Vergleichende Analyse von Layer-1-Blockchain-Ökonomien

Mitautoren: Viktor Smirnov, Shahmeer Khan und David Kavazi

Validatoren sind die Wächter der Blockchain und gewährleisten die Sicherheit, Genauigkeit und Konsensbildung bei Transaktionen in einem dezentralen Hauptbuch. Ihre Aufgabe ist monumental: Sie halten den Puls der Blockchain-Operationen durch Blockerstellung, Finalisierung und Durchsetzung eines Konsensmechanismus aufrecht.

Hinter den technischen Details und ihrer entscheidenden Rolle verbirgt sich jedoch ein komplexes System wirtschaftlicher Belohnungen und Anreize, das darauf ausgelegt ist, ihren Betrieb und damit auch die Blockchain selbst aufrechtzuerhalten.

Das Blockchain-Ökosystem ist vielfältig, wobei jedes Netzwerk seine eigenen Konsensmechanismen – wie Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) und andere – mit einzigartigen Methoden zur Anreizsetzung für Validierer einsetzt. Diese Anreize sind von entscheidender Bedeutung, da sie sicherstellen, dass Validierer für ihre Bemühungen, Ressourcen und die Risiken, die sie eingehen, um das Netzwerk sicher und funktionsfähig zu halten, entschädigt werden. Doch mit der Weiterentwicklung des Blockchain-Bereichs wird zunehmend deutlich, dass nicht alle Anreizstrukturen gleich sind. Einige sind nachhaltiger und gerechter als andere, was zu unterschiedlichen Graden an Dezentralisierung, Sicherheit und wirtschaftlicher Rentabilität führt.

Der Schwerpunkt unserer Diskussion liegt auf der Ökonomie von Anreizen für Validierer – wie Validierer durch eine Kombination aus Transaktionsgebühren, Blockbelohnungen und anderen Mechanismen subventioniert werden. Wir gehen auf die Unterschiede zwischen diesen Wirtschaftsmodellen in den wichtigsten Layer-1-Netzwerken ein und identifizieren die Herausforderungen, denen sie gegenüberstehen, darunter die Abhängigkeit von der Geldinflation, die Verteilung der Belohnungen und die Nachhaltigkeit dieser Modelle auf lange Sicht.

Diese Untersuchung kommt gerade jetzt, da die Krypto-Community die Auswirkungen dieser Wirtschaftsstrukturen verstehen möchte, nicht nur für Validierer, sondern für das gesamte Ökosystem – Investoren, Entwickler und Endnutzer gleichermaßen. Lassen Sie uns tiefer in die Materie eintauchen.

A. Rolle der Validierer in Blockchain-Netzwerken

Validatoren in Blockchain-Netzwerken dienen als Anker für die Integrität und Effizienz des Systems. Ihre Rollen sind zwar bei verschiedenen Blockchain-Typen unterschiedlich, haben aber ein gemeinsames Ziel: Sie sollen dafür sorgen, dass das Netzwerk reibungslos, sicher und ohne zentrale Kontrolle funktioniert. Lassen Sie uns einen Blick auf die verschiedenen Verantwortlichkeiten dieser Wächter werfen.

Konsensmechanismus

Validatoren sind Schlüsselspieler bei der Erreichung eines Netzwerkkonsens, also eines Zustands, in dem sich alle Teilnehmer über den aktuellen Zustand der Blockchain einig sind. Abhängig von der Blockchain können Validatoren mit unterschiedlichen Konsensmechanismen arbeiten, wie etwa PoW, PoS und anderen. Jeder Mechanismus hat seine eigene Methode zur Konsensfindung, aber alle verlassen sich darauf, dass Validatoren die vereinbarten Regeln und Protokolle durchsetzen und so sicherstellen, dass die Blockchain dezentralisiert und sicher bleibt.

Transaktionsvalidierung

Der Kern der Aufgaben eines Validators ist die Validierung von Transaktionen. Validatoren prüfen jede Transaktion auf ihre Rechtmäßigkeit und verifizieren, dass alle erforderlichen Kriterien erfüllt sind, bevor sie zur Blockchain hinzugefügt werden kann. Dieser Prozess ist entscheidend, um Betrug zu verhindern und sicherzustellen, dass jede Transaktion korrekt ist und somit die Vertrauenswürdigkeit des gesamten Netzwerks erhalten bleibt.

Blockerstellung und -finalisierung

Die Teilnahme an der Blockerstellung und -finalisierung ist eine weitere wichtige Rolle der Validierer. Sie validieren nicht nur Transaktionen, sondern bündeln sie auch in neuen Blöcken, die der Blockchain hinzugefügt werden. Dieser Prozess beinhaltet das Lösen komplexer Rechenprobleme in PoW-Mechanismen oder die Auswahl zur Blockfinalisierung basierend auf dem Einsatz in PoS-Systemen, neben anderen Methoden in verschiedenen Konsensmodellen. Die erfolgreiche Blockerstellung wird belohnt und motiviert die Validierer, das Wachstum und die Sicherheit des Netzwerks kontinuierlich zu unterstützen.

