Proof-of-Time vs. Proof-of-Stake: Vergleich der beiden Algorithmen

Konsensalgorithmen sind Prozesse, bei denen Validatoren (auch bekannt als Knoten oder Miner) innerhalb eines Blockchain-Netzwerks sich über den aktuellen Zustand des Netzwerks einigen. Dies beinhaltet hauptsächlich die Einigung darüber, ob eine von einem Validator übermittelte Transaktion authentisch ist. Betrügerische oder ungenaue Transaktionen werden vom Netzwerk abgelehnt, vorausgesetzt, alle Prüfer handeln fair und ohne böswillige Absicht. Validatoren werden mit Kryptowährung für die Übermittlung korrekter und authentischer Transaktionen belohnt, während böswillige Akteure je nach Konsensprotokoll bestraft werden. 

Beispielsweise in Proof-of-Work (PoW)-Netzwerken wie Bitcoin (BTC), Validierer müssen Energie aufwenden über teure Hardware, um Transaktionen zu validieren, und wenn sie erfolgreich sind, erhalten sie neue Token. Wenn sie böswillig handeln, gewinnen sie nichts und der Verlust kommt von die verbrauchte verschwendete Energie bei der Übermittlung der betrügerischen oder ungenauen Transaktion.

Im Proof-of-Stake (PoS) Benutzer setzen Token ein und erhalten Sie zusätzliche Token für die Übermittlung authentischer Transaktionen, während Sie einen Teil für die Übermittlung falscher Transaktionen verlieren.

Bei Proof-of-Time (PoT)-Protokollen ist das Prinzip dasselbe, wobei Validierer zusätzliche Token für die Übermittlung authentischer Transaktionen erhalten, aber Token für die Übermittlung ungenauer oder böswilliger Transaktionen verlieren.

Obwohl PoS und PoT einige Gemeinsamkeiten aufweisen, handelt es sich um zwei sehr unterschiedliche Protokolle.

Was ist ein Pfandnachweis?

PoS ist ein Konsensalgorithmus, bei dem Benutzer ihre Token als Sicherheit einsetzen, indem sie sie in einen Smart Contract einbinden. Das System funktioniert, indem es einen Validator, auch bekannt als Miner oder Knoten, auswählt, um einen Transaktionsblock zu verarbeiten. Der Validator muss die Transaktionen innerhalb des Blocks validieren, um sicherzustellen, dass darin keine ungenauen Informationen enthalten sind.

Als nächstes übermittelt der Validator den Block an die Blockchain und wenn der Block korrekt validiert wurde, erhält er zusätzliche Token als Belohnung. Wenn sich ein Validator böswillig oder faul verhält, normalerweise durch die Übermittlung falscher oder betrügerischer Transaktionen, verliert er einen Teil der von ihm eingesetzten Token.

Validierer, die eine höhere Menge an Token eingesetzt haben, werden mit größerer Wahrscheinlichkeit ausgewählt, um Transaktionen zu verifizieren. Das Abstecken einer höheren Menge an Token bringt dem Validator auch zusätzliche Belohnungen ein, da er normalerweise einen festen Prozentsatz basierend auf dem Blockchain-Netzwerk verdient. Zum Beispiel auf Ethereum 2.0, Validatoren derzeit verdienen 4.2 % auf ihre Token. Validatoren werden auch eher ausgewählt, wenn sie ihre Token über einen längeren Zeitraum gestaket haben.

Ein Validator im PoS-System zu werden, steht jedem offen, aber die Eintrittsbarriere ist aufgrund der Popularität des Protokolls mit einer großen Anzahl von Knoten auf PoS-Blockchains hoch. Je mehr Knoten ein Netzwerk hat, desto mehr Token muss ein Benutzer einsetzen, um ein Validator zu werden.

Deswegen, Pools stecken, die von Validatoren betrieben werden, werden typischerweise von durchschnittlichen Krypto-Benutzern verwendet, die ihre Token einsetzen möchten. In diesem System hinterlegt ein Benutzer seine Token in einem Pool und die Token werden von Validierern im Namen des Token-Eigentümers eingesetzt. Als Gegenleistung dafür zahlen Benutzer normalerweise eine „Poolgebühr“, die ein Prozentsatz der Token ist, die sie durch das Abstecken verdienen.

Was ist Zeitnachweis?

Proof-of-Time (PoT) ist ein Konsensalgorithmus, der ein Abstimmungssystem verwendet, um Netzwerkvalidatoren auszuwählen, und sich darauf konzentriert, wie lange ein Netzwerkvalidator im Netzwerk aktiv ist, sowie auf seinen Ruf. Das Protokoll wurde entwickelt von Analog und basiert auf delegierter Nachweis des Einsatzes (dPoS), eine modifizierte Version von PoS.

