Was ist der Proof of Work?

Proof of Work (PoW): Mechanismus zur Verhinderung von Doppelverbrauch

Viele Kryptowährungen greifen auf den Proof-of-Work (PoW)-Mechanismus als Konsensalgorithmus zurück, der den Register schützt. Dieser Algorithmus, der erstmals von Satoshi Nakamoto im Bitcoin-Whitepaper von 2008 vorgestellt wurde, ist die erste und beliebteste Methode, um Konsens zu gewährleisten. Die PoW-Technologie wurde jedoch bereits viel früher als HashCash vorgeschlagen, das von Adam Back erstellt wurde. Dieses Instrument war dazu gedacht, Spam durch die Anforderung einer bestimmten Menge von Berechnungen vor dem Versenden von E-Mails zu bekämpfen.

Was ist Doppelverbrauch?

Doppelverbrauch tritt auf, wenn die gleichen Mittel mehrmals ausgegeben werden. Dieser Begriff wird hauptsächlich im Zusammenhang mit digitaler Währung verwendet, wo die Möglichkeit einer solchen Handlung aufgrund der digitalen Natur der Vermögenswerte Realität wird. In der realen Welt ist eine solche Situation undenkbar, zum Beispiel können Sie nicht zweimal mit demselben Geldschein für einen Kaffee bezahlen. In der digitalen Sphäre kann dies mit der Duplizierung einer Datei verglichen werden, die es ermöglicht, sie gleichzeitig an mehrere Empfänger zu senden.

Warum wird Proof of Work benötigt?

Um die Rolle des Proof of Work zu verstehen, ist es wichtig, den Prozess der Transaktionen in der Blockchain zu verstehen. Transaktionen werden erst nach Überprüfung und Hinzufügung zur Blockchain gültig. Die Blockchain ist eine öffentliche Datenbank, in der Sie die Transaktionsgeschichte verfolgen können. Proof of Work garantiert, dass Benutzer keine Mittel ausgeben, die sie nicht ausgeben dürfen, indem sie die Blockchain gemäß den Systemregeln aktualisieren. Dieser Mechanismus gewährleistet Zuverlässigkeit und Sicherheit im Netzwerk, verhindert Doppelverbrauch und erhält die Integrität des Registers auch unter Bedingungen mit vielen Teilnehmern.

Wie funktioniert der Proof-of-Work-Mechanismus (PoW)?

Im Gegensatz zu einem einfachen Notizbuch, in dem Transaktionen nacheinander hinzugefügt werden, werden sie in der Blockchain zu Blöcken zusammengefasst, die nach Bestätigung zur Kette hinzugefügt werden. Dieser Prozess erfordert Rechenressourcen und Zeit.

Hashing und Arbeitsnachweis

Miner, die Blöcke erstellen, müssen ihre eigenen Ressourcen zum Hashen von Blockdaten verwenden. Dies bedeutet, dass Informationen in einen eindeutigen Code umgewandelt werden, der als "Fingerabdruck" des Blocks dient. Um jedoch den richtigen Code (Hash) zu finden, müssen die Miner Tausende oder sogar Millionen von Versuchen unternehmen.

Suche nach dem richtigen Hash

Miner versuchen, einen Hash zu erraten, der bestimmten Regeln des Protokolls entspricht. Dieser Prozess wird als Mining bezeichnet. Sie verwenden Informationen über Transaktionen und andere Daten, um einen Hash zu generieren. Dabei fügen sie auch einige variable Daten hinzu, um die Ausgabe des Hashs zu ändern. Diese variablen Daten, genannt Nonce, machen den Hashprozess einzigartig.

Block hinzufügen zur Kette

Wenn es einem Miner gelingt, einen passenden Hash zu finden, wird der Block als gültig betrachtet und zur Blockchain-Kette hinzugefügt. Andere Netzwerkteilnehmer aktualisieren ihre Kopien der Blockchain, um den neuen Block einzuschließen.

Proof of Work und Proof of Stake

Obwohl Proof of Work einer der am weitesten verbreiteten Konsensmechanismen bleibt, gibt es eine Alternative namens Proof of Stake (PoS). Bei PoS minen Validatoren nicht, sondern setzen ihre Token als Einsatz. Dies ist eine energieeffizientere Methode, aber ihre Implementierung steht noch aus großen Blockchains bevor.

Zusammenfassung

Proof of Work gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Blockchain, indem es den Teilnehmern ermöglicht, Transaktionen zu bestätigen und das Register zu aktualisieren. Derzeit ist Mining die verbreitetste Methode, um Konsens in dezentralen Netzwerken zu erreichen.