Proof of Authority erklärt
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Proof of Authority erklärt

Proof of Authority erklärt

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Veröffentlicht Dec 8, 2018Aktualisiert Aug 17, 2023
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Der Bereich um Kryptowährungen hat sich seit der ersten Blockchain-Transaktion im Bitcoin-Netzwerk stark verändert. Neben den bekannten Proof of Work und Proof of Stake Algorithmen wurden weitere Konsensverfahren vorgeschlagen, mit alternativen Methoden zur Konsensfindung innerhalb eines Blockchainsystems.

Der von Bitcoin verwendete PoW-Konsensalgorithmus ist der zuverl√§ssigste und sicherste, der heute existiert. Sie ist jedoch nicht wirklich skalierbar. Bitcoin, wie auch andere PoW-basierte Blockchains, haben eine begrenzte Leistungsf√§higkeit in Bezug auf Transaktionen pro Sekunde (TPS). Diese Einschr√§nkung h√§ngt damit zusammen, dass Bitcoin auf ein verteiltes Netzwerk von Knoten (Nodes) angewiesen ist, die einen Konsens erreichen und sich √ľber den aktuellen Zustand der Blockchain einigen m√ľssen. Das bedeutet, dass ein neuer Transaktionsblock, bevor er best√§tigt wird, von den meisten Netzwerkknoten verifiziert und genehmigt werden muss. Daher bietet der dezentrale Aspekt von Bitcoin nicht nur ein sicheres und zuverl√§ssiges Wirtschaftssystem, sondern begrenzt auch gleichzeitig sein Potenzial, es in gr√∂√üerem Umfang nutzen zu k√∂nnen.

In Bezug auf die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde bieten Proof of Stake Blockchains in der Regel eine bessere Leistung als Bitcoin. Der Unterschied ist jedoch nicht so signifikant und PoS-Netzwerke haben es nicht wirklich geschafft das Skalierungsproblem zu lösen.

In diesem Zusammenhang wird nun derzeit der Proof of Authority als effizientere Alternative implementiert, da er in der Lage ist viel mehr Transaktionen pro Sekunde durchzuf√ľhren.


Was ist eine Proof of Authority?

Proof of Authority (PoA) ist ein reputationsbasierter Konsensalgorithmus, der eine praktische und effiziente L√∂sung f√ľr Blockchain-Netzwerke (insbesondere die privaten) bietet. Der Begriff wurde 2017 von Ethereum-Mitbegr√ľnder und ehemaligen CTO Gavin Wood vorgeschlagen.¬†

Der PoA-Konsensalgorithmus nutzt den Wertigkeitsgrad von Identit√§ten, was bedeutet, dass Blockpr√ľfer keine Coins, sondern ihren eigenen Ruf einsetzen. Daher werden PoA-Blockchains durch die Validierungsknoten gesichert, die willk√ľrlich als vertrauensw√ľrdige Einheiten ausgew√§hlt werden.

Das Proof of Autority Modell basiert auf einer begrenzten Anzahl von Blockvalidatoren und ist daher ein hochskalierbares System. Blöcke und Transaktionen werden von zuvor genehmigten Teilnehmern verifiziert, die als Moderatoren des Systems fungieren.

Der PoA-Konsensalgorithmus kann in einer Vielzahl von Szenarien angewendet werden und gilt als eine wertvolle Option im Rahmen von logistischen Anwendungen. Im Kontext von beispielsweise Supply Chains, wird PoA als effektive und vern√ľnftige L√∂sung angesehen.¬†

Das Proof of Authority Modell erm√∂glicht es Unternehmen ihre Privatsph√§re zu wahren und gleichzeitig die Vorteile der Blockchain-Technologie zu nutzen. Microsoft Azure ist ein weiteres Beispiel daf√ľr, wo die PoA implementiert ist. Mit wenigen Worten, die Azure-Plattform bietet L√∂sungen f√ľr private Netzwerke, mit einem System, das keine native W√§hrung wie das Ether-Gas ben√∂tigt, da es keinen Bedarf an Mining gibt.


