Was ist ein Arbeitsnachweis?
Proof-of-Work ist der Algorithmus, der viele Kryptowährungen sichert, einschließlich Bitcoin und Ethereum. Die meisten digitalen Währungen haben eine zentrale Instanz oder einen Führer, der jeden Benutzer und wie viel Geld er hat, im Auge behält. Aber es gibt keinen solchen Führer, der für Kryptowährungen wie Bitcoin verantwortlich ist. Ein Arbeitsnachweis ist erforderlich, damit die Online-Währung funktioniert, ohne dass ein Unternehmen oder eine Regierung die Show betreibt.
Genauer gesagt löst der Proof-of-Work das „Doppelausgabenproblem“, das ohne einen verantwortlichen Leiter schwieriger zu lösen ist. Wenn Benutzer ihre Coins doppelt ausgeben können, bläst dies das Gesamtangebot auf, entwertet die Coins aller anderen und macht die Währung unberechenbar und wertlos.
Doppelausgaben sind ein Problem bei Online-Transaktionen, da digitale Aktionen sehr einfach zu replizieren sind, was es trivial macht, eine Datei zu kopieren und einzufügen oder eine E-Mail an mehr als eine Person zu senden.
Proof-of-Work macht es sehr, sehr schwierig, digitales Geld zu verdoppeln. Es ist ungefähr so, wie es sich anhört: „Beweis“, dass jemand eine beträchtliche Anzahl von Berechnungen durchgeführt hat.
So funktioniert der Arbeitsnachweis
Bitcoin ist ein blockchain, das ein gemeinsames Hauptbuch ist, das eine Historie jeder Bitcoin-Transaktion enthält, die jemals stattgefunden hat. Diese Blockchain besteht, wie der Name schon sagt, aus Blöcken. In jedem Block sind die neuesten Transaktionen gespeichert.
Der Proof-of-Work ist ein notwendiger Bestandteil des Hinzufügens neuer Blöcke zur Bitcoin-Blockchain. Blöcke werden zum Leben erweckt von Minenarbeiter, die Akteure im Ökosystem, die Proof-of-Work ausführen. Ein neuer Block wird vom Netzwerk jedes Mal akzeptiert, wenn ein Miner einen neuen gewinnbringenden Arbeitsnachweis vorlegt, was ungefähr alle 10 Minuten geschieht.
Den erfolgreichen Arbeitsnachweis zu finden ist so schwierig, dass die einzige Möglichkeit, die Arbeit zu leisten, die Miner zum Gewinnen von Bitcoin benötigen, mit teuren, spezialisierten Computern besteht. Miner verdienen Bitcoin, wenn sie eine passende Berechnung erraten. Je mehr Berechnungen sie ausführen, desto mehr Bitcoin werden sie wahrscheinlich verdienen.
Welche Berechnungen machen die Miner genau? Bei Bitcoin spucken Miner sogenanntes „Hash“ aus, das eine Eingabe in eine zufällig aussehende Folge von Buchstaben und Zahlen verwandelt.
Das Ziel der Miner ist es, einen Hash zu erstellen, der dem aktuellen „Ziel“ von Bitcoin entspricht. Sie müssen einen Hash mit genügend Nullen davor erstellen. Die Wahrscheinlichkeit, mehrere Nullen hintereinander zu bekommen, ist sehr gering. Aber Bergleute auf der ganzen Welt führen Billionen solcher Berechnungen pro Sekunde durch, sodass sie im Durchschnitt etwa 10 Minuten brauchen, um dieses Ziel zu erreichen.
Wer zuerst das Ziel erreicht, gewinnt einen Stapel Bitcoin-Kryptowährung. Dann schafft das Bitcoin-Protokoll einen neuen Wert, den die Bergleute hashen müssen, und die Bergleute beginnen das Rennen um den siegreichen Arbeitsnachweis noch einmal von vorne.
Häufig gestellte Fragen zu Arbeitsnachweisen
Warum befolgen Bergleute die Regeln?
