Kryptowährungen werden in der Finanzwelt immer beliebter. Für Anlegende ist es in diesem Kontext wichtig zu wissen, wie entsprechende Transaktionen abgesichert sind. In diesem Zusammenhang fallen schnell zwei Fachbegriffe: Proof of Work und Proof of Stake. Die meisten Kryptowährungen basieren auf einem dieser Modelle. Sie unterscheiden sich jedoch in Bezug auf den Energieaufwand und die erforderliche Rechenleistung.
Proof of Work vs. Proof of Stake: Was ist der Unterschied?
Kurz und kompakt
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Proof of Work und Proof of Stake sind zwei Konsensmechanismen in Blockchains, mit denen Netzwerke Transaktionen verifizieren und neue Blöcke erzeugen.
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Proof of Work setzt auf Rechenleistung: Netzwerkteilnehmende lösen mit spezieller Hardware komplexe Aufgaben, um Transaktionen zu bestätigen.
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Proof of Stake basiert auf dem Einsatz eigener Coins als Sicherheit: Wer viele Coins einsetzt, kann Transaktionen validieren und erhält dafür eine Belohnung.
Konsensmechanismen zur Absicherung von Transaktionen
Was ist Proof of Work?
Proof of Work ist ein Verfahren, das in vielen Kryptowährungen der Absicherung und Validierung von Transaktionen dient. Es handelt sich um einen sogenannten Konsensmechanismus und bedeutet wörtlich übersetzt „Arbeitsnachweis“. Dabei müssen alle Teilnehmenden im Netzwerk (sogenannte Miner oder Minende) dieselben komplexe Rechenaufgaben lösen, um neue Transaktionen zu bestätigen. Diese Aufgaben erfordern sehr viel Rechenleistung und damit auch Energie. Die gelöste Aufgabe nennt sich Hash. Ein Hash ist ein einmaliger digitaler Fingerabdruck einer Transaktion oder eines Datenblocks. Sobald neue Transaktionen entstehen, fasst das Netzwerk sie zu einem Block zusammen. Minende konkurrieren darum, diesen Block als Erste zu verarbeiten, indem sie einen passenden Hash finden. Nur wer über genügend Rechenleistung verfügt, kann diese Aufgabe rechtzeitig lösen. Erst wenn ein gültiger Hash gefunden ist, gilt der Block als bestätigt und wird dauerhaft in der Blockchain gespeichert. Proof of Work sorgt damit für Sicherheit, da Manipulationen aufwendig wären. Angreifende müssten alle bisherigen Rechenaufgaben gleichzeitig erneut lösen. Dieses Verfahren ist die Grundlage bekannter Kryptowährungen wie Bitcoin und Litecoin. Auch Ethereum nutzte Proof of Work – allerdings nur bis zum Jahr 2022. Danach stellte das Netzwerk auf das neuere Verfahren Proof of Stake um.
Proof of Stake: das neuere Verfahren
Bei Proof of Stake validieren Blockchains Transaktionen und erzeugen neue Blöcke. Die Teilnehmenden im Netzwerk setzen dabei einen Teil ihrer Coins als Sicherheit ein. Je mehr Coins jemand hält und einsetzt, desto höher ist in der Regel die Wahrscheinlichkeit, für die Validierung ausgewählt zu werden und einen neuen Block bestätigen zu dürfen. Ausgewählte werden zu Validatorinnen bzw. Validatoren. Sobald neue Transaktionen vorliegen, sammelt das System sie und weist sie den Validierenden zu. Diese erstellen anschließend einen Hash und fügen den bestätigten Block zur Blockchain hinzu. Damit ist der Block dauerhaft gesichert und die enthaltenen Transaktionen gelten als offiziell anerkannt. Das Proof-of-Stake-Verfahren basiert auf einem automatisierten Auswahlverfahren, das Fairness und Sicherheit gewährleistet. Wer korrekt arbeitet, erhält eine Belohnung. Wer versucht, falsche Transaktionen zu bestätigen, riskiert den Verlust seiner eingesetzten Coins. Zu den bekanntesten Blockchains mit Proof of Stake zählen Ethereum (seit 2022), Cardano, Solana und Polkadot.
