Was ist das 'nothing-at-stake' Problem?

Was ist das 'nothing-at-stake' Problem?

Während der Miner beim PoW Ausgaben hat, ist dies beim Staking nicht im gleichen Maße der Fall. Daraus ensteht ein Risiko. Was ist es, wie kann es entschärft werden?

Montag, 07. Januar 2019

Was ist das 'nothing-at-stake' Problem?

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Was ist das 'nothing-at-stake' Problem?

© Vinícius Pimenta / Pexels

Während beim PoW (Proof of Work) der Miner fortlaufende Ausgaben hat, ist dies beim Staking nicht im gleichen Maße der Fall. Daher besteht in der Situation eines Forks die Motivation für den 'Miner' auf beiden Chains des Forks zu staken.

Wie sieht es bei Proof of Work (PoW) aus?

"Proof of work " erfordert zum Einen Kapital für die Anschaffung der Mining Hardware und zum Anderen Kapital für die operativen Ausgaben (Strombedarf, Internet, Miete etc). Diese Kosten muss der Miner realisieren, ob er nun Erfolg hat oder nicht. Er geht damit ein unternehmerisches Risiko ein.

Der Erfolg eines Miners beim PoW hängt zuletzt von seinen eingesetzten Mitteln ab. Er kann mit einer gegebenen Menge Hardware nur eine gewisse Hashleistung erbringen. Im Falle eines Forks, muss er sich entscheiden, welche Seite des Forks er weiter unterstützen möchte. Möchte er beide Seiten eines Forks unterstützen, muss er seine Rechenkapazität aufteilen. Damit riskiert er eine niedrigere Profitabilität oder gar Verlust.

Teilt er seine Hashpower auf beide Forks auf, sinkt seine Wahrscheinlichkeit auf einer der beiden Ketten eine valide Lösung zu finden. Der Miner wird im PoW im Falle eines Forks also genötigt, sich für eine Seite zu entscheiden. So wird sichergestellt, dass nur eine Version "weiterlebt".

Entscheidet er sich für die "falsche" Version, streicht er keinen Gewinn ein und hat lediglich die Kosten realisiert. Der Nachteil bei der Unterstützung beider Forks sind also gleich hohe Betriebskosten bei gesunkener Gewinnwahrscheinlichkeit.

Wie sieht es bei Proof of Stake (PoS) aus?

"Proof of Stake" (PoS) erfordert zwar auch den Einsatz von Ressourcen (Kapital) für die Anschaffung der Token/Coins, die operativen Kosten hingegen sind sehr gering (Betrieb einer Wallet oder Nodes). Das Risiko des Teilnehmers ist sehr reduziert. Ein wenig mehr zum Thema Staking Coin ist hier zu lesen.

Der Erfolg des Miners bei PoS hängt vereinfacht von der Größe seines Einsatzes ab. Im Falle eines Forks ist er jedoch mit einem gleich großen Guthaben auf beiden Chains vertreten. Das liegt in der Natur der Sache und reduziert deutlich den Einschlag eines Worst-Case-Szenarios (die Chain hört auf).

Da die operativen Kosten sehr gering sind, besteht für Ihn im Gegensatz zu PoW kein besonderes Risiko für seinen persönlichen Erfolg, wenn er beide Varianten aus dem Fork unterstützt. Dieser fehlende Nachteil durch das Staking beider Forks für den Guthabenbesitzer kann als inhärenter Nachteil von PoS angesehen werden. Da Falschspiel nicht "bestraft" wird.

Bei ausreichend großem Anteil im Staking können mit vergleichsweise geringer Staking-Leistung Double-Spend Szenarios durchgeführt werden. Das Video erklärt es gut.

Was kann man dagegen tun?

Die Grundidee beim "Slasher" genannten Ansatz ist es Miner (oder auch Validatoren) zu bestrafen, wenn sie simultan auf verschiedenen Chains Blöcke signieren (proof of misbehaviour). Der Nachteile hierbei ist, das Nodes häufiger Online sein müssen um einen gesicherten Stand zu erhalten. Auch müssen regelmäßiger Abgleiche durchgeführt werden.

Der Andere Ansatz wäre Miner für die Erzeugung von Blöcken auf der "falschen" Chain zu bestrafen. Wird also auf Chain A ein Block erzeugt und kann der Block-Header in Chain A eingebracht werden (unter ETH Casper wird dies "Dunkle" genannt), könnte der Miner auf Kette B mit dem Betrag belastet werden, den er auf Kette A erhalten hat.

 

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