Konsensmechanismus
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Binance Smart Chain (BSC) verwendet einen hybriden Konsensmechanismus namens Proof of Staked Authority (PoSA), der Elemente von Delegated Proof of Stake (DPoS) und Proof of Authority (PoA) kombiniert. Diese Methode gewährleistet schnelle Blockzeiten und niedrige Gebühren bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an Dezentralisierung und Sicherheit. Kernkomponenten 1. Validatoren (sogenannte „Cabinet Members“): Validatoren auf BSC sind für die Erstellung neuer Blöcke, die Validierung von Transaktionen und die Aufrechterhaltung der Netzwerksicherheit verantwortlich. Um Validator zu werden, muss eine Entität einen erheblichen Betrag an BNB (Binance Coin) einsetzen. Validatoren werden durch Einsatz und Abstimmung durch Token-Inhaber ausgewählt. Es gibt zu jedem Zeitpunkt 21 aktive Validatoren, die rotieren, um Dezentralisierung und Sicherheit zu gewährleisten. 2. Delegatoren: Token-Inhaber, die keine Validierungsknoten betreiben möchten, können ihre BNB-Token an Validatoren delegieren. Diese Delegierung hilft Validatoren, ihren Einsatz zu erhöhen und ihre Chancen zu verbessern, für die Erstellung von Blöcken ausgewählt zu werden. Delegatoren erhalten einen Anteil der Belohnungen, die Validatoren erhalten, und schaffen so einen Anreiz für eine breite Beteiligung an der Netzwerksicherheit. 3. Kandidaten: Kandidaten sind Knoten, die den erforderlichen Betrag an BNB eingesetzt haben und sich im Pool befinden und darauf warten, Validatoren zu werden. Sie sind im Wesentlichen potenzielle Validatoren, die derzeit nicht aktiv sind, aber durch eine Abstimmung der Community in den Validator-Satz gewählt werden können. Kandidaten spielen eine entscheidende Rolle, um sicherzustellen, dass es immer einen ausreichenden Pool an Knoten gibt, die bereit sind, Validierungsaufgaben zu übernehmen, und so die Widerstandsfähigkeit und Dezentralisierung des Netzwerks aufrechtzuerhalten. Konsensverfahren 4. Validator-Auswahl: Validatoren werden auf der Grundlage der eingesetzten BNB-Menge und der von den Delegierten erhaltenen Stimmen ausgewählt. Je mehr BNB eingesetzt und Stimmen erhalten werden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, für die Validierung von Transaktionen und die Erstellung neuer Blöcke ausgewählt zu werden. Am Auswahlverfahren nehmen sowohl die aktuellen Validatoren als auch der Kandidatenpool teil, wodurch eine dynamische und sichere Rotation der Knoten gewährleistet wird. 5. Blockproduktion: Die ausgewählten Validatoren erstellen abwechselnd Blöcke in einer PoA-ähnlichen Weise, wodurch sichergestellt wird, dass Blöcke schnell und effizient generiert werden. Validatoren validieren Transaktionen, fügen sie neuen Blöcken hinzu und senden diese Blöcke an das Netzwerk. 6. Transaktionsendgültigkeit: BSC erreicht schnelle Blockzeiten von etwa 3 Sekunden und eine schnelle Transaktionsendgültigkeit. Dies wird durch den effizienten PoSA-Mechanismus erreicht, der es Validatoren ermöglicht, schnell einen Konsens zu erzielen. Sicherheit und wirtschaftliche Anreize 7. Einsatz: Validatoren müssen einen erheblichen Betrag an BNB einsetzen, der als Sicherheit dient, um ihr ehrliches Verhalten zu gewährleisten. Dieser Einsatzbetrag kann gekürzt werden, wenn Validatoren böswillig handeln. Das Staking motiviert Validatoren, im besten Interesse des Netzwerks zu handeln, um zu vermeiden, dass sie ihre eingesetzten BNB verlieren. 8. Delegation und Belohnungen: Delegatoren erhalten Belohnungen, die proportional zu ihrem Anteil an Validatoren sind. Dies motiviert sie, zuverlässige Validatoren auszuwählen und sich an der Sicherheit des Netzwerks zu beteiligen. Validatoren und Delegatoren teilen sich die Transaktionsgebühren als Belohnung, was kontinuierliche wirtschaftliche Anreize zur Aufrechterhaltung der Netzwerksicherheit und -leistung bietet. 9. Transaktionsgebühren: BSC erhebt niedrige Transaktionsgebühren, die in BNB gezahlt werden, was für die Benutzer kostengünstig ist. Diese Gebühren werden von den Validatoren als Teil ihrer Belohnungen eingezogen, was sie zusätzlich dazu anregt, Transaktionen genau und effizient zu validieren.
