12 Juni 2021 19:43

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 auf der Blockchain echt sind und um sicherzustellen, dass alle Miner zu einem Konsens gelangen. PoA ist eine Kombination aus zwei anderen Blockchain-Konsensalgorithmen: Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS).

Die zentralen Thesen

  • 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).
  • Das PoA-System ist ein Versuch, die besten Aspekte sowohl des PoW- als auch 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.
  • Decred (DCR) ist die bekannteste Kryptowährung, die den PoA-Konsensmechanismus verwendet.

Verstehen von Proof-of-Activity (PoA)

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

Mit einem PoW-System kann ein Miner Transaktionen basierend auf dem Umfang der effektiven Arbeit, die er bereits zur Blockchain beigetragen hat, minen oder validieren. Als die Energie- und Hardwarekosten aufgrund der zunehmenden Mining-Schwierigkeiten in PoW-Netzen in die Höhe schossen, stellte sich das PoS-System als Alternative heraus.

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

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 stoppen, Zahlungen zwischen verschiedenen Blockchain-Benutzern zu stoppen und sogar die Transaktionen, die in der Vergangenheit während ihrer Kontrolle abgeschlossen wurden, rückgängig zu machen des Netzwerks, sodass sie die Kryptowährungsmünzen doppelt ausgeben können.

PoA verhindert auch die Chance eines 51-prozentigen Angriffs, wie bei POW und POS, da es unmöglich ist, vorherzusagen, wer der unterzeichnende Peer in Zukunft sein wird, und der Wettbewerb um Münzsparen unter den Unterzeichnern lässt es nicht zu, dass die Rechenleistung innerhalb eines 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 übertreffen, 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 Headerdetails wird eine neue, zufällige Gruppe von Validatoren aus dem Blockchain-Netzwerk ausgewählt. sie sind erforderlich, um den neuen Block zu validieren oder zu signieren. Je mehr Coins ein Validator besitzt, desto mehr Chancen hat er, als Unterzeichner ausgewählt zu werden.

Sobald alle Validatoren den neu gefundenen Block signiert haben, 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 unterzeichnen, geht der Prozess zum nächsten gewinnenden Block über, wobei ein neuer Satz von Validatoren zufällig ausgewählt wird (abhängig von ihrem Münzeinsatz). Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis ein gewinnender Block die erforderliche Anzahl von Unterzeichnern erhält und ein vollständiger 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 zu unterzeichnen.

Da das PoA-System PoW und PoS verbindet, wird es wegen seiner teilweisen Verwendung von beiden kritisiert. Es wird immer noch zu viel Energie benötigt, um Blöcke während der PoW-Phase abzubauen, und Münzsammler haben immer noch größere Chancen, auf die Unterzeichnerliste zu kommen und mehr virtuelle Währungsprämien zu sammeln.

Beispiel für einen Aktivitätsnachweis (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 Nodes (Computer, die am Netzwerk teilnehmen) nach einer Lösung für ein kryptografisches Rätsel mit einem bekannten 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 überprüft dann die Lösung. An diesem Punkt wird das System zu einem PoS. Je mehr DCR ein Node abgebaut hat, desto wahrscheinlicher ist es, dass er ausgewählt wird, um über den Block abzustimmen. (In der Blockchain von DCR verdienen Stakeholder Tickets, die ihnen Stimmrecht im Austausch für das Mining von DCR verleihen.) Fünf Tickets werden pseudo-zufällig aus dem Ticketpool ausgewählt; Wenn mindestens drei der fünf mit „Ja“ stimmen, um den Block zu validieren, wird er dauerhaft der Blockchain hinzugefügt. Sowohl Bergleute als auch Wähler werden mit DCR belohnt.