Sicherheit

Durch die Überprüfung von Transaktionen und die Teilnahme am Konsensmechanismus tragen Validierer wesentlich zur Sicherheit der Blockchain bei. Sie helfen dabei, Angriffe wie Doppelausgaben oder böswillige Transaktionsanordnungen zu verhindern und stellen die Widerstandsfähigkeit des Netzwerks gegen Versuche sicher, vergangene Transaktionen zu ändern. Ihre Rolle ist von grundlegender Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Blockchain als manipulationssicheres Hauptbuch.

Knotenbetrieb

Validatoren betreiben Knoten – Computer, die eine Kopie der Blockchain besitzen und sich an deren Protokoll halten. Das Ausführen eines Knotens ist für die Teilnahme am Netzwerk unerlässlich, da Validatoren damit Transaktionen verifizieren, neue Blöcke vorschlagen oder darüber abstimmen und die Integrität und Synchronisierung der Blockchain über alle Teilnehmer hinweg aufrechterhalten können.

Dezentralisierung

Ein wesentliches Merkmal der Blockchain-Technologie ist ihre dezentrale Natur, und Validatoren tragen maßgeblich dazu bei, diese Eigenschaft zu bewahren. Indem der Validierungsprozess auf zahlreiche Teilnehmer verteilt wird, stellt das Netzwerk sicher, dass keine einzelne Entität die Kontrolle über das gesamte System hat. Diese Dezentralisierung ist entscheidend, um Schwachstellen zu reduzieren und die Sicherheit und Vertrauenswürdigkeit des Netzwerks zu verbessern.

B. Die Notwendigkeit von Anreizen für Validierer

Die Vitalität von Blockchain-Netzwerken hängt nicht nur von der Robustheit ihrer technischen Infrastruktur ab, sondern auch von den Anreizen, die sie denjenigen bieten, die diese Infrastruktur warten und sichern. Die Anreize für Validierer durch verschiedene Mechanismen sind nicht nur ein Belohnungssystem, sondern ein grundlegender Aspekt zur Aufrechterhaltung der Netzwerkintegrität, -sicherheit und -langlebigkeit. In diesem Abschnitt werden die Gründe für diese Anreize und das Gleichgewicht untersucht, das sie zwischen Netzwerksicherheit, finanzieller Attraktivität und nachhaltigem Wirtschaftsmodell erreichen wollen.

Warum Validierern Anreize bieten?

Validierer investieren Zeit, Energie und finanzielle Ressourcen, um das Netzwerk am Laufen zu halten, und müssen dabei direkte und Opportunitätskosten tragen.

Um diese Investitionen und Risiken zu kompensieren, bezahlen Blockchain-Netzwerke sie aus dem reservierten Token-Angebot, indem sie neue Token ausgeben, Transaktionsgebühren verteilen oder eine Kombination davon verwenden. Die Anreize stellen sicher, dass die Validierer wirtschaftlich motiviert sind, im besten Interesse des Netzwerks zu handeln, seinen Betrieb aufrechtzuerhalten und es vor Angriffen zu schützen. Ohne solche Anreize könnte das Netzwerk Schwierigkeiten haben, genügend Validierer anzuziehen und zu halten, um dezentral und sicher zu bleiben, was seine Funktionalität und den Wert seiner nativen Kryptowährung gefährdet.

Balanceakt: Sicherheit, Anreize und Wirtschaftlichkeit

Ein harmonisches Gleichgewicht zwischen der Gewährleistung der Netzwerksicherheit, der Bereitstellung ausreichender Anreize für Validierer und der wirtschaftlichen Nachhaltigkeit des Netzwerks zu erreichen, ist eine komplexe Herausforderung. Dieses Gleichgewicht ist für die langfristige Überlebensfähigkeit jedes Blockchain-Netzwerks von entscheidender Bedeutung.

Netzwerksicherheit: Das Hauptziel der Subventionierung von Validierern besteht darin, das Netzwerk vor verschiedenen Formen von Cyberangriffen zu schützen, wie z. B. Doppelausgaben oder 51 %/33 %-Angriffen. Ein gut entlohnter Validiererpool bleibt eher loyal und fleißig und trägt zur allgemeinen Widerstandsfähigkeit des Netzwerks bei. Zu großzügige Belohnungen können jedoch zu wirtschaftlichen Ungleichgewichten führen, insbesondere wenn die Menge der in Umlauf kommenden Token die Nachfrage übersteigt.

Finanzielle Attraktivität: Anreize müssen so strukturiert sein, dass die Interessen der Validierer mit denen des Netzwerks in Einklang gebracht werden. Dies bedeutet, dass Validierer nicht nur für ihre aktuellen Beiträge belohnt werden, sondern auch Anreize für laufende Investitionen in die Zukunft des Netzwerks geboten werden – indem Validierer ermutigt werden, ihre Hardware zu aktualisieren, beispielsweise in einem PoW-System, oder ihren Anteil an einem PoS-System zu erhöhen. Die Herausforderung besteht darin, diese Anreize auf einem Niveau festzulegen, das attraktiv ist, ohne unhaltbar zu sein.

