Konsensmechanismen können als das Rückgrat jedes Blockchain-Netzwerks angesehen werden, da sie die Integrität und Konsistenz des Netzwerks sicherstellen und sicherstellen, dass es manipulationssicher und unveränderlich ist. Konsensmechanismen tragen die Bedingungen, die Nodes und Validatoren erfüllen müssen, damit ein neuer Block zur Blockchain hinzugefügt werden kann.
Sie stellen sicher, dass nur gültige Transaktionen im Netzwerk validiert werden und stellen somit sicher, dass die Blockchain sicher und zuverlässig ist. Es gibt verschiedene Arten von Konsensusprotokollen, die in zwei grob definierte Gruppen unterteilt sind, nämlich beweisbasierte Protokolle und abstimmungsbasierte Protokolle.
Während Proof of Stake (PoS) und Proof of Work (PoW) die beliebtesten Arten von Konsensmechanismen sind, gibt es noch mehr andere Arten, die Sie kennen müssen. In diesem Artikel werfen wir einen kurzen Blick auf 8 verschiedene Arten von Konsensmechanismen.
8 Arten von Konsensmechanismen
#1: PoW (Arbeitsnachweis)
Dies ist der erste und beliebteste Konsensmechanismus in der Blockchain-Community. Es wurde von Satoshi Nakamoto, dem Gründer von Bitcoin, erfunden. Dieser Algorithmus basiert auf dem Mining, und die Miner hier sollen komplexe mathematische Rätsel lösen, die eine komplizierte Rechenleistung erfordern. Aus diesem Grund verwenden Miner oft komplizierte Mining-Methoden wie GPU-Mining, ASIC-Mining, U-Mining usw. Wenn ein Miner als erster ein Rätsel löst, wird er mit einem Block belohnt Minenarbeiter.
Viele Kryptowährungen verwenden heute den Proof-of-Work-Algorithmus – der wichtigste unter ihnen ist Bitcoin. Der größte Nachteil von PoW ist jedoch, dass es zu viele Ressourcen für seine Bergbauaktivitäten verbraucht. Es verbraucht zu viel Energie und so viele Blockchain-Netzwerke suchen nach einer Alternative dazu.
#2: PoS (Proof-of-Stake)
Im Vergleich zu PoW benötigen Proof-of-Stake-Algorithmen weniger Energie. Dieser Konsensmechanismus basiert auf dem Konzept der Teilnehmer – sogenannte Validatoren, die ihre Coins einsetzen, um sich zu qualifizieren, um der Blockchain einen neuen Block hinzuzufügen. Je mehr Coins der Staker hat, desto besser sind seine Chancen, sich für das Hinzufügen eines neuen Blocks der Transaktion zur Blockchain zu qualifizieren.
Hier werden die Validatoren nicht mit Blöcken für ihre harte Arbeit belohnt. Stattdessen sind ihre Belohnungen nur die Transaktionsgebühr. Aufgrund seiner energieeffizienten Natur gilt PoS als besser geeignet für Plattformen mit statischer Münzversorgung.
#3: DPoS (Delegierter Proof of Stake)
Bei dieser Art von Konsensmechanismus müssen Benutzer ihre Münzen einsetzen und dann für eine bestimmte Anzahl von Delegierten stimmen. Je mehr ein Nutzer einsetzen muss, desto gewichtiger wird seine Stimme. Am Ende wird der Delegierte mit der höchsten Stimmenzahl gewählt, um neue Blöcke zu produzieren.
Bei einem delegierten Proof-of-Stake-Algorithmus werden Validatoren oder Delegierte mit einer bestimmten Menge an Coins oder mit den Transaktionsgebühren belohnt, wie es bei einigen anderen Konsensmechanismen wie dem Proof-of-Stake der Fall ist.
Eine Besonderheit von DPoS ist, dass es sich um einen sehr schnellen Konsensmechanismus handelt – es ist einer der schnellsten Blockchain-Algorithmen. Im Vergleich zu PoW kann dieser Mechanismus eine höhere Anzahl von Transaktionen gleichzeitig verarbeiten.
