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Was ist Konsensus?

Dieser Artikel wurde am 17.09.2018 14:13:07 verfasst.
Das Besondere an Kryptowährungen ist ihr Verzicht auf eine zentrale Organisation, die die Transaktionen abwickelt. Während bei Fiatgeld eine Zentralbank das Geld druckt, einen realen Gegenwert bereithält und die Legitimität von Transaktionen gewährleistet, werden diese Aufgaben bei Kryptowährungen von allen Beteiligten des Netzwerkes übernommen. Um Betrügereien vorzubeugen, braucht es hier einen speziellen Mechanismus, der Vertrauen herstellt, wo viele Parteien, die sich eigentlich misstrauen sollten, am gleichen System beteiligt sind. Das wird bei Kryptowährungen über einen Konsens-Mechanismus erreicht.
Der bekannteste Mechanismus, der auch bei den zwei zur Zeit populärsten Kryptowährungen Bitcoin und Ethereum zum Einsatz kommt, heißt Proof-of-Work (PoW). PoW baut auf der grundsätzlichen Idee auf, dass zur Prüfung einer Transaktion ein gewisser Aufwand betrieben werden muss. Erst wenn diese Arbeit verrichtet wurde, wird die Transaktion als legitime Buchung in die Blockchain zu allen anderen transparent einsehbaren Buchungen geschrieben. Dieses Schreiben eines Blocks nennt man Mining. An dem Prozess sind viele Miner beteiligt, die für ihre Arbeit an der Sicherheit des Gesamtnetzwerks meist eine kleine Belohnung in Form der jeweiligen Kryptowährung ausgeschüttet bekommen. In der Blockchain sind alle Transaktionen miteinander verkettet, was dazu führt, dass eine nachträgliche Änderung EINER Transaktion automatisch die nachträgliche Änderung der gesamten Blockchain zur Folge haben muss. Würde nun ein Betrüger im Netzwerk eine Buchung manipulieren, muss dieser einen kaum zu bewältigenden Aufwand betreiben - eine Rechenaufgabe, die derartig viel Zeit und Strom verbrauchen würde, dass sich der Betrug nicht mehr lohnen würde.
Trotzdem ist die Grundlage für jede Transaktion beim Proof-of-Work-Mechanismus zunächst das kollektive Misstrauen. Wird eine Buchung ausgeführt, prüfen die Miner im Netzwerk die Legitimität über eine entsprechende Rechenaufgabe. Kommen verschiedene Miner unabhängig voneinander übereinstimmend zu dem selben Ergebnis, wird die Transaktion als legitim angesehen und in die Blockchain geschrieben. Den Moment der Übereinstimmung nennt man Konsens oder Konsensus, die von vielen Teilnehmern unabhängig ausgeführte Rechenaufgabe ist der "Arbeitsnachweis", der Proof of Work. Im Bitcoin-Netzwerk dauert das Erstellen eines neuen Blocks, das Minen, derzeit etwa zehn Minuten. Um die Leistungsfähigkeit des Netzwerks zu erhalten aber gleichzeitig die Sicherheit zu gewährleisten, kann unter Umständen die Komplexität der zu leistenden Rechenaufgaben angepasst werden. Das nennt man "Difficulty".
Neben PoW gibt es noch verschiedene weitere Konsensus-Mechanismen. PoW wird zuweilen vorgeworfen, dass es sehr träge ist und viele Ressourcen, also hauptsächlich Strom verbraucht. Außerdem gibt es eine differierende Interessenlage zwischen Teilnehmern, die durch ihr Mining hauptsächlich am Mechanismus beteiligt sind und Teilnehmern, die hauptsächlich Transaktionen ausführen wollen. Beide Parteien haben unterschiedliche Ansprüche an eventuelle Anpassungen im Code, weswegen es zu Interessenkonflikten in der Community kommen kann.
Alternative Konsens-Mechanismen, die diese Probleme zu lösen versuchen, heißen zum Beispiel Proof-of-Stake (PoS), Proof-of-Importance, Proof-of-Activity oder Proof-of-elapsed-Time. Sie kommen derzeit in verschiedenen Altcoins zum Einsatz, sind aber momentan nicht so weit verbreitet wie der PoW-Mechanismus.
Weitere Fragen & Antworten zum Thema Mining

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