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Die Blockchain-Technologie mit einem Netzwerk von Knoten, auf denen Kryptowährungen aufgebaut sind, würde ohne Konsensmechanismen nicht gedeihen. Diese beziehen sich auf Methoden, die im Blockchain-Netzwerk verwendet werden, um eine Einigung (Konsens) und Vertrauen über ein dezentralisiertes Netzwerk von Computern zu erzielen. Blockchain-Konsensmechanismen spielen eine entscheidende Rolle, um sicherzustellen, dass die Sicherheit und Leistung des Netzwerks nicht beeinträchtigt werden.
Das erste Konsensprotokoll war Proof of Work oder PoW, gekennzeichnet durch seine Energieintensität und hohe Rechenleistung, um schwierige Rätsel zu lösen, um die Netzwerkknoten in Einklang zu halten und neue Bitcoins zu prägen. Außerdem dauert es länger, Transaktionen zu verarbeiten. Das erste Blockchain-Netzwerk, Bitcoin, verwendet noch das PoW-Protokoll.
Die Nachfrage nach einem energiesparenden Mechanismus führte zu Proof of Stake oder PoS. nicht so wie PoW-Konsensalgorithmus, beinhaltet PoS das Abstecken der erforderlichen Menge an Krypto, die im Netzwerk nativ ist, um das öffentliche Hauptbuch zu führen. Das Ethereum-Netzwerk hat den PoS populär gemacht. Es hat zwar einen Vorteil gegenüber PoW, fördert aber das Horten. Darüber hinaus haben große Token-Inhaber eine höhere Chance, neue Blöcke zu signieren.
Konsensmechanismen erklärt
Konsensalgorithmen in einem dezentralisierten Netzwerk wie Bitcoin ähneln der zentralen Autorität in einem zentralisierten System, die für den Betrieb der Datenbank eines Unternehmens verantwortlich ist. Der Unterschied besteht hier darin, dass die Blockchain ohne eine einzige Entität funktioniert. Blockchains wurden entwickelt, um Informationen ohne eine zentralisierte Autorität zu speichern, abzuwickeln und zu kommunizieren. Da das dezentrale Netzwerk öffentlich geteilt wird, benötigt es einen sicheren, gerechten und zuverlässigen Mechanismus, um alle Transaktionen in der Kette zu validieren und zu authentifizieren. Dies ist, was ein Konsensmechanismus tut.
Ein Konsensmechanismus stellt sicher, dass alle Knoten im Netzwerk synchronisiert sind und sich einig sind. Es stellt Regeln dar, die Beiträge von Teilnehmern oder Knoten in der Blockchain validieren. Alle Teilnehmer müssen der Vereinbarung über das Hauptbuch zustimmen. Konsensprotokolle sorgen dafür, dass die Blockchain reibungslos läuft, und das macht sie unverzichtbar.
Die sich dynamisch entwickelnde Blockchain-Technologie hat mehrere Mechanismen ins Rampenlicht gerückt. Von Proof of Work in Bitcoin bis Proof of Stake in Ethereum 2.0 wurden im Laufe der Jahre mehrere bemerkenswerte Konsensprotokolle entwickelt, um die Effizienz von Blockchain-Transaktionen und Informationsaufzeichnungen zwischen verteilten Computern zu maximieren.
Hier analysieren wir die verschiedenen Arten von Protokollen jenseits von PoW und PoS und ihre Vorteile.
Andere wichtige Arten von Blockchain-Konsensmechanismen
Laut Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin basiert Blockchain auf drei grundlegenden Konzepten, die auch als Trilemma bekannt sind – Skalierbarkeit, Sicherheit und Dezentralisierung. Entwickler müssen diese drei Attribute in die DNA des Netzwerks integrieren, um Effizienz und Leistung zu maximieren. Um diese Attribute auszugleichen, haben Netzwerkentwickler verschiedene Protokolle entwickelt. Schauen wir sie uns unten an.
Kapazitätsnachweis
Proof of Capacity ist eines der neuen Protokolle, die von Netzwerkentwicklern entwickelt wurden. PoC nutzt den Speicherplatz auf einer Festplatte, um Transaktionen anstelle von Energie zu authentifizieren. Es ermöglicht die gemeinsame Nutzung des Speicherplatzes des Geräts des Teilnehmers im Netzwerk. Je größer die Speicherkapazität auf dem Gerät des Miners ist, desto mehr Rechte hat der Node im Netzwerk.
Proof of Capacity ist auch als Proof of Space-Krypto bekannt. SpaceMint und Permacoin verwenden das Konsensprotokoll.
