Beginnen wir mit dem Problem, das er löst. Eine gewöhnliche Datenbank hat einen Eigentümer, und dessen Kopie ist per Definition richtig. Eine öffentliche Blockchain hat weder Eigentümer noch Schiedsrichter, und dennoch muss jeder Teilnehmer am Ende dasselbe Register haben. Konsens ist das Verfahren, das sie dorthin bringt: Es macht das Vorschlagen gültiger Blöcke profitabel, das Vorschlagen ungültiger wertlos, und es gibt jedem Node eine eindeutige Regel, um zwischen konkurrierenden Versionen der Historie zu wählen.
Zwei Familien dominieren. Proof of Work knüpft das Recht, einen Block zu erzeugen, an realen Aufwand, überwiegend Strom und spezialisierte Hardware, sodass ein Umschreiben der Vergangenheit bedeutet, diesen Aufwand erneut zu erbringen. Proof of Stake knüpft es an Coins, die als Sicherheit hinterlegt sind, sodass einem sich fehlverhaltenden Validator ein Teil seines eigenen Einsatzes zerstört werden kann. Beide Ansätze teilen einen Gedanken: Ein Angriff auf die Kette sollte mehr kosten, als er je einbringen könnte.
Das verbreitete Missverständnis ist der Glaube, Konsens erzeuge Wahrheit. Er erzeugt Einigkeit über die Reihenfolge, mehr nicht. Das Netzwerk kann bestätigen, dass eine Transaktion korrekt signiert und an einer bestimmten Stelle aufgenommen wurde; es kann nicht bestätigen, dass ein Preis-Feed korrekt war, dass ein Smart Contract das tut, was sein Marketing verspricht, oder dass die signierende Person es so gemeint hat. Unsinn, der den Regeln folgt, wird trotzdem getreu aufgezeichnet.
Es gibt auch echte Zielkonflikte, die man benennen sollte. Schnellere Bestätigung und günstigere Gebühren kommen meist daher, dass es weniger, besser ausgestattete Teilnehmer gibt, was die Dezentralisierung stillschweigend beschneidet. Verschiedene Mechanismen behandeln außerdem die Endgültigkeit unterschiedlich: Manche legen einen Block nach einem festgelegten Verfahren dauerhaft fest, andere machen eine Umkehrung nur mit der Zeit immer teurer.
Das Wichtigste in Kürze
- Konsens entscheidet über die Reihenfolge der Transaktionen und darüber, wer den nächsten Block hinzufügen darf; er beurteilt nie, ob die zugrunde liegende Information wahr oder klug ist.
- Jeder Mechanismus funktioniert, indem er Unehrlichkeit teurer macht als Ehrlichkeit, womit Sicherheit ökonomisch und nicht absolut ist.
- Günstigere und schnellere Konsens-Designs verringern meist die Zahl unabhängiger Teilnehmer, sodass Geschwindigkeit und Dezentralisierung gegeneinander ziehen.
Konsensmechanismus — häufig gestellte Fragen
Ist Konsens dasselbe wie Mining?
Nein. Mining ist ein bestimmter Weg, Konsens zu erreichen, der von Proof-of-Work-Netzwerken genutzt wird, bei dem Computer darum wetteifern, ein Hashing-Rätsel zu lösen. Konsens ist der weitere Begriff: die Regeln, um sich auf ein gemeinsames Register zu einigen. Proof-of-Stake-Ketten erreichen Konsens stattdessen mit hinterlegter Sicherheit und Validatoren, und andere Designs nutzen Komitees, Reputation oder erlaubnispflichtige Abstimmungen.
Was passiert, wenn Nodes sich über die richtige Kette uneinig sind?
Vorübergehende Uneinigkeit ist normal, weil Blöcke Zeit brauchen, um durchs Netzwerk zu wandern. Die Konsensregeln enthalten ein Entscheidungskriterium, etwa der Kette mit der meisten angesammelten Arbeit oder dem größten bezeugten Gewicht zu folgen, sodass die Nodes innerhalb von ein bis zwei Blöcken wieder zusammenfinden. Geht die Uneinigkeit um die Regeln selbst statt um die Daten, entsteht stattdessen ein Fork.
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