Das Ethereum-Netzwerk verwendet einen Proof-of-Stake-Konsensmechanismus, um neue Transaktionen in der Blockchain zu validieren. Kernkomponenten 1. Validatoren: Validatoren sind für das Vorschlagen und Validieren neuer Blöcke verantwortlich. Um Validator zu werden, muss ein Benutzer 32 ETH in einen Smart Contract einzahlen (staken). Dieser Stake dient als Sicherheit und kann gekürzt werden, wenn sich der Validator unredlich verhält. 2. Beacon Chain: Die Beacon Chain ist das Rückgrat von Ethereum 2.0. Sie koordiniert das Netzwerk der Validatoren und verwaltet das Konsensprotokoll. Sie ist für die Erstellung neuer Blöcke, die Organisation der Validatoren in Ausschüssen und die Umsetzung der Endgültigkeit von Blöcken verantwortlich. Konsensprozess 1. Blockvorschlag: Validatoren werden nach dem Zufallsprinzip ausgewählt, um neue Blöcke vorzuschlagen. Diese Auswahl basiert auf einer gewichteten Zufallsfunktion (WRF), bei der das Gewicht durch die Höhe des eingesetzten ETH bestimmt wird. 2. Bescheinigung: Validatoren, die keinen Block vorschlagen, nehmen an der Bescheinigung teil. Sie bestätigen die Gültigkeit des vorgeschlagenen Blocks, indem sie dafür stimmen. Die Bescheinigungen werden dann zu einem einzigen Nachweis für die Gültigkeit des Blocks zusammengefasst. 3. Ausschüsse: Validatoren werden in Ausschüssen organisiert, um den Validierungsprozess zu optimieren. Jeder Ausschuss ist für die Validierung von Blöcken innerhalb eines bestimmten Shards oder der Beacon Chain selbst verantwortlich. Dies gewährleistet Dezentralisierung und Sicherheit, da eine kleinere Gruppe von Validatoren schnell einen Konsens erzielen kann. 4. Finalität: Ethereum 2.0 verwendet einen Mechanismus namens Casper FFG (Friendly Finality Gadget), um Finalität zu erreichen. Finalität bedeutet, dass ein Block und seine Transaktionen als irreversibel und bestätigt gelten. Validatoren stimmen über die Finalität von Blöcken ab, und sobald eine qualifizierte Mehrheit erreicht ist, wird der Block finalisiert. 5. Anreize und Strafen: Validatoren erhalten Belohnungen für die Teilnahme am Netzwerk, einschließlich des Vorschlags von Blöcken und der Bestätigung ihrer Gültigkeit. Umgekehrt können Validatoren für böswilliges Verhalten bestraft (abgestraft) werden, z. B. für das doppelte Signieren oder für längere Offline-Zeiten. Dadurch werden eine ehrliche Teilnahme und die Netzwerksicherheit gewährleistet.
