💡 Proof-of-Activity: Das Wichtigste in Kürze

  • Proof-of-Activity (PoA) ist ein Konsensalgorithmus, der eine Kombination aus Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS) darstellt.
  • Der Blockabbau-Prozess bei Proof-of-Activity (PoA) beginnt ähnlich wie bei PoW, bei dem Miner eine kryptografische Aufgabe lösen.
  • Der neu gefundene Block enthält jedoch oft keine Transaktionen, sondern nur eine Kopfzeile und die Adresse des Miners.
  • Die Block Rewards werden anschließend an eine zufällige Gruppe von Validatoren verteilt.
  • Derzeit wird PoA nur von Decred (DCR) und Espers (ESP) genutzt.
  • Bitvavo und Bitpanda sind die besten Krypto Börsen zum Kauf von Decred (DCR).

Was ist Proof-of-Activity? - Definition und Erklärung

Proof-of-Activity (PoA) ist ein Konsensalgorithmus, der in dezentralen Netzwerken eingesetzt werden kann, um Transaktionen zu validieren und die Integrität der Blockchain zu gewährleisten.

  • Erfinder: Iddo Bentov, Charles Lee, Alex Mizrahi und Meni Rosenfeld
  • Erfindungsjahr: 2014
  • Bekannte Beispiele: Decred

Im Kern kombiniert PoA Elemente aus anderen etablierten Algorithmen, wie Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS). Der Algorithmus zielt darauf ab, eine ausgewogene Balance zwischen Sicherheit und Ressourceneffizienz zu schaffen.

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Proof-of-Activity wurde erstmals 2014 von Litecoin-Erfinder Charles Lee und Kollegen in einem wissenschaftlichen Paper vorgestellt.

Wie funktioniert Proof-of-Activity?

Proof-of-Activity (PoA) ist ein hybrider Konsensmechanismus, der Elemente von Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS) kombiniert. Das Ziel ist es, sowohl die Energieeffizienz zu verbessern, als auch die Sicherheit des Netzwerks zu gewährleisten.

Wie Proof-of-Activity funktioniert, haben wir nachfolgend detailliert dargestellt:

  1. Mining-Phase (PoW)
  2. Validatoren-Auswahl
  3. Unterzeichnungsphase (PoS)
  4. Blockerstellung
  5. Belohnungsverteilung

Mining-Phase (PoW)

Miner konkurrieren darum, den nächsten Block zur Blockchain hinzuzufügen, indem sie komplexe mathematische Probleme lösen, ähnlich wie bei PoW. Allerdings wird in dieser Phase nur ein sogenannter „Vorblock“ erzeugt, der die Basisinformationen enthält, aber noch keine Transaktionen.

Validatoren-Auswahl

Aus dem Vorblock werden durch einen deterministischen Algorithmus eine Reihe von Validatoren ausgewählt. Die Auswahl basiert auf den im Vorblock enthaltenen Informationen und der aktuellen Staking-Situation im Netzwerk.

Unterzeichnungsphase (PoS)

Die ausgewählten Validatoren müssen nun den Vorblock unterzeichnen, um ihn zu bestätigen. Hier kommt der PoS-Aspekt ins Spiel, da die Fähigkeit, den Block zu unterzeichnen und damit Transaktionen zu validieren, von der Menge der gehaltenen und eingesetzten Coins abhängt.

Blockerstellung

Nachdem der Vorblock von einer ausreichenden Anzahl von Validatoren unterzeichnet wurde, werden die Transaktionen zum Block hinzugefügt und der Block wird zur Blockchain hinzugefügt.

Belohnungsverteilung

Die Belohnungen werden sowohl an den Miner des Vorblocks als auch an die Validatoren verteilt. Die Aufteilung der Belohnungen soll die Teilnahme am Netzwerk und die Sicherheit fördern, indem sie sowohl das Mining als auch das Staking incentiviert.

Vor- und Nachteile von Proof-of-Activity

Proof-of-Activity kombiniert die positiven Aspekte von Proof-of-Work und Proof-of-Stake. Jedoch stehen den Vorteilen auch einige Nachteile gegenüber, die aus den beiden genannten Systemen stammen.

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Ähnlich wie beim Proof-of-Work verbraucht der Proof-of-Activity in der Proof-of-Work-Phase erhebliche Rechenleistung und Energie. Zugleich besteht, ähnlich wie beim Proof-of-Stake, die Tendenz, reiche Stakeholder zu bevorzugen, was dazu führt, dass sie eine höhere Wahrscheinlichkeit haben, als Validierer ausgewählt zu werden.

Ein Vorteil des Proof-of-Activity besteht darin, dass die Wahrscheinlichkeit eines 51%-Angriffs auf diese Weise praktisch unmöglich wird.

Die Kombination aus Herausforderungen und begrenztem Zusatznutzen hat bisher seine breite Akzeptanz behindert und ihn in den Schatten von Alternativen wie Proof-of-Work und Proof-of-Stake gestellt.

Proof-of-Activity vs. andere Konsensmechanismen

Im Vergleich zu anderen Konsensalgorithmen wie Proof-of-Work (PoW) und Proof-of-Stake (PoS) weist Proof-of-Activity (PoA) einige markante Unterschiede auf.

