Proof of Work vs. Proof of Stake: Mining und Staking erklärt
Kurz erklärt
Proof of Work und Proof of Stake sind zwei Verfahren, mit denen sich ein Krypto-Netzwerk ohne zentrale Stelle darauf einigt, welcher Block als Nächstes gilt. Beim Proof of Work, etwa bei Bitcoin, konkurrieren Miner mit Rechenleistung und Strom. Beim Proof of Stake, etwa bei Ethereum, hinterlegen Validatoren eigene Coins als Pfand und verlieren einen Teil davon, wenn sie betrügen.
Warum es ein Konsensverfahren braucht
Bei einer Bank entscheidet die Bank, welche Überweisung gilt. Eine Blockchain hat keinen Chef. Trotzdem müssen sich Tausende Computer darauf einigen, welche Transaktionen in den nächsten Block kommen und in welcher Reihenfolge.
Das wichtigste Problem dabei ist das Double Spending: Ohne gemeinsame Regel könnte jemand denselben Coin zweimal ausgeben, indem er zwei Zahlungen gleichzeitig an verschiedene Teile des Netzwerks schickt. Ein Konsensverfahren legt fest, wer den nächsten Block erstellen darf, und macht Betrug so teuer, dass er sich nicht lohnt.
Proof of Work: Sicherheit durch Rechenarbeit
Beim Proof of Work, auf Deutsch Arbeitsnachweis, treten sogenannte Miner gegeneinander an. Sie suchen mit spezieller Hardware eine Zahl, mit der der Hash des neuen Blocks eine bestimmte Bedingung erfüllt. Das geht nur durch massenhaftes Ausprobieren.
- Wer die passende Zahl zuerst findet, darf den Block anhängen.
- Als Belohnung erhält er neu geschaffene Coins und die Gebühren der Transaktionen im Block.
- Alle anderen können in Sekundenbruchteilen prüfen, ob die Lösung stimmt.
Damit bei Bitcoin trotz wachsender Rechenleistung etwa alle zehn Minuten ein Block entsteht, passt das Netzwerk die Schwierigkeit ungefähr alle zwei Wochen automatisch an.
Warum das sicher ist: Um die Blockchain zu fälschen, bräuchte ein Angreifer mehr Rechenleistung als alle ehrlichen Miner zusammen. Bei Bitcoin wäre das extrem teuer.
Der Nachteil: Proof of Work verbraucht sehr viel Strom. Das Bitcoin-Netzwerk benötigt so viel Energie wie ein ganzes Land.
Proof of Stake: Sicherheit durch ein Pfand
Beim Proof of Stake, auf Deutsch Anteilsnachweis, gibt es keine Rechen-Wettläufe. Stattdessen hinterlegen Validatoren eigene Coins als Sicherheit. Dieses Hinterlegen nennt man Staking.
- Das Netzwerk wählt zufällig einen Validator aus, der den nächsten Block vorschlägt. Andere Validatoren bestätigen ihn.
- Wer ehrlich mitarbeitet, erhält neue Coins als Belohnung.
- Wer betrügt, etwa zwei widersprüchliche Blöcke unterschreibt, verliert einen Teil seines Pfands. Das nennt man Slashing.
Ethereum hat im September 2022 von Proof of Work auf Proof of Stake umgestellt. Dieser Wechsel heißt „The Merge“. Der Energieverbrauch des Netzwerks sank dadurch um mehr als 99 Prozent.
Die Unterschiede im Überblick
| Proof of Work | Proof of Stake | |
|---|---|---|
| Wer erstellt Blöcke? | Miner | Validatoren |
| Was braucht man? | Rechenleistung und Strom | eigene Coins als Pfand |
| Strafe bei Betrug | verschwendete Stromkosten | Verlust eines Teils des Pfands |
| Energieverbrauch | sehr hoch | gering |
| Beispiele | Bitcoin, Litecoin, Dogecoin | Ethereum, Solana, Cardano |
Kritik an beiden Verfahren
Proof of Work wird vor allem wegen des Stromverbrauchs kritisiert. Befürworter halten dagegen, dass gerade der reale Aufwand das Netzwerk so schwer angreifbar macht und Miner zunehmend überschüssigen oder erneuerbaren Strom nutzen.
Proof of Stake wird vorgeworfen, dass wer mehr Coins hat, auch mehr Belohnungen bekommt. Außerdem bündeln große Börsen und Staking-Anbieter einen erheblichen Teil der hinterlegten Coins, was die Dezentralität schwächen kann.
Häufige Fragen
Kann ich Bitcoin zu Hause minen?
Technisch ja, wirtschaftlich lohnt es sich in Deutschland fast nie. Mining findet heute mit Spezialgeräten in großen Rechenzentren statt, und die hohen Strompreise fressen jeden möglichen Gewinn auf.
Kann ich mit Proof of Stake Geld verdienen?
Ja, über Staking erhältst du Belohnungen für das Hinterlegen deiner Coins. Wie das geht und welche Risiken es gibt, erklärt der Artikel Was ist Staking?.
Ist Proof of Stake weniger sicher als Proof of Work?
Beide gelten bei großen Netzwerken als sehr sicher, sie schützen sich nur unterschiedlich. Proof of Work macht Angriffe durch Stromkosten teuer, Proof of Stake durch das Risiko, das hinterlegte Pfand zu verlieren. Welches Verfahren langfristig robuster ist, wird unter Fachleuten diskutiert.