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Bitcoin und sein Energieproblem: Ist Proof of Stake die Lösung?

5 min
Von Jay Speakman
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IN KÜRZE

  • Bitcoins Proof of Work (PoW) Algorithmus geriet aufgrund des erheblichen Energieverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen stark in die Kritik.
  • Proof of Stake (PoS), ein weniger energieintensiver Algorithmus, der von einigen Kryptowährungen verwendet wird, könnte als potenzielle Lösung für Bitcoins Energieproblem dienen.
  • Allerdings gibt es beim PoS Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen auf Dezentralisierung und Sicherheit sowie der Netzwerkumstellung an sich.
  • promo

Die Kryptowährung Bitcoin war in den vergangenen Jahren ein viel diskutiertes Thema. Auf der einen Seite wegen des hohen Potenzials als Investitionsmöglichkeit, auf der anderen Seite wegen der negativen Umweltauswirkungen.

Kritiker behaupten, Bitcoins Proof of Work (PoW) Algorithmus sei unverschämt energieintensiv und trage erheblich zu den Kohlenstoffemissionen auf der Welt bei.

Proof of Stake (PoS) hingegen ist eine weniger energieintensive Alternative, welche als potenzielle Lösung für Bitcoins Energieproblem an Popularität gewinnt.

Was sind Proof of Work und Proof of Stake?

Bitcoin als auch viele andere Kryptowährungen verwenden aktuell den PoW zur Verifizierung von Transaktionen. Dabei setzen Miner ihre Rechenleistung ein, um komplexe mathematische Gleichungen zu lösen, die wiederum Transaktionen auf der Blockchain bestätigen. Dieser Prozess ist ressourcenintensiv, verbraucht eine beträchtliche Menge an Energie und führt zu einer hohen CO₂-Bilanz.

Einige andere Kryptowährungen verwenden dagegen den PoS Algorithmus, darunter auch Ethereum und Cardano. Hier ist das Lösen komplexer Gleichungen nicht nötig, denn die Validatoren werden von der Blockchain ausgewählt. Als Kriterium dient, unter anderem, die Menge der von den Netzwerkteilnehmern gehaltenen Coins.

Die Belohnung der Validatoren verhält sich proportional zur Anzahl ihrer gestakten Coins. Aufgrund der deutlich geringeren Energiekosten ist dieser Prozess wesentlich umweltfreundlicher als PoW.

Ethereums Umstellung auf Proof of Stake

Im September 2022 stellte Ethereum, die zweitgrößte Kryptowährung nach Marktkapitalisierung, erfolgreich von Proof of Work auf Proof of Stake um. Dieser Schritt wurde bereits seit Jahren vorbereitet und stellte ein langersehntes Ereignis dar. Den Erwartungen zufolge soll diese Umstellung letztendlich zu einer verbesserten Netzwerksicherheit und Skalierbarkeit sowie zu einem energieeffizienteren System führen. Zudem wurde Ethereum mit dieser Umstellung zum größten PoS Netzwerk.

Kann Bitcoin diesem Beispiel folgen?

Angesichts des erfolgreichen Upgrades auf Ethereum fragten sich viele Mitglieder der Krypto Community, ob Bitcoin dazu auch fähig wäre. Zwar reduziert PoS den Energieverbrauch und verbessert die Skalierbarkeit, jedoch würde es signifikante Änderungen an der Infrastruktur von Bitcoin erfordern. Dies wiederum könnte bedenkliche Auswirkungen auf Dezentralisierung und Sicherheit haben.

Vorteile von Proof of Stake für Bitcoin

Einer der Hauptvorteile von Proof of Stake ist der geringere Energieverbrauch. Da die Validatoren unter anderem nach der Menge ihrer Coins ausgewählt werden, ist kein mathematisches Wetteifern mehr vonnöten. 

Dadurch ist dieser Prozess deutlich weniger energieintensiv als Proof of Work und somit auch die umweltfreundlichere Option.

Ein weiterer Vorteil des PoS ist die erhöhte Skalierbarkeit. Bitcoins aktueller PoW-Mechanismus hat eine begrenzte Kapazität für Transaktionen, was letztendlich zu langsamen Verarbeitungszeiten und hohen Transaktionsgebühren führt. Durch einen Wechsel zu Proof of Stake könnte der Transaktionsdurchsatz erhöht und das System skalierbarer gemacht werden.

Herausforderungen bei der Implementierung von Proof of Stake für Bitcoin

Während PoS eine energieeffiziente und skalierbare Option für Bitcoin darstellen könnte, bringt das Ganze auch Bedenken über die Auswirkungen auf Dezentralisierung und Sicherheit mit sich. Beim PoW konkurrieren die Miner miteinander, um Transaktionen zu validieren, was zur Dezentralisierung des Systems beiträgt

Im Gegensatz dazu ist der PoS auf Validatoren mit einer beträchtlichen Menge an Kryptowährung angewiesen. Dies wiederum könnte zu einer Zentralisierung führen und dadurch die Sicherheit des Netzwerks gefährden.

Darüber hinaus könnten die damit einhergehenden, grundlegenden Änderungen an Bitcoins Infrastruktur zu einer großen Herausforderung für die Entwickler werden. Fraglich ist auch, ob die Bitcoin Community bereit wäre, eine solche Änderung vorzunehmen, bedenkt man nur die hohen Investitionen, die bereits in das PoW System geflossen sind. 

