Was ist der hybride Konsensalgorithmus für den Aktivitätsnachweis?

Sie haben wahrscheinlich schon von den Kryptowährungs-Konsensalgorithmen Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS) gehört und wie sie dem Kryptowährungs-Mining einen Mehrwert verleihen.

Bitcoin verwendet PoW und Ethereum soll auf PoS übergehen. Beide sind die vorherrschenden Konsensalgorithmen im Kryptowährungsbereich, aber ein Algorithmus versucht, sowohl PoW als auch PoS über eine Mischung aus beiden zu aktualisieren: Proof of Activity (PoA).

Was ist PoA und was genau kann damit erreicht werden?

Was ist ein Aktivitätsnachweis (PoA)?

PoA ist ein Blockchain-Konsensalgorithmus, der die besten Aspekte von. vereint PoW und PoS und wird von seinen Schöpfern als „eine ausgeklügelte Erweiterung des Bitcoin (PoW)-Protokolls“ beschrieben, um wahrscheinliche Sicherheitsbedrohungen zu beseitigen.

Die Idee zu PoA stammt von vier einflussreichen Persönlichkeiten der Kryptowährungs-Community, darunter Litecoin-Gründer Charlie Lee. In ihr Whitepaper zum Arbeitsnachweis, veröffentlicht 2014, schrieben vier Autoren, dass PoA durch die Kombination der Befugnisse von PoW und PoS „gute Sicherheit gegen. bietet möglicherweise praktische zukünftige Angriffe auf Bitcoin und hat eine relativ geringe Strafe in Bezug auf Netzwerkkommunikation und -speicherung Platz."

Mit anderen Worten, PoA zielt darauf ab, die Gesamtsicherheit von Bitcoins PoW zu verbessern und Minern die Vorteile von PoS ohne zusätzlichen Netzwerkverkehr zu bieten.

Wie funktioniert der Aktivitätsnachweis?

Wie in der Arbeit geschrieben, beginnt der PoA-Algorithmus mit PoW und endet mit PoS. Aber mitten im Mining für einen Block führt PoA eine sogenannte "Follow-the-Satoshi"-Subroutine ein, bei der der Algorithmus "[transformiert] einige" Pseudozufallswert in einen Satoshi (kleinste Einheit der Kryptowährung) umgerechnet, der unter allen so geprägten Satoshis einheitlich ausgewählt wird weit."

Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Funktionsweise von PoA gemäß dem PoA-Vorschlag:

1. Bergbau beginnt mit PoW. Ein Miner gibt Hash-Power aus, um einen leeren Blockheader zu generieren.
2. Der erfolgreich generierte Blockheader wird an das PoA-Netzwerk gesendet.
3. Hier das folge dem satoshi Subroutine wird aufgerufen: Miner im Netzwerk, die online sind, prüfen dann, ob der gesendete Blockheader gültig ist oder nicht. Bei der Validierung prüfen sie auch, ob sie die „Glücklichen“ sind, die die zufällig generierten Satoshi halten.
4. In dieser Phase findet PoS statt. Laut Charlie Lee, die „Glücklichen“ werden „gleichmäßig durch gehaltene Münzen“ verteilt. Das bedeutet, wenn A 200 Münzen hat und B 100 hat, ist A doppelt so wahrscheinlich der „glückliche Gewinner“.
5. Die „glücklichen Gewinner“ können dann den Hash des Blockheaders gemäß dem Standard-PoW-Protokoll abzeichnen und ihre Signatur an das PoA-Netzwerk senden.
6. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis der letzte „Gewinner“ den Block signiert und einen umschlossenen Blockheader erstellt und ihn zur Validierung an das PoA-Netzwerk sendet.
7. Die generierten Blockbelohnungen werden dann zwischen dem letzten Miner und dem/den glücklichen Gewinner(n) geteilt.

Wenn die ausgewählten „Gewinner“ nicht anwesend sind, um einen Hash abzuzeichnen, geht das Protokoll zum nächsten Gewinnblock. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Block die erforderlichen Unterschriften vom ersten Bergmann und allen "Gewinnern" erhält.

Aktivitätsnachweis: Vor- und Nachteile

Der Hauptvorteil von PoA ist die erhöhte Sicherheit: Durch die Kombination der Stärken von PoW und PoS minimiert PoA das Risiko von a 51% Angriff. Dies liegt daran, dass ein Angreifer sowohl PoW- als auch PoS-Systeme überwältigen muss – d. h. indem er eine Hash-Rate von über 50% besitzt und eine beträchtliche Anzahl von Coins besitzt – bevor er PoA ausschalten kann.

Befürworter von PoA geben an, dass der Follow-the-Satoshi-Schritt das Beteiligungsniveau von. messen kann Bergleute und Interessenvertreter im Netzwerk, was ihnen einen Anreiz gibt, an der Validierung teilzunehmen Prozess. Indem PoW- und PoS-Knoten wiederum miteinander interagieren können, fördert PoA eine „erweiterte Netzwerktopologie“.

Das Zusammenführen von PoW und PoS erfordert jedoch auch die doppelte Rechenleistung, die zum Ausführen des Protokolls erforderlich ist. Dies führt zu einem übermäßigen Kohlenstoffverbrauch, der offensichtlich umweltschädlich ist. Obwohl PoA niedrigere Transaktionsgebühren fordert, erfordert die Ausführung eines rechenintensiven Konsensalgorithmus wie PoA fortschrittliche Mining-Hardware, eine hohe Investition für einige Miner.

Einige in der Krypto-Community sind auch der Meinung, dass PoA trotz eines robusteren Validierungsprozesses das Problem der Doppelsignierung immer noch nicht stoppen wird.

Verwenden Kryptowährungen Aktivitätsnachweise?

Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es nur zwei Kryptowährungen, die PoA verwenden:

• Dekretiert (DCR): neue Blöcke sind alle 5 Minuten in Decred. Wenn neue Blöcke abgebaut werden, gehen 60% der Blockbelohnung an PoW-Miner, 30% an PoS-Inhaber und die restlichen 10% gehen zurück zur Finanzierung der Entwicklung des Protokolls.
• Esper (ESP): 2016 ins Leben gerufen, vermarktet sich ESP als Blockchain-Projekt mit dem Ziel, „dem Benutzer gesichertes Messaging, Websites in der Kette und ein insgesamt angenehmes Erlebnis zu bieten“.

Aktivitätsnachweis ist sicher, aber energieintensiv

PoA ist ein ehrgeiziger Konsensalgorithmus, der das Beste aus PoW und PoS vereint und einer Blockchain zusätzliche Verteidigungsschichten bietet. Wie oben beschrieben, hat das Protokoll jedoch immer noch seine Schattenseiten und verhindert Blockchain-Angriffe nicht vollständig.

Dennoch ist PoA ein reales Beispiel dafür, wie Blockchain-Forscher ständig versuchen, Konsensalgorithmen zu verbessern, um sicherere und kosteneffizientere Transaktionen zu ermöglichen.

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