28. Krypto - die Konsensmechanismen

 Konsensmechanismen sind entscheidend für die Funktionsweise von Kryptowährungen und Blockchain-Netzwerken. Sie sorgen dafür, dass alle Teilnehmer im Netzwerk sich auf den aktuellen Stand der Blockchain einigen. Hier sind die wichtigsten Konsensmechanismen:

1. Proof of Work (PoW)

Funktionsweise: Miner lösen komplexe mathematische Probleme, um neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen. Der erste Miner, der das Problem löst, erhält eine Belohnung in Form von Kryptowährung.

Vorteile: Hohe Sicherheit, da es sehr schwierig und teuer ist, das Netzwerk zu manipulieren.

Nachteile: Hoher Energieverbrauch und langsame Transaktionsgeschwindigkeit. 

Bitcoin ist das bekannteste Beispiel für einen Proof of Work Konsensmechanismus. Miner lösen komplexe mathematische Probleme, um neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen und erhalten dafür Bitcoin als Belohnung. 

 2. Proof of Stake (PoS)

Funktionsweise: Validatoren werden basierend auf der Anzahl der gehaltenen Coins ausgewählt, um neue Blöcke zu erstellen. Je mehr Coins jemand besitzt, desto höher die Wahrscheinlichkeit, ausgewählt zu werden.

Vorteile: Energiesparender als PoW und potenziell schnellere Transaktionen.

Nachteile: Gefahr der Zentralisierung, da diejenigen mit mehr Coins mehr Macht haben.

Ethereum hat von Proof of Work auf Proof of Stake umgestellt. Validatoren werden basierend auf der Anzahl der gehaltenen ETH ausgewählt, um neue Blöcke zu erstellen. 

Durch den Konsensmechanismus können Anleger ihre Coins "staken", das bedeutet , sie erhalten Zinsen und Zinseszinsen in Form von Token, weil sie durch das Staking dazu beitragen, die Blockchain stabil und sicher zu halten. 

3. Delegated Proof of Stake (DPoS)

Funktionsweise: Coin-Besitzer wählen Delegierte, die im Auftrag des Netzwerks Transaktionen validieren und neue Blöcke erstellen.

Vorteile: Hohe Transaktionsgeschwindigkeit und energieeffizient.

Nachteile: Zentralisierung der Macht bei wenigen Delegierten, was zu potenziellen Governance-Problemen führen kann.

EOS verwendet Delegated Proof of Stake, bei dem Coin-Besitzer Delegierte wählen, die im Auftrag des Netzwerks Transaktionen validieren und neue Blöcke erstellen. 

 4. Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT)

Funktionsweise: Ein Konsens wird durch eine Mehrheit von Knotenpunkten im Netzwerk erreicht, die miteinander kommunizieren und sich auf den Zustand der Blockchain einigen.

Vorteile: Hohe Geschwindigkeit und Effizienz bei kleineren Netzwerken.

Nachteile: Skalierungsprobleme bei großen Netzwerken und komplexe Implementierung.

Hyperledger Fabric verwendet PBFT, um Konsens in einem Netzwerk von autorisierten Knoten zu erreichen. Dies ermöglicht schnelle und sichere Transaktionen.

 5. Proof of Authority (PoA)

Funktionsweise: Eine begrenzte Anzahl von autorisierten Validatoren erstellt neue Blöcke. Diese Validatoren sind oft bekannte und vertrauenswürdige Entitäten.

Vorteile: Sehr schnelle Transaktionen und niedriger Energieverbrauch.

Nachteile: Weniger dezentralisiert und potenziell anfällig für Korruption.

VeChain nutzt Proof of Authority, bei dem eine begrenzte Anzahl von autorisierten Validatoren neue Blöcke erstellt. Dies sorgt für schnelle Transaktionen und niedrigen Energieverbrauch.

 Unterschiede und Zusammenfassung

- Energieverbrauch: PoW ist sehr energieintensiv, während PoS, DPoS und PoA energieeffizienter sind.

- Dezentralisierung: PoW und PoS fördern Dezentralisierung, aber DPoS und PoA können zu Zentralisierung führen.

- Geschwindigkeit: PBFT und PoA bieten schnelle Transaktionen, während PoW langsamer ist.

- Sicherheit: PoW gilt als sehr sicher, während PoS und DPoS potenziell anfälliger für Zentralisierungsprobleme sind.