In der Blockchain gibt es verschiedene Möglichkeiten, sich darauf zu einigen, welche Transaktionen gültig sind. Diese werden als Konsensmechanismen bezeichnet.
Die beliebtesten sind Proof of Stake, Proof of Work und Proof of Authority. Wir werden jedoch nur Proof of Authority (PoA) besprechen.
Hierbei handelt es sich um ein System, bei dem nur wenige vertrauenswürdige Personen ausgewählt werden, um Transaktionen zu genehmigen und sie der Blockchain hinzuzufügen. Diese Personen sind bekannt und ihre Identitäten werden überprüft. Dadurch kann PoA deutlich schneller arbeiten und verbraucht weniger Energie als andere Methoden.
Dieser Artikel bietet eine einfache Erklärung, was Proof of Authority ist, wie es funktioniert und welche Bedeutung es hat.
Proof of Authority (PoA) ist eine Blockchain-Konsensmethode, bei der einige vertrauenswürdige, verifizierte Personen Transaktionen validieren.
PoA wurde 2017 von Gavin Wood, Mitbegründer von Ethereum, als schnellere und effizientere Alternative zu PoW und PoS eingeführt.
Validatoren in PoA werden auf Grundlage ihrer Identität und ihres Rufs ausgewählt, nicht aufgrund ihrer Rechenleistung oder ihres Token-Besitzes.
PoA ist energieeffizient, da es kein Mining oder komplexe Berechnungen erfordert.
Nur zugelassene Validierer können neue Blöcke hinzufügen, wodurch das System schneller, aber zentraler wird
Was ist ein Berechtigungsnachweis?
Im Jahr 2017 führte Gavin Wood, Mitbegründer von Ethereum, Proof of Authority (PoA) als Konsensalgorithmus für Blockchain-Netzwerke ein. PoA funktioniert, indem einer kleinen, vertrauenswürdigen Gruppe von Validierern, sogenannten Autoritäten, das Recht erteilt wird, neue Blöcke zu erstellen und Transaktionen zu verifizieren.
Im Gegensatz zu Proof of Work (PoW) oder Nachweis des Einsatzes (PoS) erfordert PoA keine hohe Rechenleistung oder das Staking von Coins. Stattdessen basiert es auf der verifizierten Identität und Reputation der Validierer. Dies macht PoA energieeffizient, schnell und skalierbar, was ideal für private oder genehmigungsbasierte Blockchains ist.
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Der Hauptnachteil ist jedoch die Zentralisierung, da nur wenige ausgewählte Knoten das Netzwerk steuern. Plattformen wie VeChain (VET) verwenden PoA, um niedrige Gebühren, hohe Leistung und sichere Validierung zu erreichen.
Wie funktioniert der Autoritätsnachweis?
Sobald die Validierer ausgewählt sind, verwenden sie Software, um Transaktionen in einer Blockchain zu organisieren und zu bestätigen. Diese Validierer sind vertrauenswürdige Personen, deren wahre Identität dem Netzwerk bekannt ist. Sie müssen nicht konkurrieren oder Rätsel lösen wie bei Proof of Work (PoW). Stattdessen hängt das Proof of Authority (PoA)-System von ihrer Identität und ihrem Ruf ab.
Validator werden
Um Validator in einem PoA-Netzwerk zu werden, muss eine Person einige wichtige Voraussetzungen erfüllen:
Sie müssen vertrauenswürdig sein und über ein sauberes Vorstrafenregister verfügen.
Ihre wahre Identität muss bestätigt und leicht zu überprüfen sein.
Sie müssen bereit sein, ihren Ruf und manchmal auch Geld zu riskieren.
Dieses System stellt sicher, dass nur verantwortungsbewusste Personen als Validierer fungieren können. Es ermutigt sie außerdem, sich gut zu verhalten, da jede Unehrlichkeit ihrem Ruf in der Öffentlichkeit schaden oder zu ihrer Entfernung führen könnte.
So werden Transaktionen abgewickelt
Wenn jemand eine Transaktion sendet, wird diese an alle Validierer gesendet. Jeder Validierer überprüft die Transaktion auf Einhaltung der Regeln. Wenn die Mehrheit der Validierer die Transaktion für gültig hält, wird sie einem Block hinzugefügt.