Proof-of-Time bezieht sich auf sein Ledger als Timechain und arbeitet mit einem Ranking-Score, einer verifizierbaren Verzögerungsfunktion (VDF) und abgesteckten Token, um zu bestimmen, wer dem Ledger eine neue Transaktion hinzufügen darf. Das Ranking-System funktioniert, indem es Netzwerk-Validierern basierend auf ihrem Alter und ihrer bisherigen Leistung eine Punktzahl gibt. Validatoren erhalten höhere Punktzahlen, wenn sie vertrauenswürdig sind und länger im Netzwerk aktiv sind. Das Staken einer größeren Menge an Token macht es auch wahrscheinlicher, dass ein Validator ausgewählt wird.

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PoT ähnelt dPoS, da Benutzer im Netzwerk darüber abstimmen, welche Delegierten den nächsten Block validieren können. Es gibt jedoch einige Unterschiede im Abstimmungsprozess, da PoT mehrere Abstimmungsphasen hat. Während der ersten Abstimmungsphase übermitteln Validatoren, die als Zeitwähler bekannt sind, einen Block, der Daten enthält, einschließlich Transaktionen, die der Timechain hinzugefügt werden sollen. Wenn der Block akzeptiert wird, wird der Block validiert, wobei alle Transaktionen innerhalb des Blocks verarbeitet werden.

Time Electors werden durch einen Auswahlprozess ausgewählt, bei dem die Ranking-Punktzahl der Wähler und die Anzahl der eingesetzten Token berücksichtigt werden. Der Prozess verwendet diese Informationen sowie VDF, um zufällig einen Zeitwähler auszuwählen, und es kann jeweils nur einer ausgewählt werden.

Zeitwähler führen auch ein VDF durch, um festzustellen, ob sie ausgewählt wurden, einen neuen Block zur Zeitkette hinzuzufügen. Wenn sie ausgewählt wurden, validieren sie den Block, erstellen einen VDF-Proof und übermitteln beide Daten an die restlichen Knoten in der Timechain.

In der zweiten Phase werden der Block- und VDF-Proof an 1,000 andere Zeitwähler gesendet, um sie noch einmal zu überprüfen, bevor sie der Timechain hinzugefügt werden. Wenn die Wähler die Transaktion meistens akzeptieren, wird sie der Timechain hinzugefügt.

Vergleich der beiden Konsensusprotokolle

PoS und PoT haben einige Gemeinsamkeiten. Erstens verlangen beide Validatoren, dass sie bei der Überprüfung von Transaktionen Token als Sicherheit einsetzen, wobei ein höherer Einsatz die Chancen erhöht, ausgewählt zu werden. Der Hauptunterschied ist das von PoT verwendete Rang- und Abstimmungssystem, gefolgt von einer zusätzlichen Überprüfung durch 1,000 Prüfer, bevor die Transaktion an das Hauptbuch übermittelt wird.

PoS ist die beliebtere und bekanntere Option, die von Solana, Polkadot, Cardano und anderen verwendet wird Ethereum 2.0. Wenn es um Vorteile geht, erfordern beide Systeme, dass Benutzer Token einsetzen, anstatt Energie zu verbrauchen, was sie beide zu energieeffizienten Alternativen zum Proof-of-Work (PoW) macht. Dies kann auch als Nachteil wirken, da böswillige Akteure mit Zugriff auf eine große Anzahl von Geldern theoretisch die Kontrolle über das Netzwerk übernehmen können.

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Dies ist jedoch ein unwahrscheinliches Szenario. Um beispielsweise einen 51-%-Angriff zu initiieren, müsste ein böswilliger Akteur 51 % der Token innerhalb des Netzwerks besitzen, was sehr unwahrscheinlich und für den Angreifer äußerst riskant ist, insbesondere bei den bekannteren Blockchains wie Ethereum und Cardano. PoT trägt auch zur Sicherheitsebene bei, indem jede Transaktion von tausend Prüfern doppelt überprüft werden muss, wobei 2/3 von ihnen sich darauf einigen müssen, ob die Transaktion dem Hauptbuch hinzugefügt werden soll.

Jedes Blockchain-Netzwerk hat besondere Anforderungen, die auf die Bedürfnisse des Netzwerks zugeschnitten sind. Viele Blockchains halten sich für ihre Bedürfnisse an PoW und PoS, während zusätzliche Algorithmen wie PoT, dPoS und Proof-of-History (von Polkadot in Kombination mit PoS verwendet) den Anforderungen ihrer Blockchain-Netzwerke gerecht werden.