Allerdings gibt es mittlerweile schon einige Vorschläge für hybride Systeme, die PoW und PoS kombinieren, um Energieverbrauch und Dezentralisierung in Einklang zu bringen. Dennoch bleibt abzuwarten, ob derartige Ideen in der Bitcoin Community Anklang finden.

Andere Kryptowährungen mit Proof of Stake

Ethereum ist zwar die größte Kryptowährung mit PoS Algorithmus, nicht aber die einzige. Auch Cardano, Polkadot und Solana verwenden den PoS, um Transaktionen zu verifizieren. All diese Kryptowährungen erfuhren in den letzten Jahren ein erhebliches Wachstum, was darauf hindeutet, dass PoS eine praktikable Alternative zu PoW bietet.

Expertenmeinungen zu Proof of Stake für Bitcoin

Zu der Diskussion hinsichtlich Bitcoins Übergang zu PoS äußerten sich auch Experten der Krypto- und Blockchain-Branche. Einige von ihnen sahen das Ganze optimistisch, da diese Umstellung dem Energieproblem von Bitcoin Abhilfe schaffen und die Skalierbarkeit verbessern würde. Andere hingegen meinten, der Übergang zu Proof of Stake würde eine große Herausforderung darstellen. Es könnte unbeabsichtigte Folgen für die Dezentralisierung und Sicherheit des Netzwerks mit sich bringen.

Nachteile des Proof of Stake

Ohne Frage bringt der PoS einige Vorteile mit sich, allerdings gibt es auch begründete Bedenken im Zusammenhang mit diesem Konsensalgorithmus.

Eines der Hauptprobleme dabei stellt die Gefahr der Zentralisierung dar. Im Gegensatz zum PoW ist der PoS darauf angewiesen, dass die Validierer über erhebliche Mengen der entsprechenden Kryptowährung verfügen. Allerdings wirft die Kontrolle über solche großen Anteile einer Kryptowährung Bedenken hinsichtlich Zentralisierung und Sicherheitsanfälligkeit auf.

Ein weiteres Problem des PoS ist die Anfälligkeit für Angriffe, wie gefälschte Transaktionen. Denn diese können von Validatoren mit einem großen Anteil an Netzwerk-eigenen Coins manipuliert werden.

Die Validatoren

Je mehr Coins ein Validator besitzt, desto höher die Chance, Transaktionen zu verifizieren. Dieser Mechanismus kann schnell zu einer Konzentration des Reichtums und damit zu einer möglichen Zentralisierung führen. Daher sind Bedenken hinsichtlich einer ungerechten Verteilung des Reichtums und einer eingeschränkten Zugänglichkeit des Netzwerks absolut berechtigt.

Bemerkenswerterweise werden ganze 39 % des Ethereum Angebots von sogenannten Walen gehalten. Dabei handelt es sich um Einzelpersonen oder Unternehmen, die eine erhebliche Menge einer bestimmten Kryptowährung besitzen.

Darüber hinaus stellt auch die anfängliche Verteilung einer Kryptowährung in einem PoS System einen entscheidenden Punkt für die Dezentralisierung dar. Validatoren, die von Beginn an erhebliche Mengen einer Kryptowährung besitzen, haben einen großen Vorteil gegenüber anderen. Dies kann zu einer Konzentration von Macht und Reichtum führen, wodurch wiederum Zugänglichkeit und Dezentralisierung eines Netzwerks gefährdet wären.

Debatte um den Proof of Stake geht weiter

Seit Jahren ist das Energieproblem von Bitcoin Gegenstand einer regen Diskussion. Einigen Kritikern zufolge sei der PoW Algorithmus zu energieintensiv und trage zu den Kohlenstoffemissionen bei. Ethereums erfolgreicher Übergang zu PoS löste Diskussionen darüber aus, ob Bitcoin einen ähnlichen Schritt machen könnte. 

Zwar könnte der PoS den Energieverbrauch senken und die Skalierbarkeit verbessern, jedoch würde die Umstellung erhebliche Änderungen an der Bitcoin Infrastruktur erfordern. Zudem gibt es einige Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen auf Dezentralisierung und Sicherheit. 

Dennoch bewährte sich der PoS bereits bei anderen Kryptowährungen und könnte daher künftig auch eine brauchbare Alternative für Bitcoin darstellen. Jeder Übergang zu PoS würde jedoch hinreichende Überlegungen zur Aufrechterhaltung der Sicherheit und Dezentralisierung des Bitcoin Netzwerks voraussetzen.

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Leonard Schellberg
Leonard Schellberg stieß im Jahr 2021 auf das Thema Kryptowährungen. Nachdem er sich ein fundiertes Wissen über den breiten Kryptomarkt angeeignet hatte, entwickelte er eine besondere Begeisterung für die Möglichkeiten der Distributed Ledger Technologie und Smart Contracts. Darüber hinaus hegt er ein großes Interesse für das globale Finanzsystem, Makroökonomie und Krypto-Trading. Noch während Leonard im Frühling 2022 seinen Bachelor in Translations-, Sprach- und Kulturwissenschaften an der...
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