Solana verwendet eine einzigartige Kombination aus „Proof of History (PoH)“ und „Proof of Stake (PoS)“, um einen hohen Durchsatz, eine geringe Latenz und eine robuste Sicherheit zu erreichen. Hier finden Sie eine detaillierte Erklärung der Funktionsweise dieser Mechanismen: Kernkonzepte 1. „Proof of History (PoH)“: Transaktionen mit Zeitstempel: PoH ist eine kryptografische Technik, die Transaktionen mit einem Zeitstempel versieht und so einen historischen Datensatz erstellt, der beweist, dass ein Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt stattgefunden hat. Verifizierbare Verzögerungsfunktion: PoH verwendet eine verifizierbare Verzögerungsfunktion (VDF), um einen eindeutigen Hash zu generieren, der die Transaktion und den Zeitpunkt ihrer Verarbeitung enthält. Diese Sequenz von Hashes liefert eine verifizierbare Reihenfolge der Ereignisse, sodass sich das Netzwerk effizient auf die Reihenfolge der Transaktionen einigen kann. 2. Proof of Stake (PoS): Validator-Auswahl: Validatoren werden ausgewählt, um neue Blöcke basierend auf der Anzahl der von ihnen eingesetzten SOL-Token zu erstellen. Je mehr Token eingesetzt werden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie ausgewählt werden, um Transaktionen zu validieren und neue Blöcke zu erstellen. Delegation: Token-Inhaber können ihre SOL-Token an Validatoren delegieren und so Belohnungen proportional zu ihrem Einsatz verdienen, während sie gleichzeitig die Sicherheit des Netzwerks erhöhen. Konsensverfahren 1. Transaktionsvalidierung: Transaktionen werden an das Netzwerk gesendet und von Validatoren gesammelt. Jede Transaktion wird validiert, um sicherzustellen, dass sie die Kriterien des Netzwerks erfüllt, wie z. B. korrekte Signaturen und ausreichende Mittel. 2. PoH-Sequenzerzeugung: Ein Validator erzeugt mithilfe von PoH eine Sequenz von Hashes, die jeweils einen Zeitstempel und den vorherigen Hash enthalten. Durch diesen Prozess wird ein Verlaufsprotokoll der Transaktionen erstellt, wodurch eine kryptografische Uhr für das Netzwerk eingerichtet wird. 3. Blockproduktion: Das Netzwerk verwendet PoS, um einen führenden Validator basierend auf seinem Einsatz auszuwählen. Der führende Validator ist dafür verantwortlich, die validierten Transaktionen in einem Block zu bündeln. Der führende Prüfer verwendet die PoH-Sequenz, um Transaktionen innerhalb des Blocks zu ordnen und sicherzustellen, dass alle Transaktionen in der richtigen Reihenfolge verarbeitet werden. 4. Konsens und Finalisierung: Andere Prüfer verifizieren den vom führenden Prüfer erstellten Block. Sie überprüfen die Korrektheit der PoH-Sequenz und validieren die Transaktionen innerhalb des Blocks. Sobald der Block verifiziert ist, wird er der Blockchain hinzugefügt. Prüfer geben den Block frei und er gilt als finalisiert. Sicherheit und wirtschaftliche Anreize 1. Anreize für Validatoren: Blockbelohnungen: Validatoren erhalten Belohnungen für die Erstellung und Validierung von Blöcken. Diese Belohnungen werden in SOL-Token verteilt und sind proportional zum Einsatz und zur Leistung des Validators. Transaktionsgebühren: Validatoren erhalten auch Transaktionsgebühren für die Transaktionen, die in den von ihnen erstellten Blöcken enthalten sind. Diese Gebühren bieten Validatoren einen zusätzlichen Anreiz, Transaktionen effizient zu verarbeiten. 2. Sicherheit: Einsatz: Validatoren müssen SOL-Token staken, um am Konsensprozess teilzunehmen. Dieses Staking dient als Sicherheit und schafft einen Anreiz für Validatoren, ehrlich zu handeln. Wenn sich ein Validator böswillig verhält oder seine Leistung nicht erbringt, riskiert er den Verlust seiner gestakten Token. Delegiertes Staking: Token-Inhaber können ihre SOL-Token an Validatoren delegieren, wodurch die Netzwerksicherheit und Dezentralisierung verbessert werden. Delegatoren werden an den Belohnungen beteiligt und haben einen Anreiz, zuverlässige Validatoren auszuwählen. 3. Wirtschaftliche Sanktionen: Slashing: Validatoren können für böswilliges Verhalten, wie z. B. das doppelte Signieren oder die Erstellung ungültiger Blöcke, bestraft werden. Diese Strafe, die als Slashing bekannt ist, führt zum Verlust eines Teils der eingesetzten Token und schreckt so von unlauteren Handlungen ab.