Nachhaltige Ökonomie: Das Wirtschaftsmodell einer Blockchain muss die langfristigen Auswirkungen von Validator-Subventionen berücksichtigen. Dazu gehört die Berücksichtigung der Rate, mit der neue Token in den Umlauf gelangen, des Potenzials, dass Transaktionsgebühren im Laufe der Zeit Blockbelohnungen ersetzen, und der Auswirkungen dieser Faktoren auf den Wert der nativen Währung des Netzwerks. Ein nachhaltiges Wirtschaftsmodell stellt sicher, dass das Netzwerk auch dann weiter betrieben und wachsen kann, wenn sich die anfänglichen Subventionsmechanismen weiterentwickeln oder verringern.

Blockchain-Netzwerke experimentieren kontinuierlich mit ihren Modellen und passen sie an, um die optimale Balance zu finden, die diese oft konkurrierenden Prioritäten unter einen Hut bringen kann. Die Entwicklung dieser Modelle ist ein Beweis für die kontinuierliche Innovation im Blockchain-Sektor, der versucht, die Notwendigkeit robuster Sicherheit, fairer und wirksamer Anreize für Validierer und das übergeordnete Ziel langfristiger wirtschaftlicher Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen.

C. Vergleichende Analyse der Anreizstrukturen für Validierer in verschiedenen Netzwerken

Die Blockchain-Landschaft ist von unterschiedlichen Netzwerken bevölkert, jedes mit seinem eigenen Ansatz in Bezug auf Konsens und Validator-Subventionen. Diese Modelle haben sich weiterentwickelt, um den unterschiedlichen Bedürfnissen und philosophischen Grundlagen jedes Netzwerks gerecht zu werden, vom bahnbrechenden PoW von Bitcoin bis zum jüngsten Übergang von Ethereum zu PoS und innovativen Modellen, die von neueren Marktteilnehmern wie Solana, BSC, Avalanche, Cardano, Mina und Humanode eingeführt wurden. Dieser Abschnitt bietet eine vergleichende Analyse dieser kryptoökonomischen Modelle und hebt ihre Stärken und Herausforderungen hervor.

1. Bitcoin: PoW und disinflationäres Modell

• Netzwerkübersicht: Bitcoin ist die erste und bekannteste Kryptowährung, die einen Proof-of-Work-Konsensmechanismus verwendet.

  
  

• Konsensmechanismus erklärt: Bei PoW lösen Validierer (Miner) komplexe mathematische Rätsel, um Transaktionen zu validieren und neue Blöcke zu erstellen. Dieser Prozess erfordert erhebliche Rechenleistung.

  
  

• Anzahl der Mining-Rigs: Über 1.000.000

• Validator-Belohnungen: Bitcoin arbeitet mit einem disinflationären Mechanismus, der als „Halbierung“ bekannt ist. Dabei wird die Belohnung für das Mining eines Blocks etwa alle vier Jahre um die Hälfte reduziert. Diese Blockbelohnungen stammen aus dem reservierten Vorrat und werden eingestellt, wenn die Anzahl der im Umlauf befindlichen Münzen den Gesamtvorrat erreicht. Normalerweise wird die Verteilung zwischen den Blockbelohnung und Transaktionsgebühren liegt bei ersteren zwischen 90 und 99 % und bei letzteren zwischen 1 und 10 %. Aufgrund der hohen Nachfrage gab es jedoch einige Fälle, in denen der Anteil der Gebühren 20 % überstieg.

  
  

• Kosten für Validierer: Zu den Hauptkosten zählen Strom und Hardware-Amortisierung aufgrund des hohen Rechenaufwands, der für das Mining erforderlich ist.

  
  

• Nettoanreize: Derzeit belohnt Bitcoin Miner durch Blockbelohnungen () + Transaktionsgebühren, die ausmachten = $ 1,33 Milliarden/Monat im Februar 2024.

2. Ethereum: PoS-Konsens, Staking-Belohnungen und Gebührenmodelle

• Netzwerkübersicht: Äther ist mit seinem Ethereum 2.0-Upgrade von PoW zu einem PoS-Mechanismus übergegangen.

  
  

• Konsensmechanismus erklärt: Beim PoS von Ethereum setzen Validierer ihre ETH als Sicherheit ein, um für die Validierung von Transaktionen und die Erstellung neuer Blöcke ausgewählt zu werden. Es ist weniger ressourcenintensiv als PoW.

