Inhalt
- Arbeitsnachweis
- Nachweis des Einsatzes
- Carbon-Fuß
- Keine Bugs, kein Stress - Ihre schrittweise Anleitung zur Erstellung lebensverändernder Software, ohne Ihr Leben zu zerstören
- Dezentralisierung
Quelle: iStock
Wegbringen:
Kryptowährungs-Mining und Algorithmus-Hashing verbrauchen enorme Mengen an Energie, und die Übernahme von Kryptowährung in großem Maßstab könnte weitreichende Auswirkungen auf die Umgebung haben.
Nachdem das Bitcoin-Whitepaper erstmals im Jahr 2008 veröffentlicht wurde, schien die Aussicht auf eine tragfähige digitale Währung für eine wachsende Anzahl von Menschen plötzlich realistisch, wenn nicht sogar unvermeidlich. Die Weltwirtschaft war in Gefahr, und die Zentralbanken waren Gegenstand einer breiten populistischen Wut. Diese Faktoren haben dazu beigetragen, das Interesse an Bitcoin als vergleichsweise dezentraler Währung sowie an der zugrunde liegenden Peer-to-Peer-Technologie (jetzt als „Blockchain“ bekannt) zu fördern. Der PoW-Mechanismus (Proof of Work), der Transaktionen im Bitcoin-Hauptbuch validiert, verursacht jedoch Energiekosten, die mit der Erweiterung des Netzwerks exponentiell ansteigen. Neuere Blockchain-Konsensmechanismen adressieren dieses Problem, unter anderem der Proof of Stake (PoS).
Der Sinn eines Blockchain-Konsensmechanismus besteht im Allgemeinen darin, einem Peer-to-Peer-Netzwerk eine vertrauenslose Validierung und Fehlertoleranz zu bieten. Dies ist vor allem der Grund, warum Bitcoin als Währung so viel Fahrt aufgenommen hat. Durch die Lösung von Problemen wie dem Dilemma der byzantinischen Generäle und dem Problem der doppelten Ausgaben kann das Bitcoin-Hauptbuch effektiv als Netzwerk ohne zentrale Autoritäts- oder Ausfallstelle betrieben werden. (Möchten Sie die Grundlagen von Bitcoin lernen? Lesen Sie, wie das Bitcoin-Protokoll tatsächlich funktioniert.)
Arbeitsnachweis
Der PoW-Konsens ist mindestens zehn Jahre älter als der Bitcoin-Konsens, wurde jedoch erst nach der Veröffentlichung des Whitepapers von Satoshi Nakamotos umfassend genutzt. Der Begriff "Proof of Work" wurde in einem 1999 von Markus Jakobsson und Ari Juels veröffentlichten Dokument geprägt, und das Konzept existierte bereits 1993 in eingeschränkter Form. Im Zusammenhang mit Bitcoin (und mehreren anderen Kryptowährungen) ist PoW Dies ist nicht nur eine Möglichkeit, ein Peer-to-Peer-Netzwerk zu sichern und zu validieren, sondern auch eine Methode, mit der Sie Geld verdienen (oder „abbauen“) können. Jeder Miner in der Bitcoin-Blockchain steuert Rechenleistung zum Lösen der Gleichungen bei, die das Hauptbuch validieren, und wird nach erfolgreichem Abschluss mit Kryptowährung belohnt.
PoW war sehr effektiv bei der Sicherung von Blockchains und beim Nachweis der Realisierbarkeit digitaler Währungen. Es ist aber nachweislich auch als Rechenalgorithmus verschwenderisch. Ein Großteil der Rechenleistung, die für den PoW-Konsens aufgewendet wird, wird verschwendet, da viele der generierten Hashes nicht die erforderlichen Kriterien für eine erfolgreiche Gewinnung / Validierung erfüllen. Und jedes Mal, wenn ein erfolgreicher Hash erreicht und ein "Block" hinzugefügt wird, wird die Validierung der PoW-Blockchain schwieriger (und ineffizienter). Insbesondere im Jahr 2017 nahm die Bitcoin-Netzwerkaktivität erheblich zu, und bis Juni des folgenden Jahres wurde für Bitcoin und Bitcoin Cash ein kombinierter jährlicher Energieverbrauch von etwa 70 Terawattstunden veranschlagt.
Nachweis des Einsatzes
Der Nachweis des Einsatzes existiert als Konzept seit mindestens 2011 und wurde in den folgenden Jahren schrittweise von Kryptowährungen wie Peercoin und Blackcoin übernommen. Die wohl bemerkenswerteste PoS-Einführung erfolgte 2017 mit der Casper-Gabel der Ethereum-Blockchain. Anstelle von Minern bestimmt das PoS-Protokoll Knoten, die eine bestimmte Vermögensschwelle in der Blockchain besitzen (normalerweise innerhalb ihrer Kernbrieftasche), als Transaktionsvalidatoren. Ihr "Einsatz" bezieht sich auf den Betrag, den sie besitzen, der für die Validierung gesperrt ist, sowie auf Zeitstempel für die Verbreitung, die das Alter der Transaktionen angeben. Das PoS-Validierungsmodell ist zwar nicht ohne Probleme, erfordert aber (zumindest langfristig) einen deutlich geringeren Energieverbrauch als PoW.