Anreizmechanismen und anfallende Gebühren
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Binance Smart Chain (BSC) verwendet den Konsensmechanismus Proof of Staked Authority (PoSA), um die Netzwerksicherheit zu gewährleisten und Anreize für die Teilnahme von Validatoren und Delegatoren zu schaffen. Anreizmechanismen 1. Validatoren: Staking Rewards: Validatoren müssen eine erhebliche Menge an BNB staken, um am Konsensprozess teilnehmen zu können. Sie erhalten Belohnungen in Form von Transaktionsgebühren und Blockbelohnungen. Auswahlverfahren: Validatoren werden auf der Grundlage der Höhe des eingesetzten BNB und der von den Delegierten erhaltenen Stimmen ausgewählt. Je mehr BNB eingesetzt und Stimmen erhalten werden, desto höher sind die Chancen, für die Validierung von Transaktionen und die Erstellung neuer Blöcke ausgewählt zu werden. 2. Delegatoren: Delegiertes Staking: Token-Inhaber können ihre BNB an Validatoren delegieren. Diese Delegation erhöht den Gesamteinsatz des Validators und verbessert seine Chancen, für die Erstellung von Blöcken ausgewählt zu werden. Geteilte Belohnungen: Delegatoren erhalten einen Teil der Belohnungen, die Validatoren erhalten. Dies ist ein Anreiz für Token-Inhaber, sich an der Sicherheit und Dezentralisierung des Netzwerks zu beteiligen, indem sie zuverlässige Validatoren auswählen. 3. Kandidaten: Pool potenzieller Validatoren: Kandidaten sind Knoten, die den erforderlichen Betrag an BNB eingesetzt haben und darauf warten, aktive Validatoren zu werden. Sie stellen sicher, dass es immer einen ausreichenden Pool an Knoten gibt, die bereit sind, Validierungsaufgaben zu übernehmen, und so die Widerstandsfähigkeit des Netzwerks aufrechterhalten. 4. Wirtschaftliche Sicherheit: Abstrafung: Validatoren können für böswilliges Verhalten oder die Nichterfüllung ihrer Pflichten bestraft werden. Zu den Strafen gehört die Abstrafung eines Teils ihrer eingesetzten Token, um sicherzustellen, dass Validatoren im besten Interesse des Netzwerks handeln. Opportunitätskosten: Für das Staking müssen Validatoren und Delegierte ihre BNB-Token sperren, was einen wirtschaftlichen Anreiz bietet, ehrlich zu handeln, um den Verlust ihrer eingesetzten Vermögenswerte zu vermeiden. Gebühren auf der Binance Smart Chain 5. Transaktionsgebühren: Niedrige Gebühren: BSC ist für seine niedrigen Transaktionsgebühren im Vergleich zu anderen Blockchain-Netzwerken bekannt. Diese Gebühren werden in BNB gezahlt und sind für die Aufrechterhaltung des Netzwerkbetriebs und die Vergütung der Validatoren unerlässlich. Dynamische Gebührenstruktur: Die Transaktionsgebühren können je nach Netzwerkauslastung und Komplexität der Transaktionen variieren. BSC stellt jedoch sicher, dass die Gebühren deutlich niedriger bleiben als die des Ethereum-Mainnets. 6. Blockbelohnungen: Anreize für Validatoren: Validatoren erhalten zusätzlich zu den Transaktionsgebühren Blockbelohnungen. Diese Belohnungen werden an Validatoren für ihre Rolle bei der Aufrechterhaltung des Netzwerks und der Verarbeitung von Transaktionen verteilt. 7. Gebühren für die Interoperabilität: Interoperabilitätskosten: BSC unterstützt die Kompatibilität zwischen den Ketten, sodass Vermögenswerte zwischen der Binance Chain und der Binance Smart Chain übertragen werden können. Für diese kettenübergreifenden Vorgänge fallen nur minimale Gebühren an, was einen nahtlosen Transfer von Vermögenswerten ermöglicht und die Benutzererfahrung verbessert. 8. Gebühren für Smart Contracts: Bereitstellungs- und Ausführungskosten: Für die Bereitstellung und Interaktion mit Smart Contracts auf BSC fallen Gebühren an, die sich nach den erforderlichen Rechenressourcen richten. Diese Gebühren werden ebenfalls in BNB gezahlt und sind so konzipiert, dass sie kosteneffizient sind und Entwickler dazu ermutigen, auf der BSC-Plattform aufzubauen.