#4: PoC (Kapazitätsnachweis)
Hier werden Lösungen für komplexe mathematische Rätsel auf digitalen Festplatten gespeichert. Immer wenn ein Speichergerät mit Lösungen für mathematische Rätsel gefüllt ist, kann der Benutzer es jetzt verwenden, um neue Blöcke zu erstellen. Der gesamte Vorgang wird als Plotten bezeichnet. Dem Benutzer mit dem größten Speicherplatz wird die Möglichkeit gegeben, einen neuen Block zu erzeugen.
#5: PoH (Nachweis der Geschichte)
Dies ist eine neue Form des Konsensalgorithmus, der vom Solana-Projekt entwickelt wurde. Das Ganze Beweis der Geschichte Algorithmus basiert auf dem Vertrauen, dass eine Transaktion einmal vor und nach einem Ereignis stattgefunden hat. Solana verwendet derzeit den Konsensmechanismus in Kombination mit seinem PoS-Algorithmus. Der einzigartige Hybrid sorgt für eine superschnelle Blockchain und hält sie dennoch sicher und dezentralisiert.
#6: PoI (Identitätsnachweis)
PoI ist ein Konsensmechanismus, der versucht, die Identität eines Benutzers mit seinem privaten Schlüssel abzugleichen. Es ist ein kryptografischer Beweis, der mit dem privaten Schlüssel eines Benutzers verbunden ist und der kryptografisch an eine bestimmte Transaktion angehängt ist.
Diese Art von Algorithmus gewährleistet die Integrität und Authentizität aller in der Blockchain erstellten Daten. Eine praktische Anwendung von PoI ist, wenn es in einer Smart City verwendet wird, die den Algorithmus verwendet, um die Identität ihrer Bürger zu überprüfen. Es kann auch in einem Unternehmen verwendet werden, um verifiziertes Personal in ihre Gebäude einzuchecken.
#7: PoA (Berechtigungsnachweis)
PoA ist eine modifizierte Version von PoS, bei der anstelle von Validatoren, die ihre Münzen zur Validierung von Transaktionen einsetzen, ihre Identitäten abgesteckt werden. Dies geschieht, um die Sicherheit des Netzwerks zu gewährleisten, da die Prüfer ihren Ruf aufs Spiel setzen. Bei PoA erhalten nur die Knoten, die schließlich Validatoren werden, das Privileg, neue Blöcke zu erstellen.
Um diese Benutzer, die ihre Identität aufs Spiel setzen, zu ermutigen, die Blockchain zu bewahren, werden sie daher belohnt, damit die Blockchain ihre Integrität in jeder Hinsicht bewahren kann.
#8: PoA (Aktivitätsnachweis)
Dies ist eine perfekte Mischung aus Proof of Work und Proof of Stake. Bei PoA bieten Miner auch Lösungen für ein Rätsel, um eine Belohnung zu verdienen. Die in diesem Konsensmechanismus erstellten Blöcke sind jedoch Vorlagen, die später verwendet werden, um eine Gruppe von Validatoren zufällig auszuwählen, um einen Block zu signieren. Je höher der Einsatz eines Validators, desto größer ist seine Chance, ausgewählt zu werden, um einen neuen Block zu unterzeichnen.
Sobald die ausgewählten Validatoren einen neuen Block signieren, wird der Block dem Blockchain-Netzwerk hinzugefügt. Gleichzeitig werden unsignierte Blöcke verworfen. Die Miner und die Validatoren erhalten ihre Belohnungen aus den Transaktionsgebühren im Netzwerk.
Schlussbemerkung
Es gibt verschiedene Arten von Konsensmechanismen, aber alle arbeiten daran, ähnliche Ziele zu erreichen – die Gewährleistung der Sicherheit und Integrität des Blockchain-Netzwerks, das sie unterstützen. Wenn Sie beabsichtigen, die Blockchain-Technologie in Ihrem Unternehmen einzusetzen oder in die Welt der Kryptowährungen einzutauchen, ist es gut, die verschiedenen Blockchain-Konsensmechanismen und deren Unterschiede zu kennen.