Proof-of-Stake vs. Proof-of-Work: Wo liegen die Unterschiede?

In den Augen der Ethereum Anhänger ist Bitcoin alt, langsam und hat einen stark begrenzten Anwendungsfall. Aus Sicht der Bitcoiner hingegen ist Ethereum (und dessen Coin Ether) zentralisiert, unsicher und löst keine echten Probleme.

Doch bei Beiden handelt es sich um eine Kryptowährung. Und beide basieren auf der sogenannten Blockchain-Technologie.

Warum sind die Ansichten dennoch so gegensätzlich?

Wir schauen heute genauer hin und klären die Unterschiede zwischen Bitcoin und Ethereum.

Der grösste Unterschied der Beiden: Das Konsensmodell

Bitcoin und Ethereum liegen im Vergleich aller 25'000 gelisteten Kryptoprojekte auf der Website CoinMarketCap.com auf Platz 1 und 2. Der Anteil der Marktkapitalisierung der beiden Projekte am gesamten Kryptomarkt beträgt mehr als 65%.

Dies ist sehr beachtlich, wenn man sich in Erinnerung ruft, dass wir von lediglich 2 von 25'000 reden.

Umso wichtiger ist es sich beide genau anzusehen. Deshalb beginnen wir mit dem grundsätzlichen Unterschied zwischen Ethereum und Bitcoin – dem Konsensmodell.

Bei einer Blockchain bezieht sich der Konsens auf den Prozess, wie Einigkeit beim Hinzufügen neuer Blöcke erreicht wird.

Proof of Stake

Lange funktionierte der Konsens bei Ethereum genauso wie bei Bitcoin – durch Proof of Work.

Im September 2022 wechselte man jedoch auf Proof of Stake.

Vorher hatte es ähnlich wie bei Bitcoin ebenfalls Miner gegeben. 2022 gab es einen Fork (bzw. eine Teilung des Netzwerks). Fortan wurde bei Ethereum 2.0 der Konsens via Proof of Stake herbeigeführt.

Aber wie funktioniert eigentlich Proof of Stake?

Benutzer, die am Proof of Stake Netzwerk teilnehmen möchten, müssen eine bestimmte Menge der Kryptowährung als Einsatz hinterlegen. Der Einsatz wird auch Stake genannt und beträgt bei Ethereum 32 Ether. Ein Benutzer, der diese Menge einsetzt, wird als Validator bezeichnet.

Durch das Hinterlegen der Kryptowährung demonstrieren Validatoren ihr Interesse am Schutz und der Sicherheit des Netzwerks. Denn sie sind es schliesslich, die Transaktionen überprüfen und neue Blöcke erstellen.

Das Netzwerk wählt zufällig aus, welcher Validator den nächsten Block erstellen darf. Je mehr aber ein Validator als Einsatz hinterlegt hat, desto wahrscheinlicher ist es, dass er der Auserwählte sein wird.

Die Erstellung eines neuen Blocks erfolgt also unter Verwendung einer Kombination aus Zufall und der Grösse des Stakes.

Im Schnitt wird alle 12-13 Sekunden ein neuer Block zur Blockchain hinzugefügt.

Nachdem ein Validator einen Block erstellt hat, wird er von anderen Validatoren im Netzwerk geprüft. Sie überprüfen die Richtigkeit der Transaktionen und die Einhaltung der Netzwerkregeln. Die Belohnung für das erfolgreiche Absichern des Netzwerks geht in Form von Ether an den Blockersteller und alle anderen Validatoren.

Wenn ein Teilnehmer jedoch versucht, das Netzwerk zu betrügen oder Regeln zu verletzen, wird er bestraft und kann seinen Einsatz verlieren.

Entsprechend hat ein Validator zwei Anreize:

1. Möglichst viele Coins im Netzwerk zu hinterlegen, um eine möglichst hohe Belohnung zu erhalten.
2. Die Spielregeln einzuhalten, um nicht bestraft zu werden.

Proof of Work

Bitcoin nutzt das Konsensmodell Proof of Work. Wir haben die Technologie hinter Bitcoin bereits in vielen unserer Artikel erklärt (bspw. Blockchain Grundlagen, Mining und Nodes).

Dennoch möchten wir hier eine kurze Übersicht als Gegenüberstellung einbringen:

Bei Proof of Work benötigt es einen Beweis, dass Arbeit verrichtet wurde, um einen neuen Block der Blockchain hinzuzufügen. Dieser Beweis geschieht mithilfe von Rechenleistung.

Aber schauen wir den Prozess genauer an.

Ein Miner, der Transaktionen verifizieren und einen neuen Block erstellen möchte, steht vor einer schwierigen Aufgabe. Und zwar besteht die Aufgabe darin, einen Hash zu finden, der bestimmten Kriterien entspricht.

Besuche diese Webseite, um beim nachfolgenden Beispiel mitzumachen.

Versuch bei den Daten beliebige Buchstaben und Zahlen einzugeben. Das Ziel: Einen Hash, der mit 2 Nullen beginnt.
(z.B. 0017db0a4e4bcf0364fae40e629cc87d0de43dc3e837d9f49c101355552b40fb)

Ganz schön schwierig, oder?

