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Was unterscheidet Minings vom Staking?

  • 4 Minuten Lesezeit

Mining und Staking sind die wichtigsten Kernfunktionen einer Kryptowährung um diese sicher zu gestalten. Hier erfährst du mehr darüber.

Themen übersicht
  • Proof of Work (Mining)
  • Proof of Stake (Staking)
  • Die Sicherheit der Blockchain
  • Die Wissenschaft dahinter
  • Vor- und Nachteile

Was du lernen wirst

  • Du kannst kurz erklären was die beiden Arten unterscheidet.
  • Du kennst die Vorteile und Nachteile jedes Konsensprotokolls.
  • Du kannst die Konsenprotokolle selbstständig von einander unterscheiden.

Proof of Work ist ein Konsensmechanismus der bei der ersten Kryptowährung Bitcoin und vielen verschiedenen Altcoins angewendet wird. Im Grundsatz muss hier sehr viel Rechenleistung investiert werden um eine Chance zu erhalten den nächsten Block zu erstellen.

Der Prozess in welchem wir einen neuen Block erstellen nennt sich Mining. Dieser Begriff ist aber eher eine versinnbildlichung als ein technischer Begriff. Es soll eben bildhaft verdeutlichen, dass jeder Schürfer, Arbeit investiert ohne direkt die Belohnung oder die Erfolgschance zu sehen.

Normale Nutzer der Kryptowährung können im Vergleich zu PoS nicht an diesem System teilnehmen, sonder müssten selber als Miner tätig werden.

Proof of Stake ist ein Konsensmechanismus der bei einigen jüngeren Projekten zu sehen ist. Entstanden ist Proof of Stake als eine „Verbesserung“ des Proof of Stake Mechanismusses. Im Grundsatz muss hier in die eigene Kryptowährung investiert werden um eine Chance zu erhalten den nächsten Block zu erstellen.

Der Prozess wird Staking genannt. Dies leitet sich aus dem Wort „Stake“ bzw. übersetzt „Einsatz“ ab.

Normale Nutzer der Kryptowährung können hier je nach Blockchain ihre Coin-Rechte z.B. an Stake-Pools deligieren. So bleiben die Nutzer im Besitz der Coins, haben aber ihre Schürfrechte auf den nächsten Block an einen Pool weitergeleitet. Dafür bekommt jeder der Rechte an den Pool deligiert hat, einen Anteil von der Blockbelohnung. Auch kann der Nutzer selber als „Miner“ bzw- Stakepool-Operator oder direkter Staker auftreten und selber Blöcke erstellen.

Beide Konsenprotokolle sind nur dafür da die Sicherheit der Blockchain zu gewährleisten.

Um beim Proof of Work Mechanismus das System zu manipulieren, ist es notwendig die Mehrheit der Rechenleistung zu besitzen. Aufgrund des lukrativen Wettbewerbes unter den Minern, steigt die Rechenleistung stetig, was zur Folge hat, dass eine Manipulation immer aufwendiger werden würde. Da natürlich bei diesem Prozess sehr viel Energie benötigt wird, werden regelmäßig kritische Stimmen laut, dass dieses System die Umwelt zu stark belastet. Dies kann im Grundsatz auch nicht von der Hand gewiesen werden, da das System daraus besteht Energie = Sicherheit.

Um beim Proof of Stake Mechanismus das System zu manipulieren, ist es notwendig die Mehrheit über alle Coins der Kryptowährung zu besitzen. Aufgrund dessen, dass durch diverse Markt- /Preismechanismen nicht immer alle Coins zum Verkauf stehen und auch der Preis durch ein großen Aufkauf immens steigen würde, ist dies ein sich selbst absicherndes System. Diesem System liegt nicht nur reine Mathematik zu Grunde, sondern es basiert auch auf der Wirtschaftspsychologie. Im Grundsatz basiert dieses System auf Wert = Sicherheit.

