Was ist Proof of History (PoH)?

14. Aug. 2025 | 8 Minuten Lesezeit

Definition: Proof of History

Proof of History (PoH) ist ein kryptografisches Zeitstempelsystem, das Ereignisse in einer Blockchain in einer unverfälschbaren Reihenfolge erfasst, noch bevor die Transaktionen validiert werden, wodurch Transaktionen schneller und effizienter verarbeitet werden können.

Wichtigste Erkenntnisse

Proof of History (PoH) ist kein Konsensmechanismus, sondern arbeitet zusammen mit Proof of Stake (PoS), um die Reihenfolge der Transaktionen festzuhalten, bevor ein Konsens stattfindet.
Jeder Hash hängt vom vorherigen ab, wodurch eine unverfälschbare Zeitleiste entsteht, die jeder schnell überprüfen kann.
Dank PoH in Kombination mit PoS und Tower BFT kann Solana mehr als 50.000 Transaktionen pro Sekunde ausführen.

TLDR: Was ist ein Konsensalgorithmus?

Bevor du lernst, was Proof of History ist, ist es hilfreich zu verstehen, was ein Konsensalgorithmus ist. Die beiden Begriffe sind nämlich eng miteinander verbunden.

Ein Konsensalgorithmus ist die Menge exakter Anweisungen, die beschreibt, wie ein dezentrales Netzwerk wie Solana, Bitcoin oder Ethereum Einigkeit über die Gültigkeit von Transaktionen erzielt. Alle Teilnehmer (Nodes) folgen diesem Algorithmus, um zu bestimmen, ob eine Transaktion gültig ist. Sobald ein ausreichend großer Teil des Netzwerks (das erforderliche Quorum) zustimmt, wird die Transaktion zusammen mit anderen genehmigten Transaktionen in einem Block zusammengefasst. Dieser Block wird anschließend von einem Node zur Blockchain hinzugefügt.

Konsensalgorithmen müssen gewährleisten:

Sicherheit: Schutz vor Betrug oder Angriffen, auch wenn einige Nodes böswillig sind.
Dezentralisierung: Keine zentrale Partei, die entscheidet.
Skalierbarkeit und Durchsatz: Viele Transaktionen schnell verarbeiten können.

Der Konsensalgorithmus arbeitet innerhalb eines Konsensmechanismus. Der Mechanismus ist das übergeordnete System oder die Methode, um Einigkeit zu erzielen, während der Algorithmus die Schritt-für-Schritt-Anleitung ist, die beschreibt, wie dieser Prozess abläuft.

Beispiel in Blockchain:

Mechanismus: Proof of Stake oder Proof of Work.
Algorithmus: die genauen Regeln dafür, wie Validatoren ausgewählt werden, wie Stimmen gezählt und wie Blöcke bestätigt werden.

Proof of History (PoH) ist kein Konsensmechanismus an sich, sondern ein kryptografisches Zeitstempelsystem, das Solana neben seinem Proof of Stake-Mechanismus verwendet. PoH macht es möglich, Transaktionen in eine überprüfbare zeitliche Reihenfolge zu bringen. Dadurch müssen Nodes weniger untereinander kommunizieren, um die Reihenfolge abzustimmen, was den Konsensprozess schneller und effizienter macht.

Was ist Proof of History?

Proof of History (PoH) ist eine Technologie, die entwickelt wurde, um eines der kniffligsten Probleme von Blockchains zu lösen, nämlich die Festlegung einer zuverlässigen und dezentralen zeitlichen Reihenfolge von Ereignissen. PoH ist dabei eine Ergänzung zum bereits bestehenden Mechanismus Proof of Stake. PoH wurde von Solana entwickelt, um das Problem anderer Blockchains wie Ethereum anzugehen. Diese benötigen nämlich viel Kommunikation, um festzustellen, welche Transaktion zuerst stattgefunden hat. PoH legt die Reihenfolge kryptografisch fest, noch bevor Konsens erreicht wird, wodurch dieses Problem angegangen wird.

Solana setzt sowohl Proof of History als auch Proof of Stake ein. Es sind nämlich Proof of Stake-Validatoren, die Transaktionen im Netzwerk validieren und Blöcke zur Blockchain von Solana hinzufügen. Diese Liste von Transaktionen wird durch den PoH-Mechanismus geordnet.

Also:

Proof of History legt die Reihenfolge der Transaktionen kryptografisch fest.
Proof of Stake validiert die Transaktionen und fügt Blöcke zur Solana-Blockchain hinzu.
Diese Zusammenarbeit verhindert, dass die Nodes (Validatoren) im Voraus kommunizieren müssen, welche Transaktion früher war, wodurch Transaktionen schneller und effizienter validiert werden.