Stark vereinfacht ist das die Aufgabe der Miner. Das Netzwerk gibt eine Bedingung vor (in unserem Fall die 2 Nullen) und die Miner versuchen durch Ausprobieren, eine Eingabe zu finden, welche diese Bedingung erfüllt.

Je mehr Möglichkeiten ein Miner ausprobiert, sprich je mehr Rechenleistung er aufwendet, desto wahrscheinlicher findet er einen gültigen Hash.

Und der Miner, der als erstes einen gültigen Hash findet, erhält die Belohnung vom Netzwerk.

Die Belohnung bei Bitcoin entspricht aktuell 6,25 BTC + die Transaktionsgebühren.

Der Schwierigkeitsgrad der Aufgabe wird durch das Netzwerk automatisch angepasst, um sicherzustellen, dass neue Bitcoin-Blöcke alle 10 Minuten erstellt werden. Je mehr Rechenleistung im Netzwerk vorhanden ist, desto schwieriger wird also die Aufgabe.

Wenn wir bei unserem Beispiel bleiben wollen: Die Vorgabe ist nicht nur ein Hashwert mit zwei führenden Nullen, sondern 20.

Die Validierung, ob die Dateneingabe zum gewünschten Hash führt und ob die Transaktionen korrekt sind, übernehmen die Nodes. Auch die Miner sind gleichzeitig Nodes und überprüfen die Arbeit der anderen Miner.

Zusätzlich kann jeder Teilnehmer im Netzwerk seine eigene Bitcoin-Node aufsetzen.

Falls ein Miner betrügen würde, würden die Nodes den Block nicht akzeptieren und ihn ablehnen. In so einem Fall wäre der ganze Arbeitsaufwand, welcher aus Rechenleistung und Hardware besteht, für die Katz.

Er hat also den Anreiz, nach den Regeln des Netzwerks zu spielen.

Der Vergleich

Du hast gesehen, Proof of Stake und Proof of Work funktionieren ziemlich unterschiedlich.

Der Proof-of-Work-Algorithmus gewährleistet Dezentralität und Sicherheit, indem er durch den Einsatz von Rechenleistung eine Verbindung zur realen Welt herstellt und damit die Angreifbarkeit des Netzwerks erschwert.

Hingegen bietet der Proof-of-Stake-Algorithmus potenzielle Vorteile wie eine geringere Energieintensität, sowie unter Umständen eine höhere Skalierbarkeit auf dem Main-Layer.

Unser Fazit

Unserer Ansicht nach gibt es aber zwei grosse Probleme mit Ethereum und dessen Konsensmechanismus.

1. Hinter Ethereum steht eine Stiftung, die Ethereum Foundation, sowie Gründer Vitalik Buterin. Diese beiden Instanzen haben beträchtliche Einflussmöglichkeiten auf das Netzwerk. So bestimmen sie mehr oder weniger alleine die Weiterentwicklung der Software und allfällige Änderungen. Genau das hat man in der Vergangenheit mehrfach beobachten können.
   
2. Durch das Staking, also das Hinterlegen eines Einsatzes, können Teilnehmer Belohnungen erhalten. Nutzer, die bereits einen hohen Einsatz besitzen, werden so in gewisser Weise bevorzugt. Je höher der hinterlegte Betrag ist, desto höher ist entsprechend die Belohnung. Und das, ohne überhaupt Arbeit erbringen zu müssen. Somit wird Reichtum lediglich mit bereits existierendem Kapital herbeigeführt und nicht mit einer ehrlichen Arbeitsleistung.
   
   Dies ähnelt stark unserem aktuellen Finanzsystem, bei dem sich das Vermögen immer mehr auf einzelne Personen bzw. Unternehmen zentralisiert.

Aus diesen zwei Gründen kann die Dezentralität und Sicherheit von Ethereum stark angezweifelt werden.

Wenn du unsere Beiträge liest, weisst du, dass unser auf Schulden aufgebautes Geldsystem Fehlanreize setzt, die erhebliche Auswirkungen haben. Auswirkungen, die das Leben von Millionen, ja sogar Milliarden von Menschen negativ beeinflusst.

Genau deshalb muss aus unserer Sicht die Entwicklung eines fairen Geldsystems im Vordergrund stehen.

Es mag sein, dass Ethereum um eine Weiterentwicklung der Blockchain Technologie bemüht ist. Und es mag sein, dass Ethereum möglichst viele Anwendungsfälle abzudecken versucht.

Wir von BitcoinReise sind allerdings überzeugt, dass Bitcoin im Anwendungsfall "gutes Geld für die Welt" die Nase deutlich vorn hat.

Denn für Bitcoin steht Dezentralität und Sicherheit an erster Stelle.

Entsprechend haben wir uns auch auf Beiträge zu Bitcoin spezialisiert. Und nicht zu Kryptowährungen.

Schau dir den Beitrag als Video an: