Ein Konsensmechanismus ist die Basis-Technologie hinter den Hauptfunktionalitäten aller Blockchain-Technologien, was sie zu einem wesentlichen Betriebsmerkmal aller Kryptowährungen macht.
In den letzten dreißig Jahren sind Konsensmechanismen zu einem wichtigen Teil beim Integrieren von Computerverarbeitung in unser tägliches Leben geworden. Mittlerweile bilden Konsensmechanismen das Rückgrat der gesamten Kryptowährungsindustrie, da sie das grundlegende Konzept hinter allen
Blockchains sind.
Ein Konsensmechanismus repräsentiert die zugrunde liegenden Prinzipien der Blockverifizierung auf der Blockchain. Konsensmechanismen beschreiben die Bedingungen, die von Knotenpunkten (Nodes) und Prüfern (Validators) erfüllt werden müssen, damit neue Blöcke zur Blockchain hinzugefügt werden können. Es gibt zahlreiche verschiedene Konsensmechanismen; sie alle dienen als Theorem hinter den Hauptcharakteristiken der Blockchain-Technologie: ein
dezentrales,
verteiltes, öffentliches
Hauptbuch.
Proof-of-Work (
PoW) ist der erste Blockchain-Konsensmechanismus, der erstellt wurde. Er wurde zusammen mit dem Konzept der
Bitcoin-Blockchain eingeführt. Bitcoin inspirierte Entwickler dazu, an der Blockchain-Technologie zu basteln, wodurch bald neue Konsensmechanismen auftauchten. Heute gehören zu den anerkanntesten Konsensmechanismen der Proof-of-Stake (
PoS) von
Ethereum und der Proof-of-Authority (
PoA) von
VeChain. All diese verschiedenen Konsensmechanismen legen Wert auf eine ausgewählte Anforderung (Work (Arbeit), Stake (Einsatz), Authority (Autorität)), um eine Einigung sicherzustellen und die Transaktionsvalidierung und Blockerstellung zu ermöglichen.
Konsensmechanismen sind eine wesentliche Voraussetzung für das ordnungsgemäße Funktionieren eines Blockchain-Protokolls. Sie stellen sicher, dass alle Knotenpunkte im Einklang arbeiten und das gesamte Netzwerk der verteilten Knotenpunktbetreiber dieselben Bedingungen und Regeln einhält. Konsensmechanismen sorgen auch für die Sicherheit der Nutzer der Blockchain. Knotenpunkt-Prüfer sind für das Aussortieren ungültiger Transaktionen verantwortlich. Dies wird durch die vordefinierten Regeln, die im Konsensmechanismus festgelegt sind, erreicht. Und nicht nur das... Damit eine Transaktion erfolgreich im Hauptbuch (Ledger) registriert und zu einem Block hinzugefügt werden kann, muss ein Konsens unter allen Knotenpunkten erzielt werden. Die gleichmäßige Verteilung der Verantwortung auf die Knotenpunktbetreiber stellt sicher, dass der Konsensmechanismus auch dann erfolgreich funktioniert, wenn ein oder mehrere Knotenpunkte ihre Aufgaben nicht erfüllen.
Im Wesentlichen sichern Konsensmechanismen die zugrunde liegenden Prinzipien der Blockchain-Technologie und ermöglichen die verteilte Verwaltung und Validierung zahlreicher Transaktionen in Sekundenschnelle. Es ist kein leichtes Unterfangen, einen funktionierenden und anwendbaren Konsensmechanismus zu kreieren. Mit dem Aufstieg der Blockchain-Technologie verfolgen Entwickler jedoch innovativere Ansätze.
Die Technologie hinter Konsensmechanismen basiert auf einem theoretischen Problem, das 1982 von Informatikern skizziert wurde. Das
Byzantine Generals' Problem (das Problem der byzantinischen Generäle) fragt, ob es möglich ist, einen Konsens in einem Computernetzwerk zu bilden, das aus unabhängigen, geografisch verteilten Knotenpunkten besteht; Konsensmechanismen bieten die Antwort.