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Die an einem P2P-Netzwerk beteiligten Knoten müssen ständig eine Einigung über den Systemstatus ihres Netzwerks mittels kryptographischer Konsensprotokolle erzielen.
Um eine Übereinstimmung zu erreichen, muss der Systemstatus ausgehandelt werden. Datenungleichheitsstände wären verheerend.
Anstelle einer zentralen Autorität, d.h. einer zentralen Instanz, die den Blockchain-Systemstatus ermittelt, koordiniert und konsolidiert, übernimmt ein Konsensalgorithmus.
Konsensmechanismen sind Teil des Blockchain-Protokolls.
Sie
Eine Blockchain schafft es dank eines Konsensalgorithmus und damit ohne zentrale Instanz, Datensätze zu verifizieren und zu validieren beziehungsweise neu hinzugefügte Datenblöcke zu validieren und so einen von allen Knoten akzeptierten Systemstatus zu erzielen.
Durch diesen Konsensprozess werden Datengleichstände automatisch erreicht, wird Vertrauen geschaffen und werden Datenintegrität und Datensicherheit hergestellt.
Der Konsensmechanismus wird durch das Blockchain-Protokoll vorgegeben. Ein P2P-Netzwerk von Netzwerkknoten, welche das Blockchain-Protokoll ausführen, validieren die Datensätze und die Blöcke durch Konsens.
Im Gegensatz zu privaten Blockchains können bei öffentlichen Blockchains alle am Netzwerk beteiligten Knoten am Konsensprozess teilnehmen (Mining).
In einer Konsortium-Blockchain wird der Konsensprozess von einer vorab ausgewählten Gruppe von Organisationen kontrolliert.
Bei einer privaten Blockchain bestimmt eine einzige Organisation, welche Netzwerkknoten und Organisationen sich am Konsensprozess beteiligen.
Grundsäztlich kennen Blockchains zwei Typen von Konsensmechanismen: den impliziten Konsens (Mining) und den expliziten Konsens.
Zusätzlich unterteilen sich Konsensalgorithmen in Konsensprotokolle mit probabilistischer Finalität und in solche mit absoluter Finalität.
Allen gemeinsam ist, dass keine zentrale Autorität erforderlich ist. Stattdessen wird der aktuelle Status eines Systems per Konsensmechanismus von den Netzwerkknoten oder einem Verbund dazu berechtigter Netzwerkknoten ermittelt.
Verbreitete Konsensalgorithmen sind das energieintensive Proof of Work (PoW) Verfahren, welches beispielsweise im Bitcoin-Blockchain-System verwendet wird und das Proof of Stake (PoS) Verfahren.