eigenen Kompromissen.

PoW, verwendet von Bitcoin verwendet große Mengen an Computer-Rechenleistung und damit Strom, es dauert auch eine lange Zeit, um zu überprüfen, ob eine Transaktion wahr ist oder nicht, was bedeutet, es ist nicht ideal für den täglichen Gebrauch. Es gibt Lösungen, die auf Bitcoin aufbauen, um dies zu lösen, wie das Lightning Network.

Es gibt auch das Konzept der Dezentralisierung zu berücksichtigen. PoW ist sehr dezentralisiert, da viele Knoten Blöcke auf mathematische Weise validieren. Neuere Netzwerke entscheiden sich jedoch dafür, die Stromversorgung im Netzwerk zu zentralisieren, um die Geschwindigkeit zu verbessern. Es gibt immer eine Debatte im Herzen der Blockchain-Community darüber, wie viel Zentralisierung akzeptabel ist, wir erwarten, dass diese Debatte noch einige Zeit andauern wird.