  
  

• Gesamtzahl aktiver Validatorknoten: ~950000

  
  

• Validator-Belohnungen: Ethereum passt seinen Ausgabekurs basierend auf dem eingesetzten ETH an. Die aktuelle Inflationsrate beträgt 0,54 %, was einem Rückgang von 0,19 % seit der Fusion entspricht. Diese Anpassung, gepaart mit dem Verbrennen eines Teils der Transaktionsgebühren, ermöglicht es Ethereum, die Geldinflation zu reduzieren, dank der hohen Nachfrage von Protokollen, Dapps und L2s. Diese Nachfrage hat jedoch auch die Transaktionsgebühren in die Höhe getrieben. Wenn die Nachfrage noch höher ist und stabil bleibt, kann das Ethereum-System möglicherweise die Geldinflation durch seinen Burn-Mechanismus ausgleichen.

  
  

• Kosten für Validierer: Die Kosten sind im Vergleich zu PoW niedriger und umfassen den Betrieb eines Knotens (Serverkosten, Strom) und Kapital zum Staking von ETH.

  
  

• Nettoanreize: Blocksubvention + teilweise Gebühreneinnahmen. Im Februar 2024 betrugen die Einnahmen aus dem Ethereum-Validator 199,52 Millionen Insgesamt USD, davon 157,39 Millionen USD an ausgegebenen Token und 42,13 Millionen USD an Transaktionsgebühren. Ein großer Teil der zusätzlich zum Gesamtangebot geprägten ETH wurde durch einen Burning-Mechanismus ausgeglichen.

3. Solana (Beweis der Geschichte)

• Netzwerkübersicht: Solana ist eine Hochleistungs-Blockchain, die dezentrale Apps und Kryptowährungen unterstützt und einen verbesserten PoS-Konsens verwendet.

  
  

• Erläuterung des Konsensmechanismus : Der PoS von Solana wird durch den Proof of History verbessert, wodurch ein historischer Datensatz erstellt wird, der beweist, dass ein Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt stattgefunden hat.
  

• Validator-Belohnungen: Die Belohnungen basieren auf der Höhe des Einsatzes und der Effektivität des Validators bei der Verarbeitung von Transaktionen.

  
  

• Gesamtzahl aktiver Validatorknoten: 1877

  
  

• Kosten für Validierer: Ähnlich wie bei Ethereum, einschließlich Betriebskosten für den Betrieb von Knoten und Kapital für den Einsatz von SOL.

  
  

• Nettoeinnahmen für Validierer: Solana verbrennt die Hälfte der während jeder Epoche generierten Transaktionsgebühren und verwendet die andere Hälfte zur Bezahlung der Validierer. Blockbelohnungen von SOL, die zusätzlich zum Gesamtangebot (211,17 Millionen US-Dollar) ausgegeben werden + teilweise Gebühreneinnahmen (6,61 Millionen US-Dollar) = 217,78 Millionen Dollar für Februar 2024.

4. Binance Smart Chain (Nachweis der eingesetzten Autorität)

• Netzwerkübersicht: Binance Smart Chain ist eine Blockchain, die Smart Contracts unterstützt und parallel zur Binance Chain läuft, wobei der Schwerpunkt auf Geschwindigkeit und niedrigen Kosten liegt.

  
  

• Erläuterung des Konsensmechanismus: BSC verwendet Proof of Staked Authority (PoSA) und kombiniert Elemente von Staking und Autorität für schnelle, sichere Transaktionen.

  
  

• Gesamtzahl der Validierer: 41 aktive Validierer von 63 registrierten Validierern

  
  

• Validator-Belohnungen: Validatoren auf BSC verdienen an Transaktionsgebühren, von denen sie 90 % ausschütten, während 10 % der Gebühren verbrannt werden, um das BNB-Angebot zu reduzieren. Das Verbrennen wird beendet, sobald das gesamte BNB-Token-Angebot auf 100 Mio. sinkt.

  
  

• Kosten für Validierer: Die Kosten umfassen Hardware, Strom, Knotenbetrieb und Kapital zum Staking von BNB-Token und variieren je nach Umfang und Standort der Vorgänge des Validierers.

  
  

• Nettobelohnungen für Validierer: Validierer auf BSC werden mit 90 % der durch die On-Chain-Aktivitäten generierten Transaktionsgebühren belohnt und im Februar 2024 beträgt der Umsatz für Validierer entfielen 14,59 Millionen US-Dollar .

5. Lawine (PoS)

• Netzwerkübersicht: Lawine ist eine hoch skalierbare Blockchain-Plattform für dezentrale Anwendungen und benutzerdefinierte Blockchain-Netzwerke, die für ihre geringe Latenz und ihren hohen Durchsatz bekannt ist.

  
  

• Erläuterung des Konsensmechanismus: Verwendet einen PoS-Konsensmechanismus mit einem einzigartigen Algorithmus, der Aspekte des klassischen und des Nakamoto-Konsens kombiniert und so eine schnelle Endgültigkeit der Transaktionen bei gleichzeitiger Wahrung robuster Sicherheit und Dezentralisierung ermöglicht.