  • Kombination aus PoS und PoW
  • Hoher Energieverbrauch
  • Aktivitätsnachweis
Konsensmechanismen im Vergleich
Aspekt Proof-of-Activity (PoA) Proof-of-Work (PoW) Proof-of-Stake (PoS)
Grundprinzip Kombination von PoW und PoS Rechenleistung erforderlich Beteiligung an Kryptowährungen
Sicherheit Hoch, durch reale Aktivitäten Hoch, durch Rechenleistung Hoch, abhängig von der Staking-Menge
Ressourceneffizienz Gering, hoher Energieverbrauch Gering, hoher Energieverbrauch Hoch, geringerer Energieverbrauch
Skalierbarkeit Mittel, abhängig von Aktivitäten Begrenzt, Skalierungsprobleme möglich Hoch, skalierbar
Teilnahmebedingungen Aktivitätsnachweis erforderlich Hohe Rechenleistung erforderlich Besitz von Kryptowährungen erforderlich
Zufällige Auswahl Basierend auf Hashing Power, Besitz und Zufall Nein, Wettbewerb um Hashing-Power Ja, basierend auf Besitz und Zufall
Blockvalidierung Mining und Stake-Beteiligung Mining Stake-Beteiligung
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Während PoW auf den Einsatz von Rechenleistung setzt, um Transaktionen zu bestätigen, und PoS die Beteiligung an Kryptowährungen verwendet, um Transaktionen zu validieren, nutzt PoA die Vorteile der beiden Konsensmechanismen für sich.

Proof-of-Activity vs. Proof-of-Work

Proof of Work (PoW) ist ein Konsensmechanismus, bei dem Miner komplexe mathematische Probleme lösen müssen, um einen neuen Block zur Blockchain hinzuzufügen. Diese Methode erfordert erhebliche Rechenleistung und Energieverbrauch. PoA nutzt PoW nur in der initialen Mining-Phase und integriert dann PoS-Validatoren zur Blockbestätigung und Transaktionsverarbeitung.

Proof-of-Activity vs. Proof-of-Stake

Proof of Stake (PoS) ist ein Konsensmechanismus, bei dem Besitzer von Kryptowährungen ("Staker") neue Blöcke erstellen und Transaktionen validieren, basierend auf der Menge der Coins, die sie halten und einsetzen. PoS ist energieeffizienter und schneller als PoW, kann aber zu einer Konzentration von Kontrolle und Macht bei großen Coin-Besitzern führen.

Weitere interessante Konsensmechanismen:

Proof-of-Activity Coins

Bisher wird dieser Algorithmus lediglich von zwei Kryptowährungen genutzt, was auf seine vergleichsweise geringe Verbreitung hindeutet. Kryptowährungen, die Proof-of-Acitvity benutzen sind:

  • Decred (DCR)
  • Espers (ESP)

In einigen Kreisen wird spekuliert, dass der Proof-of-Activity eher als Übergangslösung betrachtet wird, die möglicherweise auf lange Sicht einem Stake-Modell Platz machen könnte.

Fazit zur Proof-of-Activity

Der Proof-of-Activity-Konsensmechanismus ist durchaus spannend, da er versucht, die Vorteile von Proof-of-Work und Proof-of-Stake miteinander zu verbinden.

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Dies gelingt auch teilweise, da 51%-Attacken auf diese Art und Weise vermieden werden können. Dennoch verbraucht das Netzwerk viel Energie und ist immer noch anfällig, falls einzelne Entitäten die Mehrheit der Coins besitzen sollten.

In der Praxis verwenden lediglich zwei Projekte Proof-of-Activity. Dies zeigt deutlich, dass die Vorteile die Nachteile nicht überwiegen.

Häufige Fragen (FAQ) zu Proof-of-Activity

In diesem Abschnitt geben wir Antworten auf die wichtigsten Fragen zum Konsensmechanismus Proof-of-Activity.

  • Welche Kryptowährungen nutzen Proof-of-Activity (PoA)?

    Bisher nutzen nur zwei Kryptowährungen den Proof-of-Activity (PoA) als Konsensalgorithmus: Decred und Espers. Diese beiden Projekte setzen auf den PoA, um eine effiziente und sichere Verarbeitung von Transaktionen zu ermöglichen.

  • Welche Vorteile bietet Proof-of-Activity?

    Der Proof-of-Activity kombiniert die positiven Aspekte von Proof-of-Work und Proof-of-Stake, wodurch er eine höhere Sicherheit als reine PoS-Algorithmen bietet. Zudem stellt die Unmöglichkeit eines 51%-Angriffs stellt eine bemerkenswerte Stärke dar.

  • Warum ist die Verbreitung des Proof-of-Activity (PoA) so gering?

    Die begrenzte Verbreitung des Proof-of-Activity könnte auf die komplexere Umsetzung und den Aufwand zurückzuführen sein, die damit verbunden sind. Einige Experten spekulieren, dass der PoA eher als Zwischenschritt betrachtet wird, um langfristig auf ein Stake-Modell überzugehen, das eine breitere Akzeptanz findet.