Konsensmechanismus

Ein Konsensmechanismus ist das Regel- und Anreizsystem, mit dem sich die unabhängigen, einander misstrauenden Computer einer Blockchain auf eine einzige gemeinsame Transaktionshistorie einigen. Ohne zentralen Koordinator braucht das Netzwerk einen Weg zu entscheiden, wer den nächsten Block hinzufügt, was passiert, wenn zwei Versionen der Kette auftauchen, und wie sich Betrug teurer machen lässt als Ehrlichkeit. Der Konsensmechanismus beantwortet alle drei Fragen.

Die zwei dominierenden Familien sind Proof of Work, bei dem Blockproduzenten durch den Einsatz von Rechenleistung konkurrieren (Bitcoin), und Proof of Stake, bei dem sie im Verhältnis zu den als Sicherheit gesperrten Coins ausgewählt werden (Ethereum seit 2022 und die meisten neueren Blockchains). Es gibt viele Varianten – Delegated Proof of Stake, Proof of Authority und komiteebasierte byzantinisch fehlertolerante Protokolle (BFT), wie sie die Cosmos-Chains verwenden –, die jeweils Geschwindigkeit, Dezentralisierung sowie Hardware- oder Kapitalanforderungen unterschiedlich abwägen. Beim Proof of Work von Bitcoin liefern sich Miner zum Beispiel etwa alle zehn Minuten ein Rennen um einen gültigen Hash, während bei einer Blockchain im Tendermint-Stil ein bekanntes Validator-Set über jeden Block abstimmt und ihn binnen Sekunden finalisiert.

Ein verbreiteter Irrtum ist, dass es beim Konsens darum gehe, dass Nodes darüber abstimmen, ob Transaktionen „wahr“ sind; jeder Full Node prüft die Gültigkeit bereits selbst – beim Konsens geht es gezielt darum, sich auf die Reihenfolge gültiger Transaktionen zu einigen und konkurrierende Historien aufzulösen. Die Wahl des Mechanismus prägt fast alles an einer Blockchain: ihren Energieverbrauch, die Zeit bis zur Finalität und wer realistischerweise an ihrer Absicherung teilnehmen kann.