Gegenüberstellung von Proof of Stake und Proof of Work
| Unterscheidungsmerkmal | Proof of Work (PoW) | Proof of Stake (PoS) |
|---|---|---|
| Energieverbrauch | Der Energieverbrauch ist hoch, da Rechner weltweit rund um die Uhr komplizierte Aufgaben lösen. | PoS hat keinen hohen Energiebedarf, da es ohne aufwendige Rechenoperationen auskommt. Das spart Energie. |
| Sicherheit | Die Sicherheit beruht darauf, dass ein Angriff viel Rechenleistung erfordern würde und damit hohe Kosten verursacht. So ist das Netzwerk durch wirtschaftliche Hürden geschützt. | Angreifende müssen sehr viele Coins besitzen, um Kontrolle zu erlangen. Ihr eigenes Kapital ist jedoch gefährdet, da Coins einbehalten werden, wenn der Manipulationsversuch auffällt. Das schreckt ab. |
| Blockerstellung | Wer den nächsten Block erstellt, entscheidet sich über einen Wettbewerb: Wer die Rechenaufgabe am schnellsten löst, erhält den Zuschlag. | Ein Algorithmus entscheidet, wer den nächsten Block validiert, zum Teil abhängig vom eingesetzten Coin-Anteil und der Dauer der Beteiligung am Netzwerk. Bei einigen Kryptoprojekten spielt der Zufall ebenfalls eine Rolle. |
| Skalierbarkeit | Die Netzwerke stoßen bei hoher Auslastung schnell an ihre Grenzen, da jeder neue Block viel Energie und Zeit kostet. Das begrenzt die Anzahl maximaler Transaktionen. | PoS skaliert besser, da Validierende die Blöcke effizienter erzeugen und bestätigen. So lassen sich mehr Transaktionen pro Sekunde verarbeiten. |
| Validierungsprozess | Minende müssen eine mathematische Aufgabe lösen, um einen Block zu erzeugen. Andere überprüfen dann die Korrektheit (Konsensmechanismus). | Validierende prüfen die Transaktionen direkt. Das spart Zeit und macht den Prozess schlanker und kostengünstiger. |
| Erforderliche Ausrüstung | Teure Spezialhardware wie GPUs oder ASICs | Meist nur ein normaler Rechner mit Internetverbindung, wenn genug Coins vorhanden sind; das senkt die Einstiegshürden deutlich |
| Belohnungssystem | Nur Mindende, die die Blöcke zuerst erfolgreich berechnen, bekommen eine Belohnung – meist in Form von neuen Coins. | Validierende erhalten regelmäßig Belohnungen, abhängig von ihrem Coin-Einsatz. Das belohnt langfristiges Engagement statt reiner Rechenleistung. |
| Dezentralität | Große Mining-Pools mit viel Rechenpower dominieren in Teilen Krypto-Netzwerke. Das schwächt die Dezentralität. | PoS fördert eine breitere Beteiligung, da alle, die genügend Coins besitzen, Transaktionen validieren können. Das stärkt die Unabhängigkeit und Vielfalt im Netzwerk. |
Hohe Transaktionsgebühren
Durch das aufwendigere Verfahren sind beim Proof of Work in der Regel auch die Transaktionsgebühren höher. Deshalb neigen viele Krypto-Anlegende dazu, neben dem Bitcoin eher in Kryptowährungen mit dem Proof-of-Stake-Verfahren zu investieren.
Wie funktioniert ein 51-%-Angriff?
Ein 51-%-Angriff liegt vor, wenn eine einzelne Person oder Gruppe die Mehrheit der Rechenleistung (bei Proof of Work) oder der eingesetzten Coins (bei Proof of Stake) kontrolliert. Sie nutzen ihren großen Anteil, um Transaktionen zu manipulieren. Das geschieht, indem sie Token etwa doppelt ausgeben oder andere Überweisungen rückgängig machen. Auch neue Transaktionen lassen sich dann blockieren, sodass das System nicht mehr wie geplant funktioniert. Solch ein Angriff untergräbt das Vertrauen in die gesamte Kryptowährung und führt zu einem massiven finanziellen Schaden.
Teurer Angriff
Bisherige erfolgreiche 51-%-Angriffe betrafen in der Regel sogenannte Altcoins, also kleinere Kryptoprojekte mit geringeren Börsenbewertungen. Ethereum und Bitcoin weisen Börsenbewertungen in mindestens mittlerer dreistelliger Milliardenhöhe auf. Angreifende müssten daher mit hunderten Milliarden Dollar angreifen. Der Kreis an Personen oder Gruppen, die diese Mittel aufbringen könnten, ist also sehr klein.
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FAQs zu Proof of Stake und Proof of Work
Beide Mechanismen gelten als sicher, solange sie ausreichend dezentral organisiert sind. Proof of Work ist aufgrund seiner hohen Rechenleistung schwer angreifbar, benötigt dafür aber enorme Energie. Proof of Stake setzt auf wirtschaftliche Anreize: Wer angreift, riskiert seine eigene Einlage. In der Praxis hängt die Sicherheit vor allem von der Netzwerkgröße und der technischen Umsetzung ab.
Staking bezeichnet den Einsatz eigener Kryptowährungen, um als Validierende in Frage zu kommen und neue Coins zu erhalten. Für das Staking benötigen Sie eine bestimmte Menge der jeweiligen Kryptowährung, zum Beispiel von Ethereum oder Solana. Sie können Ihre Coins entweder selbst in einer geeigneten Wallet hinterlegen oder sie einem Staking-Pool zur Verfügung stellen. Ein Staking-Pool ist ein Verbund verschiedener Stakender, die damit ihren Einsatz und die Wahrscheinlichkeit, ausgewählt zu werden, bündeln. Viele Kryptobörsen bieten inzwischen automatisiertes Staking an. Technische Vorkenntnisse benötigen Sie hingegen kaum noch.
Ja, Sie erhalten für das Staking regelmäßige Belohnungen in Form zusätzlicher Coins. Die Rendite hängt von der Kryptowährung, der Staking-Dauer und der Marktlage ab. Oft liegt die jährliche Verzinsung zwischen 3 und 10 Prozent. Beachten Sie aber: Auch beim Staking gibt es Risiken, etwa durch Kursverluste oder technische Fehler.
Für das Mining per Proof of Work benötigen Sie leistungsstarke Hardware. Dazu zählen insbesondere spezialisierte Grafikprozessoren (GPUs) oder sogenannte ASICs (Anwendungsspezifische Integrierte Schaltungen). Normale Computer reichen für Minende in der Regel nicht mehr aus. Die Geräte verursachen hohe Stromkosten und müssen rund um die Uhr laufen. Wer einsteigen möchte, sollte daher vorher genau durchrechnen, ob sich der Aufwand lohnt.