Miner verdienen Bitcoin-Belohnungen für jeden Block, für den sie die Lösung finden. Das ist es, was sie in erster Linie zu Mine treibt.
Diese monetäre Belohnung treibt sie auch dazu, die Regeln zu befolgen – zum Beispiel ihr Geld nicht doppelt auszugeben. Sagen wir, Alfred der Bergmann findet einen gewinnenden Hash für einen Block. Wenn Alfred die Lösung mit dem Block einreicht, aber Regeln innerhalb des Blocks bricht – beispielsweise Münzen mehr als einmal ausgibt – wird der Rest des Bitcoin-Netzwerks Alfreds Block ablehnen. Alfred wird alle Bitcoins verlieren, die er hätte gewinnen sollen. Die Gefahr, die Bitcoin-Belohnungen zu verlieren, hält die Bergleute ehrlich.
Warum ist ein Arbeitsnachweis erforderlich?
Das Ziel des Proof-of-Work besteht darin, Benutzer daran zu hindern, zusätzliche Münzen zu drucken, die sie nicht verdient haben, oder doppelte Ausgaben zu tätigen. Wenn Benutzer ihre Coins mehr als einmal ausgeben könnten, würde dies die Währung effektiv wertlos machen.
In den meisten digitalen Währungen ist dieses Problem einfach zu lösen. Die für das System verantwortliche Bank überwacht, wie viel Geld jede Person hat. Wenn Alice Bob 1 US-Dollar sendet, zieht die Bank 1 US-Dollar von Alice ab und gibt Bob 1 US-Dollar.
Aber in der Kryptowährung gibt es keine solche Entität. Arbeitsnachweise bieten eine Lösung.
Wer hat den Arbeitsnachweis erfunden?
Bitcoin-Ersteller Satoshi Nakamoto einen Proof-of-Work erfunden, um Bitcoin auf den Weg zu bringen. Niemand weiß, wer Nakamoto ist oder ob der Name ein Pseudonym ist.
Welche Probleme gibt es beim Arbeitsnachweis?
Es gibt zumindest ein paar Probleme mit dem Proof-of-Work:
- Hoher Energieverbrauch: Bitcoin verbraucht genauso viel Energie wie die ganze Schweiz wegen Arbeitszeugnissen. Und sein Energieverbrauch steigt, da sich immer mehr Bergleute der Jagd nach Bitcoins anschließen, obwohl ein Teil davon mit erneuerbarer Energie betrieben wird.
- 51% Angriffe: Wenn ein Mining-Unternehmen 51% der Mining-Hashrate von Bitcoin ansammeln kann, kann es die Regeln vorübergehend missachten, Münzen doppelt ausgeben und Transaktionen blockieren.
- Bergbauzentralisierung: Beim Proof-of-Work geht es darum, eine Währung ohne eine einzige verantwortliche Stelle zu schaffen. In der Praxis ist das System jedoch etwas zentralisiert, wobei nur drei Mining-Pools die Kontrolle haben fast 50% der Rechenleistung von Bitcoin. Entwickler versuchen es zumindest dieses Problem lindern, jedoch.
Warum bedeutet mehr Mining-Power mehr Sicherheit?
Je mehr Rechenleistung in die Sicherung von Bitcoin investiert wird, desto mehr Ressourcen muss ein potenzieller Angreifer ansammeln, um Bitcoin erfolgreich anzugreifen.
Welche Kryptowährungen verwenden Proof-of-Work?
Die meisten Kryptowährungen verwenden Proof-of-Work, obwohl einige mit anderen Möglichkeiten zur Sicherung ihrer Netzwerke experimentieren. Zu den beliebtesten Kryptowährungen, die Proof-of-Work abgreifen, gehören:
- Bitcoin
- Ethereum (obwohl Ethereum vor kurzem begann der lange Prozess des Übergangs zu Ethereum 2.0, einem Upgrade, das die Kryptowährung stattdessen auf den potenziell umweltfreundlicheren Proof-of-Stake verlagern wird.)
- Bitcoin-Bargeld
- Litecoin
- Währung