Lektion 6: Konsensmechanismen der Blockchain

Hallo!

Willkommen zur sechsten Lektion des Blockchain-Grundlagenkurses der Kriptomat Academy. In dieser Lektion werden wir untersuchen, wie Blockchain-Konsensmechanismen funktionieren.

Los geht’s!

Konsensmechanismen stellen sicher, dass Kryptowährungstransaktionen gültig sind, bevor sie in die Blockchain-Datenbank aufgenommen werden.

• Konsensmechanismen validieren Transaktionen, indem sie sicherstellen, dass der Absender über genügend Coins oder Token verfügt, um die Transaktion abzuschließen.
  
• Die Blockbildung ist Teil des Konsensmechanismus. Blöcke enthalten Aufzeichnungen von Blockchain-Transaktionen und stellen sicher, dass vergangene Transaktionen nicht gelöscht oder verändert wurden.
  
• Bei vielen Blockchains sind Konsensmechanismen für die laufende Schaffung neuer Coins und Token verantwortlich.
  
• Konsensmechanismen sind die letzte Stufe der Genehmigung einer Transaktion. Es werden keine Gelder überwiesen, bis der Konsensmechanismus abgeschlossen ist und der Block in die Blockchain geschrieben wird.

Die zwei am häufigsten verwendeten Konsensmechanismen sind Proof-of-Work und Proof-of-Stake.

• Bitcoin verwendet einen Proof-of-Work-Mechanismus, der validierende Knoten belohnt, indem er ihnen jedes Mal Bitcoins ausstellt, wenn ein Block in die Bitcoin-Blockchain geschrieben wird. Dieser Prozess wird als Mining bezeichnet.
  
• Proof-of-Stake-Blockchains leiten Belohnungen an zufällige Akteure weiter, wobei diejenigen, die mehr Coins oder Token der Blockchain eingesetzt haben, eine höhere Chance haben, ausgewählt zu werden. Wenn eine Reihe anderer Knoten den Block des Akteurs bestätigt, wird er der Blockchain hinzugefügt und der Akteur erhält eine Belohnung, die auf den Transaktionsgebühren für alle Transaktionen in dem Block basiert.
  
• Weitere Blockchain-Konsensmechanismen sind delegierter Proof of stake, Proof of importance, Proof of capacity, Proof of elapsed time, Proof of activity, Proof of burn, Proof of authority, byzantinische Fehlertoleranz, praktische byzantinische Fehlertoleranz, delegierte byzantinische Fehlertoleranz und föderierte byzantinische Vereinbarung. Erläuterungen zu diesen Mechanismen finden Sie in der „Deep Dive“-Version dieses Kurses.

Konsensmechanismen spielen in der Blockchain-Welt mehrere wichtige Rollen.

• Das Hauptziel von Konsensmechanismen ist es, Geschäfte mit Menschen, die man nicht kennt oder denen man nicht vertraut, sicher zu machen. Konsensmechanismen unterstützen vertrauenslose Transaktionen ohne einen vertrauenswürdigen Mittelsmann, indem sie es Blockchains ermöglichen, sicherzustellen, dass Menschen nicht dieselbe Kryptowährung zweimal ausgeben oder Dinge kaufen, ohne dafür zu bezahlen. Sie tun dies, indem sie beurteilen, welche aktuellen Transaktionen gültig sind und welche nicht – ohne dass ein menschliches Urteil erforderlich ist.
  
• Konsensmechanismen validieren auch Transaktionen und bilden Blöcke, damit validierte Transaktionsdaten in der Blockchain gespeichert werden können.
  
• Bei Proof-of-Work-Blockchains sind Konsensmechanismen für die Schaffung neuer Coins erforderlich, die dem siegreichen Knoten zuerkannt werden.

• Konsensmechanismen sorgen dafür, dass alle Knoten in einem Blockchain-Netzwerk mit gültigen, aktuellen Kopien des Transaktionsbuchs synchronisiert werden.

Der Proof-of-Work-Konsensmechanismus von Bitcoin ist in den letzten Jahren in die Kritik geraten.

• Es heißt, dass Bitcoin-Miner für die Validierung von Bitcoin-Transaktionen so viel Strom verbrauchen wie das gesamte Land Schweden.
  
• Auch der Proof of Work ist langsam. Bitcoin kann weltweit nur etwa sieben Transaktionen pro Sekunde validieren – verglichen mit der Geschwindigkeit des Visa-Kreditkartennetzwerks von 24.000 tps.
  
• Im Jahr 2022 wechselte Ethereum von einem Proof-of-Work-Mechanismus zu einem Proof-of-Stake, einem Algorithmus, der viel weniger Strom verbraucht und potenziell viel schneller ist.

Bitcoin-Mining ist ein großes Geschäft.

• Bitcoin-Miner verdienen so viel Geld, dass sie einen Markt für maßgeschneiderte Computerchips geschaffen haben, die für das Bitcoin-Mining und nichts anderes optimiert sind. Reihen von Hunderten oder Tausenden dieser Computer werden in Bitcoin-Farmen installiert, in der Regel an Orten, an denen Strom billig ist.
  
• In den Anfängen der Kryptowährung war das Mining für einzelne Nutzer profitabel, aber heute können einzelne Nutzer nicht mehr erwarten, dass ihre Computer die kombinierten Anstrengungen tausender speziell entwickelter Computer übertreffen.
  
• Das ist wirtschaftlich, denn die Belohnung für die Auswahl als Schürfer eines Bitcoin-Datenblocks beträgt derzeit 6,25 Bitcoins – etwa 120.000 Euro, selbst bei den im Januar 2023 reduzierten Bitcoin-Preisen.