Dadurch, dass Solana Proof of Stake mit Proof of History kombiniert, entsteht ein hybrider Konsensalgorithmus, bestehend aus zwei Mechanismen, die einander ergänzen. Das macht die Solana-Blockchain im Vergleich zu anderen Blockchains wie Ethereum und Bitcoin extrem schnell, skalierbar und günstig.

Wie funktioniert Proof of History (PoH)?

Proof of History funktioniert als ein Mechanismus, mit dem Ereignisse in einer Blockchain mit einem kryptografischen Zeitstempel festgehalten werden können. Dadurch weiß das Netzwerk, in welcher Reihenfolge Dinge passiert sind, noch bevor alle Teilnehmer (Nodes) Konsens miteinander erreicht haben.

PoH ermöglicht das dank einer speziellen Rechenaufgabe, die nach einem festen Prozess ausgeführt wird, nämlich der Verifiable Delay Function (VDF). Das Ergebnis der vorherigen Berechnung benötigst du, um die nächste zu machen. Jeder Schritt liefert einen einzigartigen Hash, der als Zeitstempel dient.

Zusammen bilden diese Zeitstempel eine unverfälschbare Zeitleiste von Ereignissen. Sobald eine Transaktion validiert wird, wird sie mit dem aktuellen Hash in der Kette verknüpft. Dank der Zeitstempel und des Hashs kannst du genau bestimmen, an welchem Punkt in der Zeitleiste (und somit zu welchem Zeitpunkt) die Transaktion stattgefunden hat.

Der Vorteil: Validatoren müssen nicht zuerst diskutieren, welche Transaktion zuerst kam. Dadurch können Transaktionen parallel verarbeitet werden, was enorm effizient und dadurch sehr schnell ist. Solana kann dadurch mehr als 50.000 Transaktionen pro Sekunde erreichen.

Technisch funktioniert es so: Alle Ereignisse werden mit der SHA-256-Hashfunktion gehasht. Die Ausgabe (Output) jedes Hashs wird wieder die Eingabe für den nächsten. So entsteht eine lange, ununterbrochene Kette. Da Hashing immer ein wenig Zeit kostet, kannst du auch messen, wie viel Zeit zwischen Ereignissen liegt.

Das Ergebnis: Eine eingebaute, zuverlässige und unveränderliche Zeitleiste, ohne zentrale Uhr oder Zwischeninstanz. Dadurch kann Solana extrem schnell und effizient arbeiten, während alle dieselbe Reihenfolge der Ereignisse sehen.

Kurz gesagt: Dank PoH muss das Netzwerk nicht warten, bis jeder Validator bestätigt, welche Transaktion zuerst war. Stattdessen:

Die Reihenfolge steht in der PoH-Kette bereits fest.
Validatoren müssen nur noch prüfen, ob die Transaktionen gültig sind und in der richtigen Reihenfolge stehen.

Der Konsensprozess wird dadurch leichter, schneller und effizienter.

Der Prozess von Proof of History

Der Prozess von Proof of History besteht aus:

1. Hashkette erzeugen

Eine kryptografische Hashfunktion (SHA-256) wird wiederholt angewendet, wobei die Ausgabe des vorherigen Schritts die Eingabe des nächsten Schritts ist.
Jeder Hash ist einzigartig und kann nur berechnet werden, indem alle vorherigen Hashes durchlaufen werden, wodurch eine überprüfbare Reihenfolge entsteht.
Das ergibt eine „kryptografische Uhr“: eine Reihe von Zeitstempeln, die jeder verifizieren kann.

2. Ereignisse und Transaktionen einfügen

Neue Transaktionen oder Ereignisse werden in die Hashkette eingefügt.
Dadurch kann exakt bestimmt werden, an welcher Stelle in der Reihe (und somit in der Zeit) ein Ereignis stattgefunden hat, ohne dass externe Zeitquellen nötig sind.

3. Blöcke zusammenstellen

Der Validator, der an der Reihe ist (Leader), verwendet die PoH-Reihe, um Transaktionen zu ordnen.
Da die Reihenfolge kryptografisch festliegt, müssen Validatoren nicht mehr über die Reihenfolge beraten, was Zeit spart.

4. Konsens verarbeiten

Andere Validatoren prüfen die PoH-Reihe und die Transaktionen.
Solana verwendet Tower BFT (ein angepasstes Proof of Stake) oben auf PoH, um über die Gültigkeit von Blöcken abzustimmen.
Nach genügend Stimmen wird der Block final.

Welche Kryptowährung läuft auf Proof of History (PoH)?