Es gibt auch eine Reihe bemerkenswerter Variationen des PoS-Protokolls sowie ähnliche Modelle, bei denen der Einsatz nicht unbedingt als Form der Validierung verwendet wird. Beispielsweise führen delegierte Proof of Stake (DPoS) und delegierte byzantinische Fehlertoleranz (DBFT) Gemeindewahlen durch, um den Beteiligungsknoten Validierungsbefugnisse zu verleihen. PoI-Modelle (Proof of Important) (wie das der NEM-Blockchain oder der umstrittenen Petromoneda-Kryptowährung) belohnen Knoten für positive Beiträge (z. B. spezielle Zahlungsprotokolle) zu ihren jeweiligen Netzwerken.
Während PoW und PoS beide das gemeinsame Ziel der Netzwerkintegrität durch irgendeine Form der kollektiven Validierung teilen, unterscheiden sich ihre Konsensmethoden sowohl in der Philosophie als auch in der Funktionalität erheblich, was tendenziell unterschiedliche Auswirkungen auf die gesamte Blockchain-Community hat. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Protokollen besteht darin, dass PoW vorübergehend Rechenleistung verwendet, um das Netzwerk abzusichern, während PoS vorübergehend vorhandenen Reichtum (oder Anteil) als Validierungswerkzeug verwendet.
Carbon-Fuß
Die Auswirkungen auf die Umwelt sind ein wachsendes Problem, das auf signifikante potenzielle Gefahren bei der Einführung von PoW hinweist. Aktuelle maßgebliche Studien warnen überwiegend vor abnormalen Erhöhungen der Oberflächen- und Meerestemperaturen, steigenden Meeresspiegeln und allen möglichen anderen alarmierenden Veränderungen der Klimadaten. Die weitverbreitete Einführung einer PoW-basierten Kryptowährung (wie Bitcoin) würde wahrscheinlich tiefgreifende soziale und soziale Probleme hervorrufen politische Konsequenzen allein aufgrund ihrer Energieineffizienz (ganz zu schweigen von mehreren anderen Faktoren wie Finanzregulierung und Welthandel).
Keine Bugs, kein Stress - Ihre schrittweise Anleitung zur Erstellung lebensverändernder Software, ohne Ihr Leben zu zerstören
Sie können Ihre Programmierkenntnisse nicht verbessern, wenn sich niemand um die Softwarequalität kümmert.
Dennoch ist das Potenzial der Blockchain in vielen verschiedenen Sektoren (einschließlich Fintech und darüber hinaus) zu tiefgreifend, um ignoriert zu werden. Es gibt Aspekte der Technologie, die sowohl Transparenz als auch Anonymität für Systeme bieten, die von Banking über Medien bis hin zu Kommunikation reichen. Die inhärent unveränderliche Natur einer Blockchain kann sie gegenüber der Öffentlichkeit ebenso rechenschaftspflichtig wie fehlertolerant machen. Darüber hinaus unterstreichen dezentrale Anwendungen (DApps) die Aussicht auf Blockchain-Technologie als Plattform für hochdemokratisierte Softwareentwicklung, -verteilung und -integration. (Kryptowährung ist auch eine Brutstätte für Hacker. Weitere Informationen finden Sie unter Erhöhen der Hacking-Aktivitäten zusammen mit der Preisgestaltung für Kryptowährung.)
Dezentralisierung
Das Konzept eines dezentralen Netzwerks oder Hauptbuchs hat die Blockchain-Technologie bei Menschen und Institutionen auf der ganzen Welt beliebt gemacht. Es ist jedoch umstritten, ob PoW oder PoS langfristig rein dezentral bleiben können. Mit der schrittweisen Entwicklung der Bitcoin-Validatoren von der CPU zur GPU und jetzt zu spezialisierten ASIC-Minern (ganz zu schweigen von den stark lokalisierten Mining-Regionen) haben sich die PoW-Hardware und das Mining insgesamt wohl stark zentralisiert. Und PoS (unkontrolliert von von der Gemeinschaft durchgesetzten Normen oder Beschränkungen) tendiert von Natur aus dazu, Wohlstand zu bündeln und damit die Macht zu zentralisieren. Diese Probleme zusammen heben den möglichen Nutzen eines hybriden PoW / PoS-Systems sowie den von neueren Modellen wie DPoS und PoI hervor.
Andere Innovationen (wie das Bitcoin Lightning Network) arbeiten an Lösungen, mit denen möglicherweise ein Teil des Energieverbrauchs in vorhandenen PoW-Blockchains gesenkt werden kann. Wenn PoW-Netze jedoch weiter wachsen, ist es unwahrscheinlich, dass sie einen langfristigen Energieeffizienzstandard beibehalten, der mit den neueren Konsensmodellen (PoS, PoI usw.) vergleichbar ist. Und wie Regierungen und Regulierungsbehörden mit dem wachsenden Problem der Blockchain-Technologie insgesamt umgehen, bleibt abzuwarten.