Hintergrund

Das Proof-of-Stake (PoS)-Konzept kam erstmals 2012 auf, als es von Sunny King und Scott Nadal vorgestellt wurde. Da es damals im Schnitt 150 Tausend USD täglich kostete, um das Bitcoin-Netzwerk am Laufen zu halten und wegen des hohen Energieverbrauchs im Bitcoin-Mining auch kein Ende dieser Entwicklung absehbar war, wollten die beiden eine energiesparendere Alternative anbieten. Folglich wurde anstelle des energiefressenden Proof-of-Work (PoW)-Ansatzes der neuartige Staking-Konsensmechanismus vorgeschlagen.

Was ist der Status Quo und wie funktioniert PoS?

Mittlerweile ist der Proof of Stake-Konsensalgorithmus die häufigste Alternative zum allseits bekannten Proof of Work (PoW). Ein Hauptbestandteil jeder Blockchain-basierten Kryptowährung ist ihr Konsensmechanismus, d. h. die Art und Weise, wie sich alle Teilnehmer eines dezentralen Netzwerks auf die Gültigkeit von Transaktionen einigen und diese Daten in der Blockchain sichern. Der Konsens muss zwingend erreicht werden, um die Integrität des Netzwerks zu wahren und um neue Daten verarbeiten zu können. Im Allgemeinen bezeichnet Proof of Stake deshalb einen dezentralen Konsensmechanismus, welcher für die Generierung und Validierung neuer Blöcke einer Blockchain verwendet wird. PoS-Systeme wurden entwickelt, um einige der Ineffizienzen und entstehenden Probleme zu lösen, die bei PoW-basierten Blockchains häufig auftreten. Dabei geht es insbesondere um die mit dem PoW-Mining verbundenen Kosten, wie dem Stromverbrauch und der Hardware. Im Gegensatz zum Proof of Work werden die Blöcke nicht durch Wettbewerb zwischen den Minern und enormer Rechenleistung validiert (d.h. derjenige der den richtigen Hash-Wert als erster findet, bekommt die Belohnung), sondern ein Algorithmus entscheidet i.d.R. wer als Validierer in Frage kommt. D.h. um Blöcke der Blockchain hinzuzufügen zu können, müssen die Nodes nicht durch energieintensives Schürfen gegeneinander antreten, sondern lediglich eigene Coins oder Token als Sicherheit im Netzwerk hinterlegen und können dann mit ihrer Computerhardware auf der Grundlage der Einlage Daten auf ihre Gültigkeit überprüfen. Anders als beim PoW ist in PoS-Netzwerken deshalb kein energieaufwändiges Mining erforderlich.  

Wie kann man am PoS teilhaben?

Um von dem Algorithmus als Validierer ausgewählt zu werden, gibt es generell mehrere Möglichkeiten. Die gängigste ist, dass die Höhe der hinterlegten Coins und Token entscheidet, d.h. desto höher der Besitz bzw. Einsatz ist an Coins oder Token ist, desto wahrscheinlicher ist es, als Block-Validierer ausgewählt zu werden.Eine weitere bekannte Methode ist, dass das Alter der eingesetzten Coins oder Token entscheidend ist. Je länger die Kryptowährungen nicht genutzt wurden, desto größer ist die Chance, für die Validierung ausgewählt zu werden. Das Alter wird auf null zurückgesetzt, sobald die Coins oder Token zur Verifizierung eines Blocks eingesetzt wurden. Eine dritte Möglichkeit ist das Zufallsprinzip, d.h. der niedrigste Hash-Wert wird in Kombination mit dem höchsten Einsatz für die Validierung des Blocks ausgewählt.

Sicherheit und Kritik

Grundsätzlich können PoS-Systeme ein höheres Maß an Skalierbarkeit, Energieeffizienz, Dezentralisierung und Sicherheit bieten. Des Weiteren machen PoS-Systeme Angriffe auf eine Blockchain kostspieliger, da ein erfolgreicher Angriff den Besitz von mindestens 51 % aller vorhandenen Münzen erfordern würde. D.h. desto höher die Marktkapitlasierung einer PoS-basierten Kryptowährung ist, desto mehr finanzielle Mittel müssten die Angreifer aufbringen, um die Mehrheit an den Coins oder Token zu erhalten. Folglich wären misslungene Angriffe mit enormen finanziellen Verlusten verbunden, weshalb etablierte Coins und Token mit hoher Kapitalisierung kaum für solche Angriffe in Frage kommen. Trotz der bisher bekannten Vorteile und der überzeugenden Argumente gegenüber PoW, befinden sich solche Systeme noch immer im Anfangsstadium.

Ein zentraler Kritikpunkt am PoS-Ansatz ist für viele Kritiker, dass dieser die „Wohlhabenen“ des Netzwerkes begünstigt, da bei einem Auswahlprinzip nach den Besitzverhältnissen diese mit einer höheren Wahrscheinlichkeit Blöcke validieren dürfen und somit die Blockrewards vermehrt erhalten. Hierdurch entsteht zudem die Gefahr, dass sich das Netzwerk über die Zeit hinweg zentralisiert.