Ethereum, insbesondere nach dem Übergang zu Ethereum 2.0 (Eth2), verwendet einen Proof-of-Stake (PoS)-Konsensmechanismus, um sein Netzwerk zu sichern. Die Anreize für Validatoren und die Gebührenstrukturen spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Sicherheit und Effizienz der Blockchain. Anreizmechanismen 1. Staking Rewards: Validator Rewards: Validatoren sind für den PoS-Mechanismus von entscheidender Bedeutung. Sie sind dafür verantwortlich, neue Blöcke vorzuschlagen und zu validieren. Um teilnehmen zu können, müssen sie mindestens 32 ETH einsetzen. Im Gegenzug erhalten sie für ihre Beiträge Belohnungen, die in ETH ausgezahlt werden. Diese Belohnungen sind eine Kombination aus neu geschürften ETH und Transaktionsgebühren aus den von ihnen validierten Blöcken. Belohnungssatz: Der Belohnungssatz für Validatoren ist dynamisch und hängt von der Gesamtsumme der im Netzwerk eingesetzten ETH ab. Je mehr ETH eingesetzt werden, desto niedriger ist der individuelle Belohnungssatz und umgekehrt. Dies soll ein Gleichgewicht zwischen der Sicherheit des Netzwerks und dem Anreiz zur Teilnahme schaffen. 2. Transaktionsgebühren: Grundgebühr: Nach der Umsetzung des Ethereum Improvement Proposal (EIP) 1559 wurde das Transaktionsgebührenmodell dahingehend geändert, dass eine Grundgebühr eingeführt wurde, die verbrannt (d. h. aus dem Verkehr gezogen) wird. Diese Grundgebühr wird dynamisch an die Netzwerknachfrage angepasst, um die Transaktionsgebühren zu stabilisieren und die Volatilität zu verringern. Prioritätsgebühr (Tipp): Benutzer können auch eine Prioritätsgebühr (Tipp) hinzufügen, um Validatoren einen Anreiz zu bieten, ihre Transaktionen schneller aufzunehmen. Diese Gebühr geht direkt an die Validatoren und bietet ihnen einen zusätzlichen Anreiz, Transaktionen effizient zu verarbeiten. 3. Strafen für böswilliges Verhalten: Slashing: Validatoren müssen mit Strafen (Slashing) rechnen, wenn sie sich böswillig verhalten, z. B. durch doppeltes Signieren oder Validieren falscher Informationen. Slashing führt zum Verlust eines Teils ihrer eingesetzten ETH, was schlechte Akteure abschreckt und sicherstellt, dass Validatoren im besten Interesse des Netzwerks handeln. Strafen bei Inaktivität: Validatoren müssen auch bei längerer Inaktivität mit Strafen rechnen. Dadurch wird sichergestellt, dass Validatoren aktiv bleiben und sich für die Aufrechterhaltung der Sicherheit und des Betriebs des Netzwerks einsetzen. Gebühren, die auf der Ethereum-Blockchain anfallen 1. Gasgebühren: Berechnung: Gasgebühren werden auf der Grundlage der Rechenkomplexität von Transaktionen und Smart-Contract-Ausführungen berechnet. Jeder Vorgang auf der Ethereum Virtual Machine (EVM) ist mit Gaskosten verbunden. Dynamische Anpassung: Die durch EIP-1559 eingeführte Grundgebühr passt sich dynamisch an die Netzwerkauslastung an. Bei hoher Nachfrage nach Blockraum steigt die Grundgebühr, bei geringer Nachfrage sinkt sie. 2. Gebühren für Smart Contracts: Bereitstellung und Interaktion: Die Bereitstellung eines Smart Contracts auf Ethereum ist mit der Zahlung von Gasgebühren verbunden, die proportional zur Komplexität und Größe des Vertrags sind. Auch die Interaktion mit eingesetzten Smart Contracts (z. B. Ausführung von Funktionen, Übertragung von Token) verursacht Gasgebühren. Optimierungen: Entwickler werden dazu angeregt, ihre Smart Contracts zu optimieren, um den Gasverbrauch zu minimieren und Transaktionen für Benutzer kostengünstiger zu machen. 3. Gebühren für die Übertragung von Vermögenswerten: Token-Übertragungen: Die Übertragung von ERC-20 oder anderen Token-Standards ist mit Gasgebühren verbunden. Diese Gebühren variieren je nach Vertragsumsetzung des Tokens und der aktuellen Netzwerknachfrage.
