Während Kunst-NFTs seit 2020 unter Insidern an Dynamik gewonnen hatten, brachte der 69-Millionen-Dollar-Verkauf von Beeples im März 2021 Kunst-NFTs in den Mainstream und löste eine Spekulationsblase bei Kunst-NFT-Verkäufen aus.
Wie immer platzte die Blase und das Verkaufsvolumen sank um 92 %. Art-NFTs sind jedoch nicht tot; der Markt geht weiter im Wandel und reif nach dem Fallout.
Ein Nebeneffekt des steigenden öffentlichen Interesses an NFTs sind weit verbreitete Zweifel an der Nachhaltigkeit von Kryptowährungen. Millennials und die Generation Z, die den Großteil der NFT-Künstler und -Käufer ausmachen, sind auch die umweltbewusstesten. Sie waren die ersten, die auf das Problem des Energieverbrauchs von Kryptowährungen hingewiesen haben.
Aber wie hängen Kryptowährungen, NFTs und Blockchain-Nachhaltigkeit zusammen? Schauen wir uns das genauer an.
Wurzeln der Art NFT-Nachhaltigkeitskontroverse
Die Kontroverse um die Nachhaltigkeit von NFTs war zum Zeitpunkt der Blase ein Problem von Ethereum. Doch schon vorher hatte das eigentliche Problem seine Wurzeln im Energieverbrauch des Bitcoin-Minings. Nachfolgend finden Sie eine vereinfachte Übersicht:
- Art-NFTs sind kleine digitale Dateien, die in der Blockchain gespeichert sind und ein Kunstwerk wie eine Quittung oder ein authentifizierter Eigentumsnachweis beschreiben.
- Die digitale Datei des Kunstwerkes selbst wird normalerweise nicht in der Kette gespeichert.
- Die meisten NFTs sind geprägt auf Ethereum-Blockchains, die eine „Gas“-Gebühr in Ether, der Kryptowährung von Ethereum, erheben.
- Zum Zeitpunkt der Blase im Jahr 2021 nutzten Ethereum-Miner zum Ether-Mining noch immer einen extrem energieintensiven Prozess namens Proof-of-Work (PoW).
- (PoW) ist der ursprüngliche Konsensmechanismus, der vom Bitcoin-Gründer Satoshi Nakamoto erfunden wurde. Dabei konkurrieren Miner um das Recht, Kryptowährung zu prägen und dafür Belohnungen zu erhalten.
Als Nächstes betrachten wir den Konsens und warum er wichtig ist.
Konsens ist der Schlüssel
Ein Vorteil der Blockchain besteht darin, dass Peer-to-Peer-Transaktionen ohne Beteiligung Dritter möglich sind. Dazu benötigen öffentliche Blockchains wie Bitcoin und Ethereum einen „Konsensmechanismus“, der es den Teilnehmern des Blockchain-Netzwerks ermöglicht, sich auf eine Transaktion zu einigen (einen Konsens zu erzielen).
Bitcoin-Miner verwenden immer noch PoW, den ursprünglichen Konsensmechanismus.
Im obigen Diagramm ist der Umwelt-Hotspot der Schritt „Knoten validieren die Transaktion“. Bei PoW konkurrieren Miner gegeneinander, um komplexe Rätsel zu lösen und das Recht zu gewinnen, einen neuen Block zu erstellen. Das Lösen des Rätsels erfordert übermäßige Rechenleistung von allen Knoten. Der erste Miner, der das Rätsel löst, gewinnt, erstellt den Block und erhält eine Belohnung.
Wie Sie sehen, ist die ganze Energie, die die Verlierer zum Lösen des Rätsels aufgewendet haben, umsonst, da nur ein Miner gewinnt. Warum also dachte überhaupt jemand, PoW sei eine gute Idee?
Erstens: Als der Bitcoin-Gründer PoW erfand, gab es weder Ethereum noch NFTs, sondern nur die Bitcoin-Münze und ein paar frühe Evangelisten im aufkeimenden Bereich der Alternativwährungen.
Die zweite Antwort ist Sicherheit. PoW ist eine der sichersten Möglichkeiten, sich vor Angriffen auf Blockchain-Netzwerke zu schützen. Das Wachstum des Bitcoin-Mining macht es für böswillige Akteure zudem zunehmend schwieriger, mit Angriffen, die darauf abzielen, die Kontrolle über das Netzwerk zu übernehmen oder Doppelausgaben zu begehen, erfolgreich zu sein. Ein Angriff oder Hacken des Netzwerks würde von jeder Einzelperson oder Gruppe einen unerschwinglichen Aufwand an Rechenleistung und Energie erfordern.