Blöcke erstellen
Validatoren erstellen abwechselnd Blöcke. Dies geschieht in der Regel im Round-Robin-Verfahren oder nach einem festen Zeitplan, sodass jeder weiß, wer an der Reihe ist. Nur ein Validator signiert jeden Block, sodass es zu keinen Überschneidungen oder Verwirrungen kommt.
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Im Gegensatz zu PoW oder Proof of Stake (PoS) benötigt PoA weder viele Stimmen noch Rechenleistung. Da die Validierer bekannt und vertrauenswürdig sind, können sie sich schnell auf jeden Block einigen. Das macht das System schnell und zuverlässig.
Den Betrieb am Laufen halten
Validatoren müssen ihre Computer (auch Knoten oder Admin-Sites genannt) online und sicher halten. Wenn ein Validator offline geht oder sein System kompromittiert wird, kann dies das Netzwerk verlangsamen oder Probleme verursachen.
Anreize und Vertrauen
PoA nutzt den Ruf als Hauptmotivation für gutes Verhalten. Validierer wollen ihre Position oder ihr Vertrauen nicht verlieren und achten daher sorgfältig auf die Einhaltung der Regeln. Auf diese Weise ersetzt PoA die Energiekosten von PoW und das Geld-Staking in PoS durch Vertrauen und Verantwortlichkeit.
Das von uns vorgeschlagene Proof of Activity (PoA)-Protokoll dürfte zudem weitere Funktionen bieten, wie etwa eine verbesserte Netzwerktopologie und einen geringeren Gesamtenergieverbrauch. Im Gegenzug für die wünschenswerten Eigenschaften, die das PoA-Protokoll unserer Ansicht nach erreicht, müssen die Knoten im PoA-Netzwerk im Vergleich zu den Knoten im Bitcoin-Netzwerk mehr Arbeit und Kommunikation leisten.
Obwohl sie zur selben Konsensfamilie gehören, verwenden Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) und Proof of Authority (PoA) unterschiedliche Methoden zur Validierung von Transaktionen und zur Sicherung Blockchain-Netzwerks.
Eigenschaften
Arbeitsnachweis (PoW)
Pfandnachweis (PoS)
Autoritätsnachweis (PoA)
So funktioniert’s
Bergleute lösen Mathe-Rätsel
Die Validatoren werden auf Grundlage der eingesetzten Münzen ausgewählt
Vorab genehmigte Validierer verwenden ihre Identität
Verwendet von
Bitcoin (Ethereum vor 2022)
Ethereum (nach 2022), Cardano
Haven1, private/Konsortialnetzwerke
Sicherheit
Sehr sicher durch hohen Rechenaufwand
Sicher, hängt von der Einsatzgröße und der Ehrlichkeit des Prüfers ab
Hoch – basierend auf der Reputation des Validators
Dezentralisierung
Hoch (viele Bergleute weltweit)
Mittel bis hoch (viele Staker)
Niedriger (wenige vertrauenswürdige Validierer)
Skalierbarkeit
Niedrig (langsam und energiehungrig)
Moderat
Hoch (schnell und effizient)
Energieverbrauch
Sehr hohe
Viel niedriger als PoW
Sehr geringe
Hardware erforderlich
Ja, leistungsstarke Maschinen
Nicht viel (nur Token)
Minimal
Am besten geeignet für
Öffentliche, dezentrale Systeme
Öffentliche Netze brauchen Effizienz
Private/Konsortialketten benötigen Geschwindigkeit und Vertrauen
CO2-Fußabdruck
Hoch
Niedrig
Sehr niedrig; kann CO2-negativ sein
Anwendungsfälle für den Autoritätsnachweis
PoA kann eine effiziente und sichere Konsensmechanismus Für spezifische Blockchain-Anwendungen, bei denen das Vertrauen in eine begrenzte Anzahl zugelassener Validierer gesetzt wird. Dieser Ansatz ist besonders nützlich in privaten oder Konsortial-Blockchains, deren Teilnehmer bekannt und vertrauenswürdig sind. In den folgenden Abschnitten untersuchen wir wichtige Anwendungsfälle, in denen sich PoA als praktische und effektive Lösung erweist.
