Der Nakamoto-Koeffizient: Ein Instrument zur Bewertung der Dezentralisierung
Der Nakamoto-Koeffizient ist ein wertvolles Instrument zur Bewertung des Grads der Dezentralisierung in Blockchain-Netzwerken. Er wurde 2017 von Balaji Srinivasan, dem ehemaligen CTO der Kryptowährungsbörse Coinbase, und Leland Li entwickelt. In ihrem Papier “Quantifying Decentralization” ziehen sie Parallelen zwischen Überzentralisierung und wirtschaftlicher Ungleichheit und betonen das Fehlen einer quantitativen Methode zur Messung der Dezentralisierung.
Kernidee und Berechnung des Nakamoto-Koeffizienten
Die Kernidee des Nakamoto-Koeffizienten ist es, die minimale Anzahl von Organisationen (Mining-Pools, Validatoren oder anderen Interessengruppen) zu bestimmen, die notwendig sind, um ein Netzwerk zu stören oder zu kontrollieren. Durch die Berechnung dieses Verhältnisses für verschiedene Netzwerke kann man nachvollziehen, wie anfällig sie für Angriffe sind. Srinivasan und Li weisen darauf hin, dass Subsysteme die Genauigkeit der Berechnung beeinflussen. Um das Konzept auf öffentliche Blockchains anzuwenden, ist es entscheidend, das System in seine einzelnen Elemente zu zerlegen.
Im Bitcoin-Netzwerk identifizieren wir sechs Subsysteme der Dezentralisierung. Um den endgültigen Nakamoto-Koeffizienten zu berechnen, wird der minimale Wert aller untersuchten Subsysteme herangezogen. Eine Zentralisierung eines Elements verringert das gesamte Niveau der Dezentralisierung im Netzwerk. Der Berechnungsprozess umfasst mehrere Schritte. Nehmen wir zum Beispiel die Struktur der Mining-Pools von Bitcoin am 1. Mai 2025: Als der ViaBTC-Pool hinzukam, überschritt der Gesamtwert die 51 %-Schwelle und erreichte 63,1 %, was zeigt, dass die Kontrolle über das Netzwerk in den Händen von nur drei Pools liegt. Daher beträgt der Nakamoto-Koeffizient für Bitcoin 3.
Trotz seiner dezentralen Natur mit einer hohen Anzahl aktiver Nodes können diese Konsolidierung von Rechenleistung zwischen den Pools und damit Risiken für das Netzwerk schaffen. Der Hauptzweck des Nakamoto-Koeffizienten besteht darin, auf diese potenziellen Schwachstellen hinzuweisen.
Der Nakamoto-Koeffizient in verschiedenen Netzwerken
Die zweitwertvollste Kryptowährung, Ethereum, zeigt trotz einer umfangreichen Anzahl von Nodes ebenfalls einen geringen Grad an Dezentralisierung, wenn man den Anteil der Staker im Proof-of-Stake-Konsensmechanismus betrachtet. Hier ergibt sich ein Nakamoto-Koeffizient von 5, da die 51,2 %-Schwelle durch die Anteile des ETH-Staking in Lido, Coinbase, Binance, Ether.fi und Kiln überschritten wird.
Proof-of-Stake-Netzwerke wie Sui und Aptos verwenden gemischte DAG-BFT-Konsensmechanismen, die die Zustimmung von nur 2/3 der Validatoren für die Blockvalidierung erfordern. Dies bedeutet, dass die Kontrolle über mehr als 66,6 % der Tokens ausreichend ist, um die Blockerstellung zu dominieren. Gemäß der analytischen Ressource Nakaflow variieren die Nakamoto-Ratio-Werte unter PoS-Netzwerken stark. Am 1. Mai 2025 weist Polygon einen der niedrigsten Werte mit nur 4 auf, während Blockchains wie Solana, Cardano, Avalanche, THORChain und Avail durchschnittliche Werte zwischen 20 und 35 zeigen. Das Polkadot-Parachain-Netzwerk stellt dabei mit einem Nakamoto-Koeffizienten von 173 einen bemerkenswerten Rekord auf.
Optimierung durch den Nakamoto-Koeffizienten
Einige Blockchain-Entwickler nutzen den Nakamoto-Koeffizienten, um ihre Technologie zu optimieren. Beispielsweise veröffentlichte das Team des Startups Internet Computer eine Studie zur Dezentralisierung ihres Netzwerks unter Verwendung einer modifizierten Version des Werkzeugs in ihrer technischen Dokumentation. Die Entwickler kommen zu dem Schluss, dass es für ihr Projekt nicht immer sinnvoll ist, den Mindestwert des Koeffizienten zur Risikobewertung heranzuziehen. Beispielsweise ist es ungeeignet, die Netzwerkteilnehmer nach Kontinenten zu klassifizieren, da das Kollusionsrisiko unter Node-Anbietern nicht zwangsläufig von der geografischen Nähe abhängt.
Die Experten empfehlen, einen gewichteten Durchschnitt des Koeffizienten für alle Subsysteme zu verwenden, um die Dynamik der Veränderungen besser abzubilden. Ein Beispiel: Ein Anstieg des Nakamoto-Faktors von 1 auf 2 in einem Subsystem stellt einen kritischen Veränderungsbereich dar, da damit der einzelne Ausfallpunkt im Netzwerk beseitigt ist. Diese Änderung ist kritischer als ein Anstieg von 10 auf 11. Da ein einfacher gewichteter Durchschnitt beide Veränderungen gleich erfassen würde, schlägt das Team des Internet Computer vor, einen gewichteten Durchschnitt der Logarithmen der Verhältnisse zu verwenden, um signifikante Veränderungen entsprechend widerzuspiegeln.
Fazit
Der Nakamoto-Koeffizient ist somit ein einfaches, jedoch effektives Werkzeug zur Schätzung der minimalen Anzahl von Teilnehmern, die notwendig sind, um ein Netzwerk zu kontrollieren. Er hilft, die Verteilung von Macht zu verstehen und die Sicherheit, Zuverlässigkeit sowie Resilienz von Blockchain-Plattformen zu bewerten. Diese Kennzahl informiert Entwickler, Investoren und Benutzer und fördert Verbesserungen in Governance-Modellen, Konsensmechanismen und Skalierungslösungen, um die Dezentralisierung weiter zu stärken. Dennoch hat der Nakamoto-Koeffizient auch einige Nachteile, die berücksichtigt werden sollten.
