Konsensalgorithmen Teil 1: Einführung

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Das größte Problem bei der Erschaffung von digitalen Währungen ist es, sicherzustellen dass Eigentümer von Währungseinheiten diese nicht mehrfach ausgeben können (Double Spending). Klassischerweise wurde das Problem dadurch gelöst, dass es einen zentralen Wächter gibt, der die Kontostände aller Besitzer der Währung auf Richtigkeit überprüft und den Zahlungsverkehr überwacht. Das funktioniert sehr gut innerhalb von kleinen digitalen Wirtschaftssystemen, beispielsweise in der Ingame-Wirtschaft von MMO-Spielen. 



Für die Schaffung einer digitalen Währung für den allgemeinen Zahlungsverkehr ist dieses System weniger tauglich, da es von der Zuverlässigkeit und Vertrauenswürdigkeit der zentralen Instanz abhängt, welche die Währung herausgibt und überwacht. Diese könnte durch betrügerische Handlungen das System zu ihrem eigenen Vorteil manipulieren. Weiterhin wird dadurch eine zentrale Schwachstelle geschaffen, die für Angriffe von außen, oder innere Fehler anfällig ist. Sollte dieser zentrale Wächter zum Beispiel durch Hackerangriffe oder Insolvenz ausfallen, wird die Währung wertlos.
 
Mit dem Bitcoin-Whitepaper wurde erstmal eine dezentrale Lösung vorgestellt. Hierbei wird der zentrale Wächter durch ein Prinzip ersetzt, mittels dessen sich alle Teilnehmer auf den vollständigen Stand des digitalen Währungssystems einigen. Ein solches ordnendes Prinzip wird daher auch als Konsensalgorithmus bezeichnet. 

Ähnlich wie ein zentraler Wächter muss ein Konsensalgorithmus Double Spending verhindern. Dies wird dadurch gewährleistet, indem ein System von ökonomischen Anreizen erzeugt wird, welches Double Spending unrentabel macht. Um an einem solchen Währungsnetzwerk teilnehmen zu können, müssen Teilnehmer Ressourcen in das Netzwerk investieren, die bei betrügerischen Handlungen verloren gehen. Gleichzeitig werden Teilnehmer, die Ressourcen einsetzen und sich korrekt verhalten belohnt, indem sie einen Teil der so geschaffenen Währung erhalten. 



Da solche dezentralen Netzwerke auf bewährten Methoden der Kryptographie basieren, werden sie auch als Kryptonetzwerke und die dadurch entstehenden Währungen als Kryptowährungen bezeichnet. In Teil zwei dieser Serie gehe ich darauf ein, wie Konsensalgorithmen ökonomische Anreize bereitstellen, welche die korrekte Funktion von Kryptonetzwetzwerken sicherstellen. Ich beleuchte dies beispielhaft anhand der beiden häufigsten Konsensalgorithmen, Proof of Work und Proof of Stake.

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Tobias verfügt über einen Bachelorabschluss in angewandter Informatik, sowie einen Masterabschluss in Kognitionswissenschaft mit Fokus auf kognitiver Psychologie und künstlicher Intelligenz. Während seiner Zeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Gent nahm er an einem Forschungsprojekt in Verbindung mit einem großen französischen Telekommunikationsanbieter teil. Hierbei erforschte er die Anwendung von Spieltheorie auf den gemeinschaftlichen Ausbau von WLAN-Netzen. Nachdem er die Universität verließ, wandte er sich dem Blockchain-Sektor zu, wo er als freier Forschungsmitarbeiter für Startup-Unternehmen arbeitet.

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