  
  

• Gesamtzahl der Validatorknoten: 1759

  
  

• Belohnungen für Validierer: Avalanche arbeitet mit einem disinflationären Angebotsmodell, ähnlich wie Bitcoin. Allerdings werden alle von den Benutzern erhobenen Gebühren verbrannt. Der derzeitige maximale effektive Jahreszins für das Staking von AVAX liegt bei ~8 % und hängt davon ab, wie lange der Validierer die Token eingesetzt hat. Validierer verdienen an AVAX-Ausschüttungen, da 50 % des Gesamtangebots ursprünglich für sie reserviert waren. Der disinflationäre Zeitplan zielt darauf ab, die Token-Freischaltrate bis 2030 um ~0,5 % zu senken, danach ist der Plan für die Vergütung der Validierer unklar. Wahrscheinlich wird das Verbrennen von Transaktionsgebühren eingestellt und die Gebühren werden umgeleitet, um Validierer zu belohnen. Validierer können auch durch den Betrieb von Subnetzen verdienen, obwohl detaillierte Informationen über den Betrieb und die Subnetzeinnahmen nach 2030 spärlich sind.

  
  

• Kosten für Validierer: Dazu gehören die Ausgaben für den Betrieb von Validierungsknoten und Kapital für den Einsatz von AVAX.

  
  

• Nettobelohnungen für Validierer: AVAX wird aus dem Gesamtangebot freigeschaltet und an Validierer verteilt in Im Februar 2024 entfielen 28,44 Millionen US-Dollar .

6. Cardano (PoS)

• Netzwerkübersicht: Cardano positioniert sich als ökologisch nachhaltige Blockchain, die den Ouroboros-Algorithmus und den PoS-Konsensmechanismus verwendet.

  
  

• Erläuterung des Konsensmechanismus: Ein delegierter PoS-Mechanismus mit einem neuartigen Algorithmus, Ouroboros, der die physikalische Zeit in Epochen und Slots unterteilt, wobei Slots bestimmte Zeiträume sind, in denen ein Block erstellt werden kann.

  
  

• Gesamtzahl der Validator-Knoten: 2977

  
  

• Validator-Belohnungen: Cardano hat genau wie Avalanche einen Teil seines anfänglichen Token-Angebots (30,9 %) für Staking-Belohnungen bereitgestellt, mit dem kleinen Unterschied, dass die Netzwerkgebühren an Staking-Pools umverteilt wurden, anstatt sie zu vernichten. Die aktuelle monetäre Expansionsrate beträgt 0,3 % pro Epoche, was zu einer jährlichen Freigaberate von etwa 2,0 % führt. Diese Expansion nimmt mit der Zeit ab, wobei in den ersten Jahren mehr ADA freigegeben wurden. Im Laufe der Zeit werden Transaktionsgebühren voraussichtlich den größten Teil der Belohnungen ausmachen, was auf die Netzwerknutzung und -akzeptanz zurückzuführen ist.

  
  

• Kosten für Validierer: Beinhaltet die Kosten für den Betrieb eines Staking-Pools und des Kapitals zum Staking von ADA.

  
  

• Netz Belohnungen für Validierer : Der Gesamtbetrag der Validator-Belohnung betrug 14,02 Millionen US-Dollar für Februar 2024. 393.000 US-Dollar stammen aus Transaktionsgebühren und 13,63 Millionen US-Dollar aus dem freigeschalteten Gesamtangebot.

7. Polkadot (NPoS)

• Netzwerkübersicht: Tupfen ist ein Multi-Chain-Framework, das die Interoperabilität zwischen Blockchains unterstützt und kettenübergreifende Übertragungen aller Daten- und Assettypen ermöglicht, nicht nur von Token.

  
  

• Erläuterung des Konsensmechanismus: Polkadot verwendet Nominated Proof of Stake (NPoS), bei dem Validierer das Netzwerk sichern und Nominierer vertrauenswürdige Validierer auswählen, wodurch die Netzwerksicherheit und -effizienz verbessert wird.

  
  

• Belohnungen für Validierer: Validierer und Nominierer erhalten Belohnungen aus neu ausgegebenen Token zusätzlich zum aktuellen Gesamtangebot und den Transaktionsgebühren, verteilt entsprechend ihrem Einsatz.

  
  

• Validator-Knoten: Aktiv 297 und 701 warten .

  
  

• Kosten für Validierer: Umfasst Kosten für den Betrieb sicherer und leistungsfähiger Hardware, Netzwerkkonnektivität und Einsatzkapital.

  
  

• Nettobelohnungen für Validierer: Transaktionsgebühren (13,21.000 $) + zusätzlich zum aktuellen Gesamtangebot (70,71 Millionen $) ausgegebene Token = $ 70,713 Millionen für Februar 2024.

8. Mina-Protokoll (PoS)

• Netzwerkübersicht: Mina-Protokoll ist bekannt für sein leichtgewichtiges Blockchain-Design, das eine effiziente Datenüberprüfung und ein hohes Maß an Privatsphäre ermöglicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Blockchains, die mit jeder Transaktion wachsen, behält Mina durch zk-SNARKs eine konstante Größe bei und ermöglicht so einen schnellen und einfachen Zugriff von jedem Gerät aus, ohne die Sicherheit oder Dezentralisierung zu beeinträchtigen.