Das Mining von Bitcoin ist einfach zu lukrativ, um es aufzugeben.

• Im Durchschnitt wird alle 10 Minuten ein neuer Block validiert. Das sind mehr als 17 Millionen Euro pro Tag, die an Miner vergeben werden.
  
• Früher haben einzelne Miner auf PCs Blöcke validiert und Bitcoin-Belohnungen verdient, aber heutzutage validieren große Mining-Farmen fast alle Blöcke.
  
• Die Belohnung für das Mining von Bitcoin wird nach der Validierung von 210.000 Blöcken um die Hälfte reduziert. Das ist ungefähr einmal alle vier Jahre. Dieses Ereignis ist als „Halbierung“ bekannt und hat im Allgemeinen keine oder nur geringe Auswirkungen auf den Bitcoin-Preis.

Was haben wir also gelernt?

• Proof of Work und Proof of Stake sind die beiden am weitesten verbreiteten Konsensmechanismen, aber es gibt noch viele weitere.
• Es werden keine Gelder überwiesen, bis der Block von Transaktionen an die Blockchain-Datenbank angehängt wird.
• Konsensmechanismen machen es sicher, mit Menschen Geschäfte zu machen, die man nicht kennt oder denen man nicht vertraut, und machen Vermittler wie Banken und Investmenthäuser überflüssig.

Das ist das Ende dieser Lektion! Testen Sie Ihr Wissen und sammeln Sie Punkte für ein Leistungszertifikat der Kriptomat Academy, indem Sie den Test machen!

Welche dieser Funktionen ist NICHT eine Funktion der Blockchain-Konsensmechanismen?

Sicherstellen, dass der Absender über genügend Coin oder Token verfügt, um die Transaktion abzuschließen.

Erstellung von Transaktionsblöcken, die der Blockchain hinzugefügt werden.

Sicherstellung, dass frühere Transaktionen nicht gelöscht oder verändert wurden.

Unterstützung des Senders und des Empfängers einer Kryptotransaktion bei der Erzielung eines Konsenses über den zu zahlenden Preis oder die Kosten.

Die von Ihnen gewählte Antwort ist nicht korrekt. Bitte versuchen Sie es erneut.

Erneut versuchen

Einreichen

Welcher der folgenden Punkte ist eine berechtigte Kritik am Bitcoin-Mining?

Es verarbeitet Transaktionen nicht schnell genug, um eine globale digitale Währung zu unterstützen.

Sie belohnt die Miner nicht genug, um sie zu motivieren, Transaktionen zu validieren.

Einzelne Miner sind so zahlreich und ausdauernd, dass sie alle neu erzeugten Bitcoin gewinnen und so die Schaffung effizienterer Farmen und anderer groß angelegter Mining-Aktivitäten blockieren.

Der Proof-of-Stake-Konsensmechanismus des Bitcoin-Minings ist im Vergleich zu den Systemen neuerer Kryptowährungen von Natur aus ineffizient.

Die von Ihnen gewählte Antwort ist nicht korrekt. Bitte versuchen Sie es erneut.

Erneut versuchen

Einreichen

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Konsensmechanismen und Mining?

Konsensmechanismen sind moderne algorithmische Ansätze, die das Mining weitgehend ersetzt haben.

Beim Mining werden neue Coins geschaffen, deren Wert dann durch Konsensmechanismen bestimmt wird.

Mining ist die Aktivität, die mit dem Proof-of-Work-Konsensmechanismus verbunden ist, der von Bitcoin und einigen anderen Kryptowährungen verwendet wird.

Beim Proof of Work zählen die eingesetzten Münzen, die eine bestimmte Anzahl von Handwechseln hinter sich haben - die also viel Arbeit geleistet haben - mehr bei der Auswahl eines validierenden Knotens für Belohnungen.

Die von Ihnen gewählte Antwort ist nicht korrekt. Bitte versuchen Sie es erneut.

Erneut versuchen

Einreichen

Welcher der folgenden Mechanismen ist KEIN Blockchain-Konsens?

Proof of work

Proof by Byzantine authority

Proof of authority

Delegated proof of stake

Die von Ihnen gewählte Antwort ist nicht korrekt. Bitte versuchen Sie es erneut.

Erneut versuchen

Einreichen

Was ist die Bitcoin-Halbierung?

Eine geplante 50 %-ige Reduzierung des Wertes aller bisher ausgegebenen Bitcoins.

Die lange Liste der aufgezeichneten Bitcoin-Transaktionen wird halbiert und frühere Transaktionen werden archiviert, um die Größe der Datenbank überschaubar zu halten.

Eine periodische Verdoppelung der Geschwindigkeit des Bitcoin-Minings.

Eine regelmäßige Reduzierung der Belohnungen für Bitcoin-Miner um 50 %.

Die von Ihnen gewählte Antwort ist nicht korrekt. Bitte versuchen Sie es erneut.

Erneut versuchen

Einreichen

Versuchen Sie es noch einmal!
Sie haben 0/5 Fragen richtig beantwortet.

Versuchen Sie es noch einmal!
Sie haben 1/5 der Fragen richtig beantwortet.

Versuchen Sie es noch einmal!
Sie haben 2/5 der Fragen richtig beantwortet.

Sie haben es fast geschafft!
Sie haben 3/5 Fragen richtig beantwortet.

You got 4/5 questions correct.
You passed Crypto But Simple: An Introduction to Cryptocurrencies.
Great work!

That’s a perfect score. Congratulations!
You passed Crypto But Simple: An Introduction to Cryptocurrencies.

Kurs abgeschlossen!

Fordern Sie Ihre Belohnung mit folgendem Code an: