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Proof of Stake (POS)

Wer Kryptowährungen schürfen möchte, beispielsweise Bitcoin, kennt das Protokoll Proof of Stake (PoS) und sein Pendant Proof-of-Work (PoW). Beim PoW prüft der Algorithmus, ob die Schürfer komplizierte kryptografische Aufgaben lösen können. So validieren sie Transaktionen und generieren neue Blöcke. Eine notwendige Funktion, da die Blockchain nur durch die Kryptogemeinde kontrolliert wird und keiner staatlichen oder bankenseitigen Aufsicht untersteht. Stattdessen sorgen komplexe Konsens-Algorithmen für Sicherheit.

Mit dem Lösen solcher Aufgabenstellungen bestätigen Nutzer den korrekten Ablauf und erhalten eine Belohnung, den Block Reward. Zusammengefasst wird dieser Prozess als Mining bezeichnet. Mining, also das Schürfen, ist jedoch kein Vorgang, der innerhalb kurzer Zeit erledigt ist. Kryptografische Aufgabenstellungen benötigen viel Zeit und Strom. Sie sind daher sehr kostenintensiv und lohnen sich vor allem in Ländern mit hohen Energiekosten wie Deutschland kaum.

Proof of Stake: ­ Protokoll der kleinen Kryptowährungen

Alternativ kann das Protokoll Proof of Stake (PoS) genutzt werden, das häufig bei kleineren Kryptowährungen, beispielsweise Stratis oder Reddcoin, zum Einsatz kommt. Bei diesem Algorithmus erfolgt der Schürfprozess nicht über kryptografische Aufgaben. Vielmehr werden Anteile einer Kryptowährung in einer Wallet gespeichert. Dieser Schritt wird staking, also stapeln genannt. Durch den Stapelvorgang werden sie entsperrt. Damit validiert der Miner Transaktionen der Kryptogemeinde, für die er eine Transaktionsgebühr verlangt. Seine Arbeit sichert die Blockchain und hilft, illegale Handlungen zu verhindern. Die Belohnung im Rahmen des Proof of Stake (PoS) ist eine Art Bonus, der eine Höhe zwischen 2 % und 10 % hat. In der gleichen Höhe darf er Transaktionen in seiner Kryptowährung validieren.

Vor- und Nachteile des Proof of Stake

Vorteile:

  • Während der Proof-of-Work lange dauert und viel Energie und Geld kostet, ist der Prozess des Proof of Stake einfacher und wesentlich kostengünstiger. Damit lohnt es sich auch in Ländern mit hohen Energiekosten.
  • Zudem kann ein Miner das Netzwerk nicht dominieren, nur weil er die bessere Rechnerleistung besitzt.

Nachteile:

  • Wer mehr Kryptowährungen hat oder bereits lange Teilnehmer ist, wird bei Proof of Stake bevorzugt. Denn je höher das eigene Risiko, desto höher wahrscheinlich das Engagement für die Kryptogemeinde. Vermögen und Haltedauer sind quasi Ersatz für die Rechnerleistung. Ein Anleger mit einer höheren Anzahl einer digitalen Währung kann daher mehr Blöcke validieren. Diese Bevorzugung wird in Fachkreisen als Nachteil angesehen.
  • Zudem ist bei einigen virtuellen Währungen eine Mindestmenge an Coins nötig. Gleichzeitig schafft diese Regelung jedoch ein sicheres Netzwerk, denn Angreifer müssten 51 % der Coins einer Währung kaufen, um das Netzwerk zu ihren Gunsten manipulieren zu können.

Nothing at Stake

Dass sich das Protokoll auch anderweitig nutzen lässt, zeigt das sogenannte Nothing at Stake. Wenn es mehrere konkurrierende Zweige einer Blockchain gibt, können Erzeuger von Blöcken im Rahmen des Proof of Stake auf jedem der Zweige weitere Blöcke erzeugen (Proof of Misbehaviour). Die parallele Erzeugung von Blöcken ist möglich und bedeutet keinen besonderen Zusatzaufwand. Sie reduziert das Worst-Case-Risiko der Chain. Das Problem des Nothing at Stake ist, dass sich kein Konsens findet, wenn viele Miner parallele Blöcke erzeugen. Eine praktikable Lösung des Problems könnte es sein, die simultane Erzeugung von Blöcken zu unterbinden oder beispielsweise durch Gebühren zu bestrafen.