Aktivitätsnachweis

Was ist ein Aktivitätsnachweis (PoA)?

Proof-of-Activity (PoA) ist ein Blockchain - Konsensalgorithmus, der in Kryptowährungen und ähnlichen Systemen verwendet wird. Es wird verwendet, um sicherzustellen, dass alle Transaktionen, die auf der Blockchain stattfinden, echt sind, sowie um sicherzustellen, dass alle Miner zu einem Konsens kommen. PoA ist eine Kombination aus zwei anderen Blockchain-Konsensalgorithmen: Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS).

Proof-of-Activity (PoA) verstehen

Bitcoin,. die beliebteste Kryptowährung, verwendet den PoW-Konsensalgorithmus. Eine Besonderheit dieses Algorithmus ist, dass er den Schwierigkeitsgrad des Minings mit der Zeit erhöht. Diese Methode verhindert auch, dass das Bitcoin-Netzwerk gehackt wird. Da die Schwierigkeit des Minings jedoch zunimmt, muss immer mehr Rechenleistung eingesetzt werden. Durch den höheren Energieverbrauch entstehen auch höhere Kosten (u. a. Verschleißkosten der Hardware).

Mit einem PoW-System kann ein Miner Transaktionen basierend auf der Menge an effektiver Arbeit, die er bereits zur Blockchain beigetragen hat, minen oder validieren. Als die Energie- und Hardwarekosten aufgrund zunehmender Mining-Schwierigkeiten in PoW-Netzwerken in die Höhe schnellten, entwickelte sich das PoS-System als Alternative.

Bei einem PoS-System hängt die Fähigkeit eines Miners, Transaktionen abzubauen oder zu authentifizieren, davon ab, wie viele Kryptowährungsmünzen er besitzt. Obwohl das PoS-System eine Reduzierung der Stromrechnungen erreicht, besteht ein unbeabsichtigter Nebeneffekt darin, dass es das Horten von Münzen (anstelle von Ausgaben) fördern kann.

Sowohl PoW- als auch PoS-Systeme sollen die Wahrscheinlichkeit eines 51-prozentigen Angriffs verhindern – eine Situation, in der eine Gruppe von Teilnehmern die Kontrolle über mehr als die Hälfte der Mining-Rechenleistung des Netzwerks erlangt. Die Gefahr eines 51%-Angriffs besteht darin, dass diese Gruppe dann die volle Kontrolle über das Netzwerk haben kann, einschließlich der Befugnis, die Bestätigung neuer Transaktionen zu verhindern, Zahlungen zwischen verschiedenen Blockchain-Benutzern zu stoppen und sogar die Transaktionen rückgängig zu machen, die in der Vergangenheit während ihrer Kontrolle abgeschlossen wurden des Netzwerks, sodass sie die Kryptowährungsmünzen doppelt ausgeben können.

PoA verhindert auch die Wahrscheinlichkeit eines 51-%-Angriffs, wie bei POW und POS, da es unmöglich ist, vorherzusagen, wer der signierende Peer in der Zukunft sein wird, und der Wettbewerb unter den Unterzeichnern ermöglicht es nicht, die Rechenleistung innerhalb eines zu akkumulieren Gruppe.

Besondere Überlegungen

Mining-Prozess in einem Proof-of-Activity (PoA)-System

Das PoA-System ist ein Versuch, die besten Aspekte des PoW- und des PoS-Systems zu kombinieren. Bei PoA beginnt der Mining-Prozess genauso wie bei einem PoW-Prozess, wobei verschiedene Miner versuchen, sich mit höherer Rechenleistung gegenseitig zu überflügeln, um einen neuen Block zu finden. Wenn ein neuer Block gefunden (oder abgebaut) wird, wechselt das System zu PoS, wobei der neu gefundene Block nur einen Header und die Belohnungsadresse des Miners enthält.

Basierend auf den Header-Details wird eine neue, zufällige Gruppe von Validatoren aus dem Blockchain-Netzwerk ausgewählt; Sie müssen den neuen Block validieren oder signieren. Je mehr Coins ein Validator besitzt, desto mehr Chancen hat er, als Unterzeichner ausgewählt zu werden.

Sobald alle Validatoren den neu gefundenen Block signieren, erhält er den Status eines vollständigen Blocks, wird identifiziert und dem Blockchain-Netzwerk hinzugefügt, und Transaktionen werden darauf aufgezeichnet. Für den Fall, dass einige der ausgewählten Unterzeichner nicht verfügbar sind, um den Block vollständig zu signieren, geht der Prozess zum nächsten Gewinnerblock über, wobei ein neuer Satz von Prüfern zufällig ausgewählt wird (abhängig von ihrem Münzeinsatz). Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis ein Gewinnerblock die erforderliche Anzahl von Unterzeichnern erhält und zu einem vollständigen Block wird. Die Mining-Gebühren/Belohnungen werden zwischen dem Miner und den verschiedenen Validatoren aufgeteilt, die in ihren jeweiligen Rollen dazu beigetragen haben, den Block abzuzeichnen.

Da das PoA-System PoW und PoS miteinander verbindet, wird es wegen seiner teilweisen Nutzung beider kritisiert. Während der PoW-Phase wird immer noch zu viel Strom benötigt, um Blöcke abzubauen, und Münzhorter haben immer noch mehr Chancen, auf die Liste der Unterzeichner zu kommen und mehr virtuelle Währungsbelohnungen zu sammeln.

Beispiel eines Aktivitätsnachweises (PoA)

Decred (DCR) ist die bekannteste Kryptowährung, die den PoA-Konsensmechanismus verwendet. Bei Decred werden etwa alle fünf Minuten Blöcke erstellt. Der Mining-Prozess für Decred beginnt damit, dass Knoten (Computer, die am Netzwerk teilnehmen) nach einer Lösung für ein kryptografisches Rätsel mit bekanntem Schwierigkeitsgrad suchen, um einen neuen Block zu erstellen. Bisher ähnelt dieser Prozess einem PoW-System.

Sobald die Lösung gefunden wurde, wird sie an das Netzwerk gesendet. Das Netzwerk verifiziert dann die Lösung. An diesem Punkt wird das System zu einem PoS. Je mehr DCR ein Knoten abgebaut hat, desto wahrscheinlicher ist es, dass er ausgewählt wird, um über den Block abzustimmen. (In der Blockchain von DCR erhalten Interessengruppen Tickets, die ihnen im Austausch für das Mining von DCR Stimmrechte gewähren.) Fünf Tickets werden pseudozufällig aus dem Ticketpool ausgewählt; Wenn mindestens drei der fünf mit „Ja“ stimmen, um den Block zu validieren, wird er dauerhaft zur Blockchain hinzugefügt. Sowohl Miner als auch Wähler werden mit DCR belohnt.

Höhepunkte

• Proof-of-Activity (PoA) ist ein Blockchain-Konsensalgorithmus, der eine Kombination aus zwei anderen Blockchain-Konsensalgorithmen ist: Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS).

• Decred (DCR) ist die bekannteste Kryptowährung, die den PoA-Konsensmechanismus verwendet.

• Das PoA-System ist ein Versuch, die besten Aspekte des PoW- und des PoS-Systems zu kombinieren; Der Mining-Prozess beginnt wie ein PoW-System, aber nachdem ein neuer Block erfolgreich abgebaut wurde, wechselt das System zu einem PoS-System.