Proof of Stake (PoS): Lösung der Ethereum-Energiekrise
Nach Bitcoin war Ethereum die zweite große Blockchain. Ethereum ermöglicht Diversität bei Transaktionen durch etwas, das intelligente Verträge. Smart Contracts machen NFTs möglich. Smart Contracts ermöglichen eine größere Transaktionsvielfalt als einfache Peer-to-Peer-Währungsbörsen.
Als Kunst-NFTs groß durchstarteten, nutzten Ethereum-Miner noch PoW zur Validierung von Transaktionen. Im Oktober 2021 prägten NFT-Sammler und Künstler 98 % der NFT auf die Ethereum-Blockchain.
Da das „Prägen“ von NFTs das energieintensive Transaktionsvolumen und die Nachfrage nach Ether für Gasgebühren dramatisch erhöhte, stieg auch der Energiebedarf. Im September 2022 schloss Ethereum die lang erwartete Umstellung auf einen Proof-of-Stake (PoS)-Konsensmechanismus ab und erreichte fast über Nacht eine um 99 % höhere Effizienz.
Bei PoS konkurrieren die Miner nicht darum, das Rätsel zu lösen. Stattdessen ist PoS ein energieeffizienter Algorithmus, bei dem Token-Inhaber ihre Münzen einsetzen können, um zu Validierern zu werden. Validierer sind für die Sicherung des Netzwerks verantwortlich, indem sie neue Blöcke validieren, dafür Belohnungen erhalten und böswilliges Verhalten wie Doppelausgaben oder das Mining leerer Blöcke verhindern.
POS ist beliebt, weil es darum geht 2000 mal energieeffizienter als PoW und verarbeitet Transaktionen viel schneller. Da an der Validierung beteiligte Knoten einen Anteil am Netzwerk haben müssen, sind sie verantwortlich, wenn etwas schief geht oder böswillige Akteure das System ins Visier nehmen.
Die meisten Benutzer betrachten PoS als umweltfreundlichere Möglichkeit, Kryptotransaktionen abzuwickeln, ohne dabei Kompromisse bei Sicherheit und Dezentralisierung einzugehen. Viele große Blockchains verwenden PoS als Grundlage für ihren Konsensmechanismus, darunter Polkadot, EOSIO, Cardano, Ethereum 2.0 und Polygon.
Delegate Proof of Stake (DPoS) ist der drittbeliebteste Konsensmechanismus. DPoS optimiert den PoS-Mechanismus, indem es Netzwerkmitgliedern ermöglicht, mit ihren Münzen für Delegierte zu stimmen. DPoS stellt sicher, dass vertrauenswürdige Vertreter für die Bestätigung und effiziente Verbreitung von Transaktionen verantwortlich sind.
EOS, Lisk, Ark und Tron sind drei beliebte Coins, die den DPoS-Mechanismus verwenden.
Konsensinnovation geht weiter
Da Blockchains versuchen, sich durch Nachhaltigkeit zu differenzieren, haben Entwickler mehrere andere Konsensmechanismen. Nachfolgend sind einige davon aufgeführt, zusammen mit den Blockchains, die sie verwenden:
- Proof of Importance (PoI) – New Economy Bewegung
- Kapazitätsnachweis (PoC) – Burstcoin, Storj, Chia und SpaceMint
- Nachweis der verstrichenen Zeit (PoET) – Hyperledger Sawtooth
- Aktivitätsnachweis (PoA) – Decred- und Espers-Blockchains
- Nachweis der Autorität (PoA) – VeChain
- Nachweis der Verbrennung (PoB) – Slimcoin
- Byzantinische Fehlertoleranz (BFT) – Hyperledger Fabric und Zilliqa
Umweltfreundliche Blockchain-Netzwerke
Umweltfreundliche Blockchain-Netzwerke sind ein wesentlicher Schritt in Richtung ökologischer Nachhaltigkeit. Mit der Expansion des digitalen Währungsmarktes werden diese Netzwerke für Privatpersonen und Unternehmen zu immer attraktiveren Investitionen.
Zu den umweltfreundlichsten Blockchains gehören Chia Network, Algorand, Solana und Avalanche.
Chia-Netzwerk
Das Chia-Netzwerk ist eine Blockchain-Plattform, die Smart Contracts verwendet, um Finanztransaktionen der Benutzer zu ermöglichen. Chia verwendet den Proof of Space and Time (PoX)-Konsensmechanismus. Es ermöglicht Benutzern auch, ungenutzten Speicherplatz zu vermieten, selbst wenn sie nicht am Konsensalgorithmusprozess teilnehmen.
Algorand-Blockchain
Algorand ist eine erlaubnisfreie Blockchain-Plattform, die jedem offen steht und bei der keine einzelne Entität die Blockchain kontrolliert. Benutzer können außerdem anonym bleiben. Algorand ermöglicht schnelle, sichere und kostengünstige Transaktionen, ohne dass für Miner oder andere Teilnehmer ein hoher Energieverbrauch entsteht. Es verwendet ein einzigartiges Konsensprotokoll namens Pure Proof of Stake (PPoS), das die Transaktionsüberprüfung schneller macht als herkömmliche Proof of Work-Modelle.
