Die Blockchain-Technologie, die Kryptowährungen wie Bitcoin ermöglicht, ist in der Regel eine dezentralisierte Datenbank ohne zentrale Instanz zur Kontrolle. Als dezentrale Datenbank wird Blockchain durch Parteien gesichert, die Knoten weltweit betreiben. Dies wird durch den Proof-of-Work-Konsensmechanismus ermöglicht.

In diesem Artikel werden wir Ihnen den Begriff Proof-of-Work näherbringen. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Konsensmechanismus erklärt

Im Gegensatz zu einer traditionellen Datenbank, die von einer zentralen Instanz überwacht wird, ist eine öffentliche Blockchain dezentralisiert und ermöglicht es daher jedem, zu ihrer Sicherung beizutragen. Konsens ist für den Betrieb jeder Blockchain von entscheidender Bedeutung, da Tausende von Parteien weltweit Knoten betreiben. Diese Parteien müssen sich auf verschiedene Aspekte einigen, damit die Kette wie erwartet funktioniert.

Demnach ist ein Konsensmechanismus ein Prozess, bei dem eine bestimmte Blockchain automatisch und zuverlässig bestimmt, welcher Knotenbetreiber welcher Block von Transaktionen auf dem Netzwerk eingereicht wird, um Mining-Belohnungen zu erhalten.

Verstehen von Proof-of-Work

Proof-of-Work (PoW) ist ein Typ eines Konsensmechanismus, der ursprünglich von Satoshi Nakamoto, dem Gründer des Coins, für Bitcoin entwickelt wurde. Seit seiner Entwicklung wurde er von anderen Kryptoprojekten übernommen, darunter Dogecoin, Litecoin und Ethereum, das im September 2022 auf einen Proof-of-Stake-Konsensmechanismus migriert ist.

Knotenbetreiber werden im Proof-of-Work-Modell als Miner bezeichnet. Sie betreiben Hardware mit enormer Hashing-Power, um komplexe mathematische Gleichungen zu lösen. Nakamoto hat den Prozess absichtlich schwierig gemacht, um jeden böswilligen Akteur daran zu hindern, die Bitcoin-Blockchain anzugreifen.

Anfangs nutzten Miner nur CPUs von ihren Computern, um Bitcoin zu schürfen. Da die mathematischen Gleichungen jedoch immer schwieriger zu lösen wurden, waren die CPUs nicht mehr leistungsstark genug für die Aufgabe. Daher haben die Miner ASIC übernommen, eine dedizierte Mining-Hardware.

Mining-Belohnungen

Wie bereits erwähnt, gibt es Belohnungen für Bitcoin-Knotenbetreiber. So verdienen sie sie: Wenn Bitcoin-Benutzer Transaktionen auslösen, werden sie in Blöcke gruppiert, und Miner konkurrieren darum, die Blöcke zum Bitcoin-Netzwerk hinzuzufügen. Der Miner, der an die Spitze kommt, erhält eine BTC-Belohnung. Ab Januar 2024 beträgt die Belohnung 6,25 BTC. Dieser Betrag soll jedoch nach dem Bitcoin-Halving-Ereignis im April auf 3,125 BTC sinken. Es ist erwähnenswert, dass neue Blöcke in der Regel alle 10 Minuten zur Bitcoin-Blockchain hinzugefügt werden.