Quorum Blockchain Service für Unternehmen
Quorum ist eine auf Ethereum basierende Blockchain für Unternehmen, die einen PoA-basierten Konsensmechanismus namens QuorumChain verwendet. Sie ist auf Datenschutz und Skalierbarkeit ausgelegt und eignet sich daher ideal für Unternehmen, die vertrauliche Daten sicher austauschen müssen.
VeChain für Supply Chain Management
VeChain verwendet ein öffentliches PoA-Modell mit 101 Authority Masternodes, vertrauenswürdigen Entitäten, die Transaktionen validieren. Es eignet sich besonders für Unternehmensanwendungen wie die Lieferkettenverfolgung.
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Große Unternehmen wie Walmart China und BMW nutzen VeChain, um Transparenz und Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.
Sein PoA-Modell ermöglicht hohe Geschwindigkeit und niedrige Kosten und erhält gleichzeitig das Vertrauen durch verifizierte Validator-Identitäten.
Gnosis Chain (ehemals xDai) für schnelle, kostengünstige Transaktionen
Ursprünglich als xDai eingeführt, nutzte Gnosis Chain PoA für schnelle und stabile Mikrotransaktionen. Validatoren waren vertrauenswürdige Mitglieder der Community, wodurch die Blockzeiten kurz und die Gebühren minimal blieben.
Obwohl es jetzt Staking beinhaltet, zeigten seine PoA-Ursprünge, wie vertrauenswürdige Validatoren Blockchain-Transaktionen für den täglichen Gebrauch praktischer machen können.
Der Legal Validator-Ansatz des POA Network
Das POA-Netzwerk war eines der ersten echten PoA-Projekte. Es erforderte, dass die Validierer in den USA zugelassene Notare waren, wodurch ihre Identität öffentlich und rechtlich überprüfbar wurde.
Obwohl das Netzwerk an Bedeutung verloren hat, hat es Neuland betreten, indem es bewies, dass rechtlich verifizierte Personen eine Blockchain effektiv und effizient betreiben können.
Binance Smart Chain (BSC) und Proof-of-Staked Authority
BSC hat einen Hybrid namens Proof-of-Staked Authority (PoSA) eingeführt. Validatoren müssen zugelassen werden und den Binance-Token BNB einsetzen.
Dieser Ansatz ermöglicht es BSC, schnelle Blockzeiten von etwa 3 Sekunden beizubehalten und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten.
Trotz Kritik an der Zentralisierung hat das Modell BSC durch die Kombination von Geschwindigkeit mit selektivem Validatorzugriff zu einer Top-Plattform für DeFi gemacht.
Der Zweck des PoA-Protokolls besteht darin, ein dezentrales Kryptowährungsnetzwerk zu haben, dessen Sicherheit auf einer Kombination aus Proof of Work und Proof of Stake basiert.
Proof of Authority (PoA) bietet mehrere wichtige Vorteile, insbesondere im Vergleich zu anderen Konsensmechanismen wie Proof of Work (PoW) und Proof of Stake (PoS).
Energieeffizienz
Da PoA nicht erfordert Bergbau Für komplexe Berechnungen verbraucht es sehr wenig Strom und ist daher umweltfreundlich und kostengünstig. Das bedeutet auch, dass Netzwerke, die PoA verwenden, auf einfacher Hardware laufen können, ohne dass die Leistung darunter leidet.
Hohe Transaktionsgeschwindigkeit
Da nur eine kleine Gruppe vorab genehmigter Validierer beteiligt ist, erfolgt die Blockerstellung schnell und Transaktionen werden rasch bestätigt.
Dies führt zu einem höheren Durchsatz und macht PoA für Anwendungen geeignet, die Geschwindigkeit und Skalierbarkeit erfordern, wie z. B. den Einsatz in Unternehmen oder private Blockchains. Die Transaktionskosten sind aufgrund des Fehlens von Mining-Belohnungen und des optimierten Validierungsprozesses ebenfalls sehr niedrig.
Stabilität und Zuverlässigkeit
Die Validierer werden in einem gründlichen Überprüfungsprozess ausgewählt und sind unter ihrer wahren Identität bekannt, was die Verantwortlichkeit erhöht. Wenn etwas schiefgeht, ist es einfacher, die Quelle zu ermitteln und Maßnahmen zu ergreifen.
Nachteile des Proof of Authority
Trotz dieser Vorteile weist PoA erhebliche Nachteile auf.
