Leader Election

Das Auswahlverfahren bestimmt drei kritische Eigenschaften: Fairness (proportional zum Stake), Unvorhersehbarkeit (Widerstandsfähigkeit gegen DoS oder Zensur gegen den Leader) und Resistenz gegen die Manipulation der Zufälligkeit. Hier treffen Liveness und Sicherheit aufeinander. Es gibt mehrere erprobte Ansätze. Das gewichtete Round-Robin von Tendermint und CometBFT rotiert deterministisch durch das Validator-Set mit stakeproportionaler Gewichtung: einfach, aber der nächste Leader ist bekannt.

RANDAO im Proof of Stake von Ethereum ist ein kollaboratives Zufalls-Beacon: Die Proposer steuern unvorhersehbare und verifizierbare Werte bei, die im RANDAO-Mix des Beacon State aggregiert werden und Proposer sowie Komitees auswählen. Seine bekannte Schwäche ist der Last-Revealer-Angriff, bei dem der letzte Beitragende seinen Beitrag zurückhalten kann, wenn ihm das Ergebnis nicht zusagt. Die kryptografische Sortition mit VRF von Algorand vermeidet diesen Vektor: Jeder ALGO-Inhaber führt lokal eine Verifiable Random Function mit seinem geheimen Schlüssel aus und ist ausgewählt, wenn die Ausgabe unter einem stakegewichteten Schwellenwert liegt.

Die private Lotterie von Ouroboros in Cardano erlaubt jedem Validator, seine Slot-Berechtigung privat zu prüfen, ohne öffentliche Ankündigung des Leaders, was gezielte Angriffe verhindert. Ethereum erforscht dasselbe über Whisk und die Single Secret Leader Election (SSLE). Für ein Unternehmen, das ein Netzwerk entwirft, bestimmt die Wahl des Leader-Auswahlverfahrens das Gleichgewicht zwischen Leistung und Zensurresistenz. Die konkreten Beispiele: RANDAO in Ethereum, Sortition mit VRF in Algorand (Design von Silvio Micali), private Lotterie in Cardano und gewichtetes Round-Robin in Cosmos.