Was ist der Blockchain-Konsensalgorithmus?

Ein Konsensalgorithmus ist eine entscheidende Komponente der Blockchain-Technologie, die sicherstellt, dass sich alle Teilnehmer eines dezentralen Netzwerks über den Zustand des Hauptbuchs und die Gültigkeit von Transaktionen einig sind. Er legt die Regeln fest, nach denen die Netzwerkknoten einen Konsens über die Reihenfolge der Transaktionen und den Inhalt der Blockchain erzielen. Konsensalgorithmen spielen eine Schlüsselrolle bei der Wahrung der Integrität, Sicherheit und Konsistenz der Blockchain. Es wurden verschiedene Konsensalgorithmen entwickelt, die jeweils einen eigenen Ansatz und eigene Merkmale aufweisen. Hier sind einige bemerkenswerte Konsensalgorithmen:

1. Proof of Work (PoW): Dies ist der von Bitcoin verwendete Konsensalgorithmus, der als erster eingeführt wurde. Miner konkurrieren, um komplexe mathematische Rätsel zu lösen, und der erste, der sie löst, erstellt den nächsten Block und fügt ihn der Blockchain hinzu. PoW erfordert erhebliche Rechenleistung und ist daher sicher, aber energieintensiv.
2. Bei einem Konsensalgorithmus (PoS) werden Validierer (auch Staker genannt) auf der Grundlage der Menge an Kryptowährung, die sie besitzen und als Sicherheit „setzen“, ausgewählt, um neue Blöcke zu erstellen. Dieser Ansatz ist energieeffizienter als PoW und hat Varianten wie Delegated Proof of Stake (DPoS) und Liquid Proof of Stake (LPoS).
3. Proof of Authority (PoA): Bei PoA wird der Konsens durch eine vordefinierte Gruppe von Validierern erreicht, die oft als „Autoritäten“ oder „Validierer“ bezeichnet werden.Diese Validierer sind bekannte Entitäten, was die Sicherheit des Netzwerks verbessert.PoA wird oft in privaten oder Konsortial-Blockchains verwendet.
4. DPOS: PoA ist eine Variante von PoS (DPoS), bei der die Token-Inhaber eine kleinere Gruppe von Delegierten wählen, die für die Validierung von Transaktionen und die Erstellung neuer Blöcke zuständig sind.DPoS soll eine schnellere Transaktionsverarbeitung und Skalierbarkeit ermöglichen.
5. Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT): PBFT wurde für genehmigte Blockchains entwickelt und konzentriert sich darauf, einen Konsens in einem Netzwerk zu erreichen, in dem ein bestimmter Prozentsatz der Knoten böswillig oder fehlerhaft sein könnte. Es ist auf Geschwindigkeit optimiert und wird häufig in privaten oder Konsortial-Blockchains eingesetzt.
6. HoneyBadgerBFT: Ein Konsensalgorithmus, der entwickelt wurde, um nachteiliges Verhalten in erlaubnisfreien Netzwerken zu tolerieren. Er erzielt Konsens in asynchronen Netzwerken, d. h. er ist nicht auf synchrone Uhren oder Zeitschlitze angewiesen.
7. Raft: Raft ist ein Konsensalgorithmus, der häufig in verteilten Systemen verwendet wird, um einen replizierten Datensatz aufrechtzuerhalten. Obwohl er nicht auf die Blockchain beschränkt ist, wird er in einigen Blockchain-Projekten verwendet, um einen Konsens zwischen den Knoten zu erreichen.

Verschiedene Konsensalgorithmen haben unterschiedliche Vor- und Nachteile in Bezug auf Sicherheit, Skalierbarkeit, Energieeffizienz und Dezentralisierung. Die Wahl des Konsensalgorithmus hängt von den Zielen und Anforderungen des Blockchain-Netzes ab, davon, ob es sich um eine öffentliche oder private Blockchain handelt, und von den spezifischen Anwendungsfällen, die damit abgedeckt werden sollen.