Solana verwendet eine Kombination aus „Proof of History (PoH)“ und „Proof of Stake (PoS)“, um sein Netzwerk zu sichern und Transaktionen zu validieren. Hier finden Sie eine detaillierte Erklärung der Anreizmechanismen und der anfallenden Gebühren: Anreizmechanismen 4. Validatoren: Belohnungen für das Staking: Validatoren werden auf der Grundlage der Anzahl der von ihnen gestakten SOL-Token ausgewählt. Sie verdienen Belohnungen für die Erstellung und Validierung von Blöcken, die in SOL verteilt werden. Je mehr Token eingesetzt werden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie ausgewählt werden, um Transaktionen zu validieren und neue Blöcke zu erstellen. Transaktionsgebühren: Validatoren verdienen einen Teil der Transaktionsgebühren, die von Benutzern für die Transaktionen gezahlt werden, die sie in die Blöcke aufnehmen. Dies bietet Validatoren einen zusätzlichen finanziellen Anreiz, Transaktionen effizient zu verarbeiten und die Integrität des Netzwerks zu wahren. 5. Delegatoren: Delegiertes Staking: Token-Inhaber, die keinen Validator-Knoten betreiben möchten, können ihre SOL-Token an einen Validator delegieren. Im Gegenzug erhalten die Delegatoren einen Anteil an den von den Validatoren erzielten Gewinnen. Dies fördert eine breite Beteiligung an der Sicherung des Netzwerks und gewährleistet die Dezentralisierung. 6. Wirtschaftliche Sicherheit: Slashing: Validatoren können für böswilliges Verhalten bestraft werden, z. B. für die Erstellung ungültiger Blöcke oder für häufiges Offline-Sein. Diese Strafe, die als Slashing bezeichnet wird, beinhaltet den Verlust eines Teils ihrer eingesetzten Token. Slashing schreckt unehrliche Handlungen ab und stellt sicher, dass Validatoren im besten Interesse des Netzwerks handeln. Opportunitätskosten: Durch das Staking von SOL-Token sperren Validatoren und Delegierte ihre Token, die sonst verwendet oder verkauft werden könnten. Diese Opportunitätskosten sind ein Anreiz für die Teilnehmer, ehrlich zu handeln, um Belohnungen zu erhalten und Strafen zu vermeiden. Gebühren, die für die Solana-Blockchain gelten 7. Transaktionsgebühren: Niedrige und vorhersehbare Gebühren: Solana ist darauf ausgelegt, einen hohen Durchsatz an Transaktionen zu bewältigen, was dazu beiträgt, die Gebühren niedrig und vorhersehbar zu halten. Die durchschnittliche Transaktionsgebühr auf Solana ist im Vergleich zu anderen Blockchains wie Ethereum deutlich niedriger. Gebührenstruktur: Gebühren werden in SOL gezahlt und dienen dazu, Validatoren für die Ressourcen zu entschädigen, die sie für die Verarbeitung von Transaktionen aufwenden. Dazu gehören Rechenleistung und Netzwerkbandbreite. 8. Mietgebühren: Staatlicher Speicher: Solana erhebt Mietgebühren für die Speicherung von Daten in der Blockchain. Diese Gebühren sollen von einer ineffizienten Nutzung des staatlichen Speichers abhalten und Entwickler dazu ermutigen, ungenutzten Speicherplatz zu bereinigen. Die Mietgebühren tragen dazu bei, die Effizienz und Leistung des Netzwerks aufrechtzuerhalten. 9. Gebühren für Smart Contracts: Ausführungskosten: Ähnlich wie bei den Transaktionsgebühren basieren die Gebühren für die Bereitstellung und Interaktion mit Smart Contracts auf Solana auf den erforderlichen Rechenressourcen. Dadurch wird sichergestellt, dass den Benutzern die von ihnen genutzten Ressourcen anteilig in Rechnung gestellt werden.