Zentralisierung
Die Tatsache, dass nur wenige bekannte Validierer das Netzwerk kontrollieren, bedeutet, dass die Macht in den Händen einer kleinen Gruppe konzentriert ist. Dies macht PoA weniger resistent gegen Zensur, Kollusion und externe Manipulation im Vergleich zu mehr dezentralisiert Systeme wie PoW und PoS.
Vertrauen können
Da Validierer bekannte Entitäten sind, müssen Benutzer darauf vertrauen, dass diese Personen oder Organisationen im besten Interesse des Netzwerks handeln. Wird ein Validierer böswillig oder kompromittiert, kann dies die Sicherheit und Fairness des gesamten Systems beeinträchtigen.
Zensur
Da es so wenige Validierer gibt, ist es einfacher, Transaktionen zu blockieren oder rückgängig zu machen, was die Unveränderlichkeit der Blockchain untergräbt.
Darüber hinaus kann die öffentliche Identität der Validierer ein Risiko für sie darstellen. Sie können zum Ziel von Bestechung, Nötigung oder anderen Angriffen werden, die die Integrität des Netzwerks schwächen können.
Fazit
Proof of Authority ist ein Blockchain-Konsenssystem, das funktioniert, indem vertrauenswürdige, bekannte Validierer Transaktionen genehmigen, anstatt energieintensives Mining oder Token-Staking zu verwenden.
PoA bietet zwar klare Vorteile wie schnelle Transaktionsgeschwindigkeiten, geringen Energieverbrauch und zuverlässige Leistung, bringt aber auch Kompromisse hinsichtlich Zentralisierung und Vertrauensanforderungen mit sich. Dies macht Proof of Authority ideal für private Blockchains, Unternehmensnetzwerke und Situationen, in denen Geschwindigkeit und Effizienz wichtiger sind als vollständige Dezentralisierung.
Treten Sie UEEx bei
Erleben Sie die weltweit führende digitale Vermögensverwaltungsplattform
Unternehmen wie VeChain und Binance Smart Chain haben gezeigt, dass PoA in realen Anwendungen gut funktionieren kann, und bewiesen, dass es manchmal besser ist, weniger vertrauenswürdige Validierer zu haben als viele unbekannte.
Da die Blockchain-Technologie weiter wächst, wird Proof of Authority wahrscheinlich weiterhin eine wichtige Option für Organisationen bleiben, die schnelle, sichere und kostengünstige Blockchain-Lösungen benötigen.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet Proof of Authority?
Proof of Authority (PoA) ist eine Blockchain-Konsensmethode, bei der einige vertrauenswürdige Knoten Transaktionen auf Grundlage ihrer Identität und Reputation und nicht ihrer Rechenleistung validieren.
Was sind die Vorteile des Autoritätsnachweises?
PoA ist schnell, energieeffizient und zuverlässig für private Netzwerke und bietet hohe Transaktionsgeschwindigkeiten und niedrige Kosten aufgrund weniger Validierer.
Wer verwendet den Proof of Authority?
Unternehmen, private Blockchain-Netzwerke und staatliche Projekte verwenden PoA, wenn Vertrauen in bekannte Validierer akzeptabel ist.
Orebiyi Eniola ist Autorin und hat sich dem Content-Marketing mit Schwerpunkt auf der Kryptowährungsbranche verschrieben. Als Marketing-Storytellerin und mit Leidenschaft für das Schreiben wirkungsvoller Geschichten unterstützt sie Unternehmen dabei, durch strategisches und anregendes Schreiben mit ihrem Publikum in Kontakt zu treten. Orebiyi unterstützt Unternehmen dabei, ihre Geschichten zu präsentieren und ihre Ambitionen durch die Kraft der Worte zu verwirklichen. Wenn sie nicht gerade auf ihrer Tastatur hämmert, liest sie gerne ihre Lieblingsromane.
Disclaimer: Dieser Artikel dient ausschließlich Informationszwecken und stellt keine Handels- oder Anlageberatung dar. Nichts hierin ist als Finanz-, Rechts- oder Steuerberatung zu verstehen. Der Handel mit oder die Investition in Kryptowährungen birgt ein erhebliches Risiko finanzieller Verluste. Treffen Sie stets eine sorgfältige Prüfung, bevor Sie Handels- oder Anlageentscheidungen treffen.
