Verständnis des Proof-of-Stake (PoS) Mechanismus

Proof-of-Stake (PoS) ist ein Blockchain-Konsensmechanismus, der entworfen wurde, um Transaktionen zu validieren und das Netzwerk zu sichern, ohne auf die energieintensiven Berechnungen zu setzen, die beim Proof-of-Work (PoW) verwendet werden. Anstatt dass Miner kryptografische Rätsel lösen, wählt PoS Validatoren basierend auf der Menge an Kryptowährung aus, die sie gestaked haben. Dieser Ansatz reduziert den Energieverbrauch, beschleunigt die Transaktionsverarbeitung und ermöglicht eine größere Dezentralisierung.

Wie PoS Blockchain-Transaktionen sichert

In einer PoS-Blockchain wird die Sicherheit durch wirtschaftliche Anreize und Strafen aufrechterhalten. Validator:innen sind dafür verantwortlich, Transaktionen zu bestätigen und neue Blöcke vorzuschlagen. Um teilzunehmen, müssen sie eine bestimmte Menge der nativen Kryptowährung des Netzwerks als Sicherheit hinterlegen. Dieses finanzielle Engagement stellt sicher, dass Validator:innen ein persönliches Interesse daran haben, die Integrität des Netzwerks zu erhalten.

Wenn eine Transaktion initiiert wird, wird sie an das Netzwerk gesendet und zu einer Gruppe ausstehender Transaktionen hinzugefügt. Validator überprüfen dann diese Transaktionen, indem sie kryptografische Signaturen überprüfen und sicherstellen, dass der Absender über ausreichende Mittel verfügt. Sobald die Transaktionen validiert sind, werden sie zu einem neuen Block gruppiert, der zur Blockchain hinzugefügt wird.

Die Sicherheit von PoS beruht auf der Annahme, dass Validatoren ehrlich handeln, um finanzielle Strafen zu vermeiden. Wenn ein Validator versucht, betrügerische Transaktionen einzuschließen oder das Netzwerk zu manipulieren, riskieren sie, dass ein Teil oder alle ihre eingesetzten Vermögenswerte gekürzt werden - ein Mechanismus, der ihre Mittel dauerhaft als Strafe entfernt. Dies entmutigt bösartiges Verhalten und hilft, das Vertrauen in das System aufrechtzuerhalten.

Da PoS keine Hochleistungsberechnungen erfordert, ist die Teilnahme kostengünstiger als in PoW-Systemen. Dies ermöglicht eine größere und vielfältigere Gruppe von Validatoren, was die Dezentralisierung erhöht und das Risiko der Kontrolle durch eine kleine Gruppe von Entitäten verringert.

Validator-Auswahlprozess

Im Gegensatz zu PoW, bei dem Miner um die Lösung mathematischer Rätsel konkurrieren, wählt PoS Validator basierend auf der Menge der Kryptowährung aus, die sie gestaked haben und in einigen Fällen auch andere Kriterien wie Staking-Dauer oder Zufallsmechanismen. Der spezifische Auswahlprozess variiert je nach Blockchain-Netzwerk.

1. Staking-basierte Wahrscheinlichkeit: In den meisten PoS-Systemen steigt die Wahrscheinlichkeit, als Validator ausgewählt zu werden, je mehr Tokens ein Teilnehmer staked. Dieser Ansatz gewährleistet, dass diejenigen, die sich finanziell stark für das Netzwerk engagieren, eine größere Rolle bei der Sicherung spielen.
2. Zufällige Auswahl: Einige Netzwerke führen eine gewisse Randomisierung ein, um die Konzentration von Reichtum zu verhindern. Das PoS-Modell von Ethereum verwendet beispielsweise eine zufällige Ausschussernennung, bei der Staker auf der Grundlage einer Kombination von Einsatzgröße und einer kryptografischen Zufallsfunktion ausgewählt werden.
3. DeleGate.io Staking (DPoS & NPoS): In DeleGate.iod Proof-of-Stake (DPoS) und Nominated Proof-of-Stake (NPoS) Modellen können Token-Inhaber ihre Staking-Power an vertrauenswürdige Validatoren delegieren, die dann für die Transaktionsvalidierung verantwortlich sind. Dieses System ermöglicht eine Teilnahme, ohne dass Einzelpersonen Validatorknoten betreiben müssen.
4. Mindestanforderungen für das Staking: Einige Netzwerke verlangen eine Mindestanzahl an Token, um ein Validator zu werden. Zum Beispiel erfordert Ethereum 32 ETH, während Avalanche 2.000 AVAX erfordert. Andere, wie Cardano, ermöglichen Delegation ohne Mindesteinsatz.

Der Auswahlprozess balanciert Fairness, Sicherheit und Effizienz aus und stellt sicher, dass Validatoren finanziell in das Netzwerk investiert sind, während er Zentralisierung verhindert.

Wie Belohnungen verteilt werden

Validatoren verdienen Belohnungen für die Sicherung des Netzwerks, normalerweise in Form zusätzlicher Tokens. Das Belohnungsverteilungsmodell hängt von der spezifischen PoS-Implementierung ab, folgt aber typischerweise diesen Prinzipien:

1. Blockbelohnungen: Validator erhalten neu geprägte Kryptowährung, wenn sie erfolgreich einen Block an die Blockchain anfügen. Die Belohnungshöhe richtet sich oft nach Netzwerkparametern wie Inflationsraten oder vordefinierten Zeitplänen.
2. Transaktionsgebühren: Neben Blockbelohnungen verdienen Validatoren einen Teil der Transaktionsgebühren, die von Benutzern für die Bearbeitung von Transaktionen gezahlt werden. Diese Gebühren variieren je nach Netzwerkaktivität und Staulage.
3. Proportionale Belohnungen: Validator mit größeren Einsätzen erhalten in der Regel höhere Belohnungen, da ihre Wahrscheinlichkeit, ausgewählt zu werden, steigt. Einige Netzwerke verwenden jedoch Mechanismen, um eine gerechtere Verteilung sicherzustellen, wie zum Beispiel das gleichberechtigte Belohnungsmodell von Polkadot, bei dem alle Validator die gleiche Grundbelohnung unabhängig von der Einsatzgröße erhalten.
4. Delegator Rewards: In Delegated-Staking-Modellen erhalten Delegierende, die ihre Token bei einem Validator staken, auch einen Anteil an den Belohnungen. Validators nehmen in der Regel eine Provision, bevor sie die Einnahmen an die Delegierenden verteilen.
5. Slashing und Strafen: Validators, die ihre Aufgaben nicht ordnungsgemäß erfüllen, z. B. häufig offline gehen oder versuchen, Transaktionen zu manipulieren, können ihre Belohnungen reduziert oder ihre gesteckten Vermögenswerte gekürzt haben. Dies stellt sicher, dass nur zuverlässige Validatoren weiterhin das Netzwerk sichern.

Die PoS Belohnungsstruktur ist darauf ausgelegt, ehrliche Teilnahme zu belohnen und gleichzeitig bösartiges Verhalten zu entmutigen. Sie ermutigt auch langfristige Netzwerkstabilität, indem sie diejenigen belohnt, die zur Sicherheit und Effizienz beitragen.