Proof of History (PoH) wird von Solana verwendet. Das bedeutet, dass SOL auf Proof of History läuft. Beim Handeln auf der Blockchain von Solana, wie dem Verkaufen von SOL, wird der Proof of History-Konsensmechanismus verwendet, um deine Transaktion abzuschließen.

Solana kombiniert PoH mit Proof of Stake und Tower BFT. Zusammen sorgen sie für ein robustes und effizientes Konsensmodell.

So arbeiten sie zusammen:

Proof of History (PoH): erstellt einen kryptografischen Nachweis der Reihenfolge und des Timings von Ereignissen.
Proof of Stake (PoS): bestimmt, wer validieren darf, basierend darauf, wie viel SOL jemand stakt.
Tower BFT: ist das Konsensprotokoll, das auf PoH und PoS aufsetzt. Es bestimmt, wie Validatoren sich auf die richtige Version der Blockchain einigen.

Außerdem wird PoH als potenzielle Innovation innerhalb anderer Projekte wie Arweave (für Speicherung) oder Chainlink (für Oracles) genannt, aber diese sind (noch) nicht in großem Maßstab im Einsatz.

Beispiel für Proof of History

Sobald ein Validator eine Transaktion erhält, läuft der Prozess so ab:

Jeder Hash wird aus dem vorherigen Hash berechnet, wodurch eine einzigartige Kette entsteht:
Hash 1 → Hash 2 → Hash 3 → … → Hash n (ist gerade aktiv)
Diese Kette tickt kontinuierlich weiter, wie eine Stoppuhr.
Kommt jetzt eine Transaktion herein (Transaktion T)? Dann heftet der Validator sie direkt an den Hash, der in diesem Moment aktiv ist (Hash n):
Hash 1 → Hash 2 → Hash 3 → … → Hash n │ <--- Transaktion T

Weil die Hashkette immer auf dieselbe Weise und in derselben Reihenfolge läuft, wissen alle genau, zu welchem „Tickmoment“ diese Transaktion stattgefunden hat.

Das bedeutet:

Kein Hin und Her darüber, wer zuerst war.
Alles bekommt automatisch einen verifizierbaren Zeitcode.

Proof of History ist also eine digitale Stoppuhr für das gesamte Netzwerk.

Vorteile von Proof of History

Proof of History bietet verschiedene Vorteile für Solana:

Hohe Transaktionsgeschwindigkeit: Solana kann zehntausende Transaktionen pro Sekunde verarbeiten.
Niedrige Transaktionskosten: Dank der Effizienz sind die Transaktionskosten mit Proof of History sehr niedrig.
Geringere Latenz: Durch den kryptografischen Zeitstempel verarbeitet das Netzwerk Transaktionen schneller und effizienter.
Effizienter Konsens: Validatoren müssen nicht zuerst Konsens über die Reihenfolge erzielen; diese ist bereits über PoH festgelegt.
Zuverlässige kryptografische Zeitreihenfolge: Einfach zu verifizieren und schwer zu manipulieren, was die Sicherheit erhöht.

Nachteile von Proof of History

Neben Vorteilen hat Proof of History auch einige Nachteile:

Hohe Hardware-Anforderungen: Da Validatoren ständig VDFs und Hashing ausführen müssen, ist leistungsstarke Hardware nötig. Das begrenzt den Zugang zur Validierung.
Risiko der Zentralisierung: Durch die Komplexität und die geringere Anzahl an Validatoren kann die Validierung weniger dezentral werden im Vergleich zu einfacheren Modellen wie PoW, das auf allgemeiner Hardware läuft.
Neuheit und begrenzte Testphase: PoH ist relativ neu; Erfahrungen unter hoher Netzwerklast sind noch begrenzt. Das hat dazu geführt, dass Solana in der Vergangenheit mehrfach mit Netzwerkausfällen zu kämpfen hatte.

Fazit

Proof of History ist eine innovative Ergänzung zu bestehender Blockchain-Technologie. Durch die kryptografische Versorgung von Ereignissen mit einem unverfälschbaren Zeitstempel löst PoH eine der größten Herausforderungen in dezentralen Netzwerken: die schnelle und zuverlässige Festlegung der Reihenfolge von Transaktionen. In Kombination mit Proof of Stake und Tower BFT macht das Solana zu einer der schnellsten und effizientesten Blockchains, mit Transaktionsgeschwindigkeiten von zehntausenden pro Sekunde bei niedrigen Kosten. Obwohl die Technologie hohe Hardware-Anforderungen stellt und noch relativ jung ist, hat PoH bewiesen, dass es möglich ist, Skalierbarkeit, Geschwindigkeit und Sicherheit auf eine Weise zu kombinieren, die traditionelle Blockchain-Modelle wie Bitcoin und Ethereum nicht erreichen können.