Was ist Ouroboros Praos?
Ouroboros Praos ist eine Verbesserung gegenüber Ouroboros Classic, der ersten Version des von IOHK entwickelten Konsensprotokolls. Es war der erste Proof-of-Stake-Algorithmus, dessen Sicherheit in einem strengen kryptografischen Modell offiziell nachgewiesen wurde.
Ouroboros Praos verbessert die Sicherheitsgarantien von Classic und führt einen neuartigen „geschichteten“ Ansatz für das Protokoll ein, der eine elegante Skalierung mit der Größe des Netzwerks ermöglicht. Der Algorithmus ist in der asynchronen Umgebung nachweislich sicher und basiert auf einer allgemeinen und standardmäßigen kryptografischen Annahme
Praos ist nicht nur ein technisch überlegenes Protokoll, sondern im Vergleich zu seinen Vorgängern auch eines, das für Entwickler einfacher in ihre Anwendungen zu integrieren ist. Daher wurde es für die Implementierung in Cardano ausgewählt.
Das Proof-of-Stake-Protokoll von Ouroboros Praos ist die zweite Iteration von Ouroboros, dem ersten nachweislich sicheren Proof-of-Stake-Protokoll, das vom Forschungsteam von IOHK entwickelt wurde. Wie Ouroboros Genesis ist Ouroboros Praos ein nachweislich sicheres Proof-of-Stake-Blockchain-Protokoll, das es Benutzern ermöglicht, einen Knoten zu betreiben und neue Blöcke zu prägen, wenn sie zufällig ausgewählt werden.
Praos steht für „autark“, da diese Iteration des Protokolls in Bezug auf Skalierbarkeit und Sicherheit stärkere Garantien bietet als Ouroboros Genesis. Wie alle IOHK-Forschungsarbeiten wurde diese in einer wissenschaftlichen Zeitschrift (dem Journal of Cryptographic Engineering) veröffentlicht.
Ouroboros Praos arbeitet nach einem zweistufigen System: Die Hauptkette besteht aus Epochen (Ansammlungen von Blöcken) und jede Epoche enthält Slots (Möglichkeiten, Blöcke zu prägen). Die für jede Epoche benötigte Zeit hängt von der Gesamtzahl der Stake-Pools im Netzwerk ab.
Der Hauptvorteil von Poolbetreibern (die Stake-Pools betreiben) als Teil des Systems besteht darin, dass das Netzwerk dadurch besser zugänglich ist.
Was macht Ouroboros Praos anders?
Einer der Hauptunterschiede zwischen Ouroboros und Ouroboros Praos besteht darin, was sie jeweils von ihren jeweiligen Stake-Pools verlangen.
Bei Ouroboros musste jeder Pool einen einzigen Leiter haben, der für die Produktion von Blöcken verantwortlich war. Dies bedeutete, dass für jeden Pool mindestens ein Konto erforderlich war, um mit dem Abstecken beginnen zu können, was bedeutet, dass die gesamte Rechenarbeit von diesem einen Konto erledigt wurde.
Mit Ouroboros Praos brauchen Pools jedoch keinen Anführer. Stattdessen können sie die Verantwortlichkeiten mit allen Konten im Pool teilen. Dies bedeutet, dass die Rechenarbeit auf mehrere Konten statt nur auf ein einziges Konto aufgeteilt werden kann, sodass die Belastung für alle Konten geringer ist.
Die anderen beiden Formen des Ouroboros-Algorithmus sind Ouroboros Genesis und Ouroboros Classic.
Ouroboros Genesis verwendet zusätzlich zum traditionellen Proof-of-Stake (PoS)-Mechanismus, der in Ouroboros Classic verwendet wird, eine überprüfbare Zufallsfunktion (VRF). VRF ist ein kryptografisches Primitiv, das es einer Partei ermöglicht, jederzeit eine zufällige Ausgabe zu generieren und diese von anderen Parteien öffentlich verifizieren zu lassen. Im Kontext von Ouroboros wird VRF verwendet, um den Anführer zu bestimmen, der in jedem Slot Blöcke in das Hauptbuch schreibt. VRF verbessert im Vergleich zu Ouroboros Classic unsere Fähigkeit, Sicherheit und Dezentralisierung für Ouroboros Genesis bereitzustellen. Darüber hinaus ist Ouroboros Genesis dadurch für bestimmte gegnerische Modelle skalierbarer als Ouroboros Classic.