Proof of Authority vs Proof of Stake

Einige betrachten PoA als einen modifizierten PoS, der Identit√§t anstelle von Coins nutzt. Aufgrund der dezentralen Natur der meisten Blockchain-Netzwerke ist PoS nicht immer f√ľr Unternehmen und Konzerne geeignet. Im Gegensatz dazu k√∂nnen PoA-Systeme eine bessere L√∂sung f√ľr private Blockchains darstellen, da ihre Leistungsf√§higkeit wesentlich h√∂her ist.


Bedingungen f√ľr Proof of Authority Konsensus

Obwohl die Bedingungen von System zu System unterschiedlich sein können, ist der PoA-Konsensalgorithmus in der Regel abhängig von: 

  • g√ľltige und vertrauensw√ľrdige Identit√§ten: Pr√ľfer m√ľssen ihre tats√§chlichen Identit√§ten best√§tigen.

  • Schwierigkeit Validator zu werden: Ein Kandidat muss bereit sein Geld zu investieren und seinen Ruf aufs Spiel zu setzen. Ein z√§her Prozess reduziert die Risiken bei der Auswahl fragw√ľrdiger Validatoren und f√∂rdert eine langfristige Bindung.

  • eine Norm f√ľr die Validatorengenehmigung: Die Methode zur Auswahl der Validatoren muss f√ľr alle Kandidaten gleich sein.¬†

Die Pr√§misse hinter dem Reputationsmechanismus ist die Zuverl√§ssigkeit √ľber die Identit√§t eines Validators. Dies sollte weder ein einfacher Prozess noch einer, der leicht aufgegeben werden k√∂nnte, sein. Sie muss in der Lage sein schlechte Spieler auszusortieren. Abschlie√üend, die Sicherstellung, dass alle Validierer das gleiche Verfahren durchlaufen, garantiert die Integrit√§t und Zuverl√§ssigkeit des Systems.


Einschränkungen

Die Idee des PoA-Mechanismus ist, dass er auf die Dezentralisierung verzichtet. Man k√∂nnte also sagen, dass dieses Modell des Konsensalgorithmus nur ein Versuch ist, zentralisierte Systeme effizienter zu machen. Dies macht PoA zwar zu einer attraktiven L√∂sung f√ľr Gro√üunternehmen mit logistischen Anforderungen, bringt aber einige Bedenken mit sich - insbesondere im Bereich der Kryptow√§hrung. PoA-Systeme haben eine hohe Skalierbarkeit, allerdings kommen Fragen zu Unver√§nderlichkeit auf, wenn Dinge wie Zensur und Blacklisting leicht zu erreichen sind.

Eine weitere h√§ufige Kritik ist, dass die Identit√§ten von PoA-Validatoren f√ľr jeden sichtbar sind. Das Argument dagegen ist, dass nur etablierte Akteure, die auch in der Lage sind diese Position zu vertreten, versuchen w√ľrden, ein Validator (als √∂ffentlich bekannter Teilnehmer) zu werden. Dennoch kann das Wissen um die Identit√§ten der Validatoren m√∂glicherweise zu Manipulationen durch Dritte f√ľhren. Wenn ein Wettbewerber beispielsweise ein PoA-basiertes Netzwerk st√∂ren m√∂chte, kann er versuchen √∂ffentlich bekannte Pr√ľfer zu beeinflussen, unehrlich zu handeln, um das System von innen heraus zu gef√§hrden.


Fazit

PoW, PoS oder PoA haben alle ihre individuellen Vor- und Nachteile. Es ist bekannt, dass Dezentralisierung innerhalb der Kryptow√§hrungsgemeinschaft sehr gesch√§tzt wird und PoA als Konsensmechanismus die Dezentralisierung opfert, um einen hohen Datendurchsatz und eine hohe Skalierbarkeit zu erreichen. Die den PoA-Systemen innewohnenden Merkmale sind ein starker Kontrast zur bisherigen Funktionsweise von Blockchains. Dennoch stellt PoA einen interessanten Ansatz dar und darf nicht als aufkommende Blockchain-L√∂sung au√üer Acht gelassen werden, die sich gut f√ľr private Blockchain-Anwendungen eignen kann.

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