Aktivitätsnachweis (PoA)
Proof of Activity ist einer der effizientesten Algorithmen, da er PoW und PoS kombiniert. Dieser hybride Konsensmechanismus ermöglicht es Netzwerk-Minern und Validierern, die Token-Inhaber sind, Token zu schürfen und einzusetzen, um Blöcke zu authentifizieren. Bei PoA kämpfen Netzwerk-Miner damit, neue Blöcke für eine Token-Belohnung abzubauen, aber die Blöcke haben keine Transaktionen. Stattdessen handelt es sich um leere Vorlagen mit dem Titel der Transaktion und der Prämienadresse.
Der Transaktionstitel wählt zufällig einen Knoten aus, um den Block im Ledger zu bestätigen. Das Netzentgelt wird dann zwischen den Netzteilnehmern aufgeteilt. Dieser Konsensmechanismus senkt Cyberangriffsrisiken um mehr als 50 %, was es unmöglich macht, das Knotenzeichen vorherzusagen oder den nächsten Block im Ledger zu bestätigen.
Der Mechanismus erfordert jedoch immer noch erhebliche Energie zum Mining, da er PoW verwendet. Außerdem haben Inhaber mit einer beträchtlichen Menge an Token eine höhere Chance, Blöcke zu signieren und Belohnungen zu beanspruchen. Decred Blockchain verwendet PoA.
Autoritätsnachweis
Proof of Authority verwendet eine auf Reputation basierende Struktur, um Transaktionen zu validieren und neue Blöcke hinzuzufügen. Andere Netzwerkteilnehmer wählen diese Validatoren aus, um das System zu warten. Typischerweise sind diese Validatoren institutionelle Investoren mit langfristigem Interesse und Investitionen in das Netzwerk und haben akzeptiert, ihre soziale Identität offenzulegen.
Der größte Kritikpunkt an diesem Mechanismus ist, dass er halbzentralisiert ist, da er eine bestimmte Gruppe von Personen bevorzugt. Aus diesem Grund finden viele öffentliche dezentrale Netzwerke es inkompatibel. VeChain verwendet PoA.
Beweis der Geschichte (PoH)
Solana verwendet Proof of History. PoH-Algorithmen funktionieren über einen eingebauten Datensatz, der alle Transaktionen in der Kette anzeigt. Im Gegensatz zu anderen Konsensmechanismen, die eine Kollektivvereinbarung zur Verifizierung von Transaktionen erfordern, behält jeder Validator in der Blockchain seine Uhr bei, indem er die Nachrichtenzeit in der SHA-256-verifizierbaren Verzögerungsfunktion VDF aufzeichnet. Auf diese Weise werden Netzwerkverzögerungen umgangen. So kann Solana seine bemerkenswerte Transaktionsgeschwindigkeit erreichen.
Andere Konsensmechanismen entstanden aus der Mischung zweier Algorithmen: Proof of Importance von PoS, Proof of Storage (datenabhängig) von PoC und Proof of Contribution von PoS.
Die Straße entlang
Die Entwicklung der Blockchain-Technologie hat eine Fülle von Konsensmechanismen hervorgebracht. Mit der Erweiterung und Reife der Technologie wird der Kryptoraum weitere bemerkenswerte Iterationen in Konsensprotokollen erleben.
Blockchain-Konsensmechanismen arbeiten effizient mit Smart Contracts. Smart Contracts sind ausführbare Programme, die auf Blockchains laufen. Dieses Programm definiert Regeln und Vereinbarungen und setzt sie über einen schriftlichen Code durch. Obwohl sie standardmäßig gelöscht werden können, können sie ausgenutzt werden, wenn sie nicht ordnungsgemäß geprüft werden.
Wir haben Fälle gesehen, in denen Kryptoplattformen gehackt wurden. Diese DeFi-Hacks sind aufgrund eines identifizierbaren Fehlers in den Smart Contracts üblich geworden. Hacker nutzen die Lücke, um Gelder zu stehlen. Die häufigsten Opfer sind Blockchains, die PoS und PoA (Proof of Activity) verwenden.
DeFi-Projekte, die auf diesen Netzwerken aufbauen, können hacksicher sein, wenn sie von erfahrenen Sicherheitsfirmen wie QuillAudits umfassend geprüft werden. Diese Firma wendet einen effizienten Ansatz an, um das Sicherheitsniveau eines Smart Contracts zu überprüfen. Sobald eine Schwachstelle erkannt wird, empfiehlt QuillAudits den besten Weg, um das Projekt zu sichern, und überwacht es auch.
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Die Post Blockchain-Konsensmechanismen jenseits von PoW und PoS erschien zuerst auf Blog.quillhash.
