Was ist ein Konsensmechanismus?
Ein Konsensmechanismus ist ein fehlertoleranter Mechanismus, der in Computer- und Blockchain-Systemen verwendet wird, um die erforderliche Übereinstimmung über einen einzelnen Datenwert oder einen einzelnen Status des Netzwerks zwischen verteilten Prozessen oder Multi-Agent-Systemen, z. B. mit Kryptowährungen, zu erzielen. Es ist unter anderem nützlich, um Aufzeichnungen zu führen.
Konsensmechanismus erklärt
In jedem zentralisierten System ist ein zentraler Administrator wie eine Datenbank, die wichtige Informationen zu Führerscheinen in einem Land enthält, befugt, die Datenbank zu verwalten und zu aktualisieren. Die Durchführung von Aktualisierungen - wie das Hinzufügen / Löschen / Aktualisieren von Namen von Personen, die sich für bestimmte Lizenzen qualifiziert haben - erfolgt durch eine zentrale Behörde, die weiterhin allein für die Aufrechterhaltung echter Aufzeichnungen verantwortlich ist.
Öffentliche Blockchains, die als dezentrale, selbstregulierende Systeme fungieren, arbeiten weltweit ohne eine einzige Autorität. Sie umfassen Beiträge von Hunderttausenden von Teilnehmern, die an der Überprüfung und Authentifizierung von Transaktionen in der Blockchain und bei Block Mining-Aktivitäten arbeiten.
In einem sich dynamisch ändernden Status der Blockchain benötigen diese öffentlich freigegebenen Hauptbücher einen effizienten, fairen, funktionsfähigen, zuverlässigen und sicheren Echtzeitmechanismus, um sicherzustellen, dass alle Transaktionen im Netzwerk echt sind und alle Teilnehmer sich auf einen Konsens einigen über den Status des Ledgers. Diese alles entscheidende Aufgabe wird vom Konsensmechanismus übernommen, bei dem es sich um ein Regelwerk handelt, das über die Beiträge der verschiedenen Teilnehmer der Blockchain entscheidet.
Es gibt verschiedene Arten von Algorithmen für Konsensmechanismen, die auf unterschiedlichen Prinzipien beruhen.
Der Proof of Work (POW) ist ein allgemeiner Konsensalgorithmus, der von den gängigsten Kryptowährungsnetzwerken wie Bitcoin und Litecoin verwendet wird. Ein Teilnehmerknoten muss nachweisen, dass die von ihm geleistete und eingereichte Arbeit ihn berechtigt, das Recht zum Hinzufügen neuer Transaktionen zur Blockchain zu erhalten. Dieser gesamte Abbau von Bitcoin erfordert jedoch einen hohen Energieverbrauch und eine längere Verarbeitungszeit.
Der Proof of Stake (POS) ist ein weiterer gängiger Konsensalgorithmus, der sich zu einer kostengünstigen und energiesparenden Alternative zum POW-Algorithmus entwickelt hat. Dabei wird die Verantwortung für die Führung des öffentlichen Kontos einem Teilnehmerknoten proportional zur Anzahl der von ihm gehaltenen virtuellen Währungstoken zugewiesen. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass es das Sparen von Kryptomünzen fördert, anstatt Ausgaben zu tätigen.
In ähnlicher Weise gibt es andere Konsensalgorithmen wie den Kapazitätsnachweis (Proof of Capacity, POC), mit denen der Speicherplatz der beteiligten Knoten im Blockchain-Netzwerk gemeinsam genutzt werden kann. Je mehr Speicher oder Festplattenspeicher ein Knoten hat, desto mehr Rechte werden ihm für die Verwaltung des öffentlichen Hauptbuchs gewährt.