  
  

• Konsensmechanismus erklärt: Mina verwendet Ouroboros Samasika, eine Variante des Proof of Stake (PoS)-Konsensmechanismus. Dieser Ansatz betont langfristige Sicherheit, prägnante Blockchain-Größe und umfassende Beteiligung. Validatoren, sogenannte Blockproduzenten, werden auf Grundlage ihres Einsatzes ausgewählt, um neue Blöcke zu erstellen, während Snarker und Prover zur Datenkomprimierung und zu Verifizierungsprozessen beitragen und so sicherstellen, dass die Blockchain leichtgewichtig bleibt.

  
  

• Validator-Belohnungen: Im Mina-Protokoll werden Belohnungen durch zusätzliche Ausgaben zusätzlich zum aktuellen Gesamtangebot gewährt und an Blockproduzenten (Validatoren), Snarker und Prüfer für ihre Rolle bei der Aufrechterhaltung der Netzwerkintegrität, der Komprimierung von Daten und der Überprüfung von Transaktionen verteilt. Die Belohnungsstruktur fördert die Teilnahme und unterstützt die einzigartige, leichtgewichtige Architektur des Netzwerks.

  
  

• Gesamtzahl der Validator-Knoten: 940, davon 388 aktiv.

  
  

• Kosten für Validierer: Die Betriebskosten für Teilnehmer am Mina-Protokoll sind im Vergleich zu herkömmlichen Blockchains deutlich niedriger. Da die Blockchain eine konstante Größe beibehält, sind die Anforderungen an Hardware und Netzwerkkonnektivität minimal, was es für Einzelpersonen einfacher und kostengünstiger macht, als Blockproduzenten, Snarker oder Prover mitzuwirken. Da das Netzwerk jedoch PoS-Konsens verwendet, sind die Kosten für den Betrieb eines Knotens aufgrund des zum Staking erforderlichen Kapitals etwas höher.

  
  

• Nettobelohnungen für Validierer: neu ausgegebene Token (13,55 Millionen US-Dollar) + 100 % Transaktionsgebühren (9,82.000 US-Dollar) = 13,56 Millionen US-Dollar im Februar

9. Humanode (Nachweis der Einzigartigkeit und Existenz)

• Netzwerkübersicht: Menschlichkeit ist eine Layer-1-Blockchain, die sich auf die Schaffung eines Netzwerks konzentriert, das durch biometrisch verifizierte menschliche Knoten gesichert ist, wobei der Schwerpunkt auf „eine Person = ein Knoten“ liegt, um Dezentralisierung, demokratische und gleichberechtigte Teilnahme am Konsens und der Verwaltung des Netzwerks zu gewährleisten.

  
  

• Erläuterung des Konsensmechanismus: Humanode verwendet einen neuartigen Ansatz zum Konsens, der Elemente des Nachweises der Einzigartigkeit und Existenz beinhaltet, um sicherzustellen, dass eine Person nur einen Validierungsknoten starten kann. Ziel ist es, Sybil-Angriffe zu verhindern, den Nakamoto-Koeffizienten zu maximieren und sicherzustellen, dass jeder Teilnehmer im Netzwerk gleichermaßen zu Konsensentscheidungen beiträgt. Auf diese Weise wird eine höhere Dezentralisierung im Vergleich zu Proof-of-Stake-Blockchains erreicht.

  
  

• Knoten gesamt: 712 davon 575 aktive

  
  

• Belohnungen für Validierer: Belohnungen für Teilnehmer oder Validierer im Netzwerk von Humanode ergeben sich aus Transaktionsgebühren und Anreizen zur Netzwerkbeteiligung aus dem freigeschalteten Gesamtangebot und sollen die aktive und verifizierte menschliche Teilnahme belohnen.

  
  

• Kosten für Validierer: Im Gegensatz zu vielen Blockchains, die erhebliche Anfangsinvestitionen für die Einrichtung der Infrastruktur oder große Kapitalbeträge für das Staking erfordern, sind die Betriebskosten bei Humanode bemerkenswert niedrig. Das Starten eines Knotens im Humanode-Netzwerk ist für jeden zugänglich, der seine Identität als einzigartiger, lebender Mensch nachweisen kann und einen Server zu Kosten zwischen lediglich 10 und 50 US-Dollar einrichten kann. Um den Status eines Validierers aufrechtzuerhalten, muss der Knotenbetreiber jedoch beweisen, dass er immer noch ein einzigartiger und echter Mensch hinter diesem Knoten ist, indem er jede Woche einen privaten Gesichtsscan durchläuft.

  
  

• Nettobelohnungen für Validierer: Humanode Treasury ($138) + Gebührentransaktionen ($4928) = 5066 $ für Februar 2024 .