Die Psychologie von PoS erkläre ich an folgendem Beispiel:
Du möchtest ein Projekt wie Cardano manipulieren. Cardano hat zwar noch einige Sicherheitsmechanismen in Ihrer Blockchain intigriert, diese lasse ich der Einfachheit halber aber außer Acht.
Um das Projekt zu manipulieren, müsstest du aktuellen mehr als 22,5 Milliarden Ada kaufen. Sofern wir jetzt unterstellen, dass auf einer Börse diese Anzahl verkauft wird und wir ebenfalls sagen, dass der Preis durch ein solch großes Aufkaufen NICHT in die Höhe steigen würde, dann müsstest du Stand 09.07.2021 mindestens 27 Milliarden € ausgeben. Der Psychologische Fakt kommt jetzt:
Würdest du die Blockchain manipulieren, gilt diese Kryptowährung als nicht mehr sicher. Jeder der noch Ada hat wird versuchen diese sofort zu verkaufen, wodurch der Preis nahezu 0€ sinken würde. Da dann keiner die Blockchain mehr nutzt, kann ich auch nichts manipulieren. Somit kann ich effektiv kaum bis keinen Wirtschaftlichen Schaden anrichten, außer bei mir selbst. Es wird also durch die Kopplung dafür gesorgt, dass es keine Anreize gibt die Blockchain überhaupt zu manipulieren.

Natürlich kann ich dem rein mathematischen System von PoW nicht widersprechen, es ist mathematisch so gelöst und auch wenn ich die Formel 2+2 bedrohe wird das Ergebnis immer 4 sein. Bei Proof of Stake ist natürlich ein Teil der Mathematik durch den Faktor Mensch ersetzt worden, das spart sehr viel Strom ein, hat natürlich aber gewisse Risiken, die beachtet werden müssen. Wobei diese durch andere Mechanismen sehr stark verringert werden.

Proof of Work basiert auf einer reinen mathematischen Lösung. Es müssen kryptographische Rätsel gelöst werden, welche sehr viel CPU-Rechenleistung benötigen. Dieses Rätsel ist sehr schwer zu lösen, kann aber sehr leicht geprüft werden, ähnlich wie bei einem sehr schwerem Soduku. Die Rechenleistung des Netzwerken und der Miner wird in Hash/s angegeben und den jeweiligen Steigerungen Mega-Hash, Terra-Hash und so weiter.
Einen Hash kann man sich vorstellen wie eine digitale Seriennummer. Diese wird durch Zeit, Inhalt und Werten beeinflusst. Dieser Hash kann aus Nummern und Zeichen bestehen. Um die Schwierigkeit des Rätsels skalieren zu können gibt das Bitcoin Netzwerk z.B. vor, dass die ersten paar Zeichen der Seriennummer nur 0 sein dürfen.
Um nun eine Seriennummer per Zufall zu finden die den Anforderungen entspricht, benötigt es nun sehr viel Rechenleistung und auch eine große Portion Glück. Wer als erstes den richtigen Hash findet, darf den Block erstellen und bekommt die Belohnung, die Arbeit aller anderen Miner war dann effektiv umsonst.

Proof of Stake basiert auf einer mathematischen und psychologischen Lösung. Es nutzt statt Rechenleistung eben die eigenen Coins als Resource. Vorstellbar ist es wie eine große Los-Lotterie. Jeder Coin ist wie ein Los und das System wählt zufällig einen einzelnen Coin aus, welcher Besitzer den Block erstellen darf. So muss nicht jeder blind Rechenleistung reinwerfen, sondern die Kryptowährung wie eine Art Sicherheit hinterlegen. Es gibt unterschiedliche Varianten wie dieses Auslosungssystem funktioniert. Es gibt Projekte, wo ich mich mit meinen Coins „registrieren“ muss als Miner, ein anderes Projekt gibt jedem Coin ein Los und ich kann das Schürfrecht, also das Los, an Miner deligieren. Mehr dazu kannst du im Part vorher „Die Sicherheit der Blockchain“.

Jede Technologie hat natürlich seine eigenen Vor und Nachteile. Ich liste hier ein paar diese Pro und Kontra Punkte auf.

Vorteile PoW

  • Höchste Sicherheit
  • Komplett Mathematisch
  • Meist genutztes System

Vorteile PoS

  • Geringer Energieverbrauch
  • Nutzer können teilhaben
  • Nur eigene Resourcen werden genutzt
  • Einfache Skalierbarkeit

Nachteile PoW

  • Hoher Energieverbrauch
  • Nutzer können nicht teilhaben
  • Nur lukrativ für institutionelle Miner
  • Externer Resourcenverbrauch
  • Schlechte Skalierbarkeit

Nachteile PoS

  • Faktor Mensch
  • Sehr junge Technologie
  • Steuerlich nicht vollständig geregelt (09.07.2021 – Deutschland)

Am Ende muss jeder für sich selber entscheiden, welchem System er mehr Vertrauen schenkt und mit welchem du dich wohler fühlst.