Solana
Die Solana-Blockchain-Plattform verwendet einen neuartigen Konsensmechanismus namens Proof of History (PoH). PoH funktioniert, indem es die Zeit in seinem Netzwerk sicher verfolgt, ohne auf externe Quellen wie GPS oder Atomuhren angewiesen zu sein. Solana ermöglicht Tausende von Transaktionen pro Sekunde, ohne Energie für unnötige Berechnungen oder Berechnungen zu verschwenden.
Lawine
Die Avalanche-Blockchain verwendet eine PoS-Version, die Skalierbarkeit ermöglicht und gleichzeitig schnelle Transaktionsverarbeitungszeiten bei minimalem Energieverbrauch gewährleistet. Im Gegensatz zu anderen Blockchains ist Avalanche nicht auf Miner oder Staking-Belohnungen angewiesen, sodass keine teure Hardware und Ausrüstung erforderlich ist und der verschwenderische Stromverbrauch, der normalerweise mit Mining-Vorgängen verbunden ist, entfällt.
Tezos
Tezos verwendet einen Proof-of-Stake-Konsens und einen einzigartigen selbstkorrigierenden Mechanismus, der energieintensive Hard Forks in der Kette vermeidet. Dies trägt auch zur Skalierungseffizienz bei, wenn die Anzahl der Benutzer zunimmt. Der selbstkorrigierende Mechanismus ermöglicht es den Beteiligten, die Regeln des Tezos-Netzwerks im Laufe der Zeit zu aktualisieren, ohne das Netzwerk stoppen oder ein neues erstellen zu müssen. Tezos schätzt, dass der Strombedarf pro Transaktion im Jahr 2021 um 30 % geringer sein wird als im Jahr 2020.
Aufräumen beim Kryptowährungs-Mining
Die Innovation verschiedener Konsensmodelle zur Validierung von Transaktionen und zum Mining von Kryptowährungen ist wie das Herumtüfteln an einem Motor unter der Haube. Kryptowährungsunternehmer innovieren extern, um das Mining von Kryptowährungen, insbesondere Bitcoins, nachhaltiger zu machen.
Kryptowährungs-Mining-Unternehmen nutzen so weit wie möglich erneuerbare Energiequellen wie Solar-, Wind- und Wasserkraft. In den USA sind einige Mining-Unternehmen Niederlassung in ländlichen und nördlichen Bundesstaaten, die mehrere Monate kaltes Wetter nutzen, um Serverfarmen abzukühlen. Andere nutzen unterirdische Gehäuse, um den Bedarf an Klimaanlagen zu reduzieren oder ganz zu eliminieren.
Weiter südlich wirbt Texas, ein Staat, der nicht für lange, kalte Winter bekannt ist, aktiv um Kryptowährungs-Mining. Es gibt zwei Hauptgründe, warum Miner an Texas interessiert sind. Erstens ermöglicht das deregulierte Stromnetz des Staates Bergleute um langfristige Stromverträge abzuschließen. 20% der Energie in Texas wird ebenfalls durch Windkraft gewonnen. Zweitens können Bergbauunternehmen das bei der Ölförderung entstehende Erdgas als Nebenprodukt auffangen und nutzen, das in der Vergangenheit einfach abgebrannt und verschwendet wurde.
Zu den weiteren Mining-Innovationen gehört das Pool-Mining, bei dem sich mehrere Miner Rechenaufgaben teilen und die Belohnungen entsprechend aufteilen können. Merge-Mining hingegen ermöglicht es den Minern, eine sekundäre Münze zusammen mit einer primären Münze wie Bitcoin zu minen, wenn die beiden Münzen einen ähnlichen Algorithmus verwenden. Durch die Produktion von mehr als einer Münze erhöht Merge-Mining die Effizienz der Mining-Aktivität.
Schließlich haben Cloud-basierte Hosting-Dienste erfreuen sich bei Kryptowährungs-Minern zunehmender Beliebtheit. Beim Cloud-basierten Mining müssen Miner keine Hardware kaufen oder warten und müssen nicht von einem Standort aus minen. Cloud-Mining trägt dazu bei, die Stromkosten zu senken und ermöglicht es Benutzern, den Betrieb je nach Marktlage effizient zu skalieren.
Vorwärts gehen
Die Lösung der Energiekrise bei Kryptowährungen schreitet weiter voran. Bitcoin und andere PoW-Verweigerer müssen weiterhin die Effizienzgewinne aus alternativen Energiequellen steigern. In der Zwischenzeit entwickeln Experten auf diesem Gebiet weiterhin raffinierte, energieeffiziente „hinter den Kulissen“ Methoden, um Konsens zu erzielen und Validierer zu belohnen.
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