Warum skaliert PoS besser?

Hallo zusammen,

ich habe eine Frage zur Skalierung bei PoS Systemen gegenüber PoW. Es heißt immer (wie auch bei ETH) dass PoS zu einer besseren Skalierung führt. Warum soll das so sein? Theoretisch kann ich ja auch die Blockzeit in einem PoW verringern oder die Blockgröße erhöhen. Am Ende habe ich immer eine viel zu große Blockchain für eine echte Dezentralisierung. Was macht hier PoS so anders, dass das die Lösung für Skalierungsprobleme (mit allen Nachteilen) sein soll?

Freue mich über Antworten, vielen Dank
LG

Wenn man eine Blockchain weltweit synchronisiert halten möchte, muss sichergestellt sein, dass ein neuer Block beim Großteil aller Nodes ankommt, bevor der nächste Block folgt.

In einem Peer-to-Peer-Netzwerk über das Internet gibt es deshalb ein sinnvolles Limit für die Block-Datenmenge, die man pro Zeit übertragen kann. Man findet unterschiedliche Angaben, aber die Größenordnung liegt bei mehreren Sekunden pro MB.

Gleichzeitig kann man Transaktionen vom Speicherplatz nicht beliebig klein machen.

Diese beiden Gründe führen dazu, dass man in einer weltweit synchronisierten Blockchain über das Internet eine maximale Transaktionszahl pro Zeit übertragen kann. Ich bilde mir ein die Grenze liegt in der Größenordnung um ganz grob ~ 1000 TPS.

Hierzu gibt es interessante praktische Tests und Analysen von IOHK, die in der zweiten Hälfte dieses Videos gezeigt werden.

PoS vs PoW

Bei einer PoS Blockchain wird in festen zeitlichen Abständen ein neuer Block produziert. Diesen Abstand kann man so minimieren, dass man das mögliche Maximum von TPS erreicht.

Bei einer PoW Blockchain fluktuiert der zeitliche Abstand zwischen den Blöcken statistisch, und die Hashrate kann kurzfristig steigen. Es kann also passieren, dass mehrere Blöcke hintereinander schneller kommen als vorgesehen.
Wenn dann schon am zeitlichen Limit gearbeitet würde, könnte man Probleme mit der Synchronisation, also mit dem Konsens über den aktuell gültigen Stand bekommen. Man muss deshalb im Vergleich zum PoS einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor für den Blockabstand vorsehen, die PoW Chain also langsamer machen.

Letzteres ist nur Halbwissen meinerseits, aber es ist im Endeffekt auch egal, denn:

  • Wie du sagst leidet natürlich die Dezentralität, wenn du 1 MB alle 10 s im Netzwerk hast. Erstens ist die Blockchain schnell recht groß (zumindest wenn sie irgendwann ausgelastet wird). Zweitens braucht man eine gute Internetverbindung.
    Solche PoS Nodes laufen also in Rechenzentren und nicht jeder kann sich das leisten.

  • Wie dir vielleicht auffällt ist die maximal mögliche Anzahl von TPS immer noch viel zu klein, als dass man diese Blockchain für alle Zahlungen weltweit einsetzen könnte.
    Deshalb braucht man immer Second Layer Lösungen.
    Bei Bitcoin ist das bekannt und wird von manchen als Nachteil herausgestellt.
    Bei den anderen bekannten PoS Projekten sind diese Second Layer in Zukunft schon integriert (Sharding bei Ethereum, Hydra bei Cardano). Es ist also nur nicht offensichtlich, dass auch hier nicht alles über die Mainchain läuft.

Fazit:
Für die Skalierung der Gesamtlösung ist es egal, ob man im Baselayer PoW oder PoS einsetzt.

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Super vielen Dank für deine schnelle und ausführliche Antwort!
Das bestätigt schon das was ich mir auch gedacht habe… :slight_smile:

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