Analyse der Validator-Einnahmen

Analyse der Kosten und Nettobelohnungen für Validierer

D. Ökonomisches Nachhaltigkeitsproblem bei großen Blockchains

Mit der Weiterentwicklung der Blockchain-Technologien werden die ihnen zugrunde liegenden Wirtschaftsmodelle zunehmend kritisch hinterfragt. Wichtige Layer-1-Blockchains wie Bitcoin und Ethereum, Pioniere in diesem Bereich, haben Präzedenzfälle dafür geschaffen, wie Validierer durch eine Kombination aus Transaktionsgebühren und Blockbelohnungen entschädigt werden. Diese Mechanismen, insbesondere die Abhängigkeit von vordefinierten Prägeplänen, weisen jedoch Nachhaltigkeitsprobleme auf, die die langfristige Rentabilität und Sicherheit dieser Netzwerke beeinträchtigen könnten.

Vordefinierte Präge- und Belohnungssysteme

Bitcoin führte das Konzept eines disinflationären Angebots ein, bei dem Blockbelohnungen – eine Vergütung für Miner, die Transaktionen validieren – halbieren etwa alle vier Jahre. Dieses System, das die Knappheit und Werterhaltung von Edelmetallen nachahmen soll, stellt sicher, dass neue Münzen in abnehmender Rate in das System eingeführt werden und das Gesamtangebot begrenzt ist.

Ethereum nach seinem Übergang zu PoS mit dem Merge, hat ein dynamisch anpassbares Belohnungssystem eingeführt, bei dem die Ausgaberate durch die Menge des eingesetzten ETH bestimmt wird. Diese Modelle haben zwar deutliche Vorteile, darunter die Förderung einer frühen Netzwerkbeteiligung und die Gewährleistung der Sicherheit, aber sie sind von Natur aus auf kontinuierliches Netzwerkwachstum und Beteiligung angewiesen, um nachhaltig zu bleiben.

Unzureichende Transaktionsgebühren zur Anreizsetzung für Validierer

Eine wichtige Annahme, die den Wirtschaftsmodellen der meisten Blockchains zugrunde liegt, ist, dass Transaktionsgebühren irgendwann Blockbelohnungen als Hauptanreiz für Validierer ersetzen würden. Dieser Übergang ist für die langfristige Nachhaltigkeit der Netzwerke von entscheidender Bedeutung, insbesondere angesichts abnehmender Subventionen.

Die Realität ist jedoch komplexer. Bei Bitcoin machten Transaktionsgebühren selten einen nennenswerten Anteil der Miner-Belohnungen aus, etwa 10 % der Einnahmen der Validierer . Dies weckt Bedenken hinsichtlich der wirtschaftlichen Rentabilität des Netzwerks, da die Blockbelohnungen aus nicht ausgegebenem Angebot weiter sinken und eines Tages aufhören werden. Wenn die Blockbelohnungen so stark sinken, wird das Mining unrentabel. Infolgedessen wird auch die Hash-Rate sinken, was die Kosten eines 51-%-Angriffs auf die führende Kryptowährung drastisch reduziert.

Das Problem der Prägung neuer Token

Ethereum und Blockchains, die Validierer mit der Ausgabe neuer Token belohnen, sind dagegen nicht mit diesem Problem konfrontiert, verwässern jedoch ständig den Wert der von den Inhabern gehaltenen Token, was die finanzielle Attraktivität mindert, insbesondere wenn die Anzahl der geprägten Token durch eine Governance-Entscheidung geändert werden kann. Dies kann die native Kryptowährung im Laufe der Zeit entwerten, wenn es nicht richtig verwaltet wird oder wenn der Angebotssteigerung keine neue Nachfrage gegenübersteht.

Vergleich der Validator-Belohnungsstrukturen

Unverhältnismäßige Subventionen

Ein weiterer Grund zur Sorge ist die unverhältnismäßige Art der Subventionen in den meisten Netzwerken. In Systemen, in denen die Belohnungen stark auf Validierer oder Miner mit größeren Ressourcen (z. B. größeren Anteilen oder mehr Rechenleistung) ausgerichtet sind, besteht die Gefahr einer Zentralisierung.

Diese Zentralisierung kann dazu führen, dass eine kleine Anzahl von Teilnehmern einen unangemessenen Einfluss auf das Netzwerk hat, was möglicherweise dessen Sicherheit und den dezentralen Ethos der Blockchain-Technologie gefährdet. Diese Herausforderung ist besonders ausgeprägt in Netzwerken, die stark auf Blockbelohnungen angewiesen sind, da die reichsten Teilnehmer kontinuierlich reinvestieren können, um ihren Einfluss aufrechtzuerhalten und auszubauen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Risiko einer unverhältnismäßigen Belohnungsverteilung zwischen den Netzwerken variiert, wobei traditionelle PoW-Systeme wie Bitcoin eine hohe Tendenz zur Belohnungskonzentration bei großen Mining-Pools aufweisen. PoS-Netzwerke bieten Mechanismen, um dies abzumildern, obwohl das Risiko für diejenigen mit größeren Anteilen oder besserer Infrastruktur bestehen bleibt, wie bei Solana, Avalanche und Cardano. Mina Protocol weist aufgrund seines Designs und seiner Belohnungsmechanismen geringere Risiken auf, während Humanodes einzigartiger Konsens „ein Mensch = ein Knoten“ ein sehr geringes Risiko für unverhältnismäßige Belohnungen und Zentralisierung darstellt. Der begrenzte Validator-Satz von BSC birgt ebenfalls ein hohes Konzentrationsrisiko, was die Bedeutung des Netzwerkdesigns für eine faire und dezentrale Belohnungsverteilung unterstreicht.

Auswirkungen auf die Dezentralisierung und Sicherheit des Netzwerks

Die Nachhaltigkeitsprobleme, mit denen große Blockchains konfrontiert sind, sind nicht nur wirtschaftlicher Natur, sondern auch grundlegend für die Dezentralisierung und Sicherheit der Netzwerke. Eine Blockchain, die zu zentralisiert wird, sei es durch die Anhäufung von Macht durch einige wenige große Validierer oder durch die Abhängigkeit von einer abnehmenden Belohnungsquelle, riskiert, das Vertrauen ihrer Benutzer zu verlieren.

Wenn es dem Wirtschaftsmodell außerdem nicht gelingt, genügend Teilnehmer zu motivieren, das Netzwerk ausreichend abzusichern, wird es anfällig für Angriffe.

Während die Blocksubventionierung für Belohnungen der wichtigsten Layer-1-Blockchains diese Netzwerke erfolgreich zu einer weitverbreiteten Akzeptanz und Sicherheit gebracht hat, stellen sie Herausforderungen hinsichtlich der Dezentralisierung dar, die angegangen werden müssen. Die wirtschaftlichen Anreize für Validierer mit den Prinzipien der Dezentralisierung und der langfristigen Rentabilität in Einklang zu bringen, ist komplex, aber notwendig.

Fazit - Mangelnde Selbstversorgung als großes Hindernis

Ein grundlegendes Nachhaltigkeitsproblem der meisten Blockchains in unserer Analyse ist ihre mangelnde Selbstversorgung. Die Abhängigkeit von kontinuierlichen Subventionen ohne entsprechende Erhöhung der Transaktionsgebühren schafft eine Umgebung, in der die Netzwerke ständig von der Ausgabe neuer Münzen oder von Zahlungen aus der begrenzten Kasse zur Vergütung der Validierer abhängig sind.

Netzwerke wie Bitcoin, Avalanche und Cardano sind in hohem Maße auf Subventionen für die Belohnungen der Validierer/Miner angewiesen, was darauf hindeutet, dass sie sich nicht allein durch Netzwerkgebühren selbst tragen können.

Ethereum arbeitet in seiner PoS-Iteration daran, diese Abhängigkeit zu verringern, indem es gebührenbasierte Anreize erhöht, die weitgehend von der Ausweitung ihres Ökosystems abhängen.

Diese Modelle werfen Fragen darüber auf, was passiert, wenn diese Belohnungen schwinden oder ganz aufhören. Können Transaktionsgebühren allein die Sicherheit und den Betriebsbedarf des Netzwerks decken? Aktuelle Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die meisten Netzwerke noch nicht in der Lage sind, die Einnahmen aus Transaktionsgebühren vollständig zu ersetzen, was zu potenziellen Problemen bei der langfristigen Nachhaltigkeit führen kann.

Netzwerke wie Solana, Mina und Polkadot haben sich für eine konstante Verwässerung der Token-Inhaber und eine Erhöhung des gesamten Token-Angebots entschieden, um die Validierer auf unbestimmte Zeit zu subventionieren.

Humanode zeichnet sich durch minimale Ressourcen aus, die zur Unterstützung eines dezentralen und relativ großen Validator-Sets erforderlich sind, und seine Blockchain-Ökonomie ist selbst bei vergleichsweise geringer On-Chain-Aktivität nahezu autark geworden. Dies ist dank seines Konsensmechanismus und eines kostenbasierten Gebührensystems möglich. Humanode basiert jedoch auf einem neuartigen Konsensmechanismus, der mehr Zeit benötigt, um seine langfristige Sicherheit und Zuverlässigkeit zu beweisen.

Nur Binance Smart Chain bezahlt Validierer ausschließlich aus vom Netzwerk generierten Gebühren, gleichzeitig wirft die geringe Anzahl aktiver Validierer jedoch Fragen zur Dezentralisierung der Kette auf.

Haftungsausschluss – Die oben angegebenen Daten sind geschätzte Daten, die auf der Grundlage von Daten berechnet wurden, die aus verschiedenen an entsprechender Stelle genannten Quellen gesammelt wurden. Der tatsächliche Wert kann je nach Preisschwankung jedes Tokens etwas variieren. Die Autoren des Artikels arbeiten derzeit an Humanode und sind Benutzer und Inhaber kleiner Mengen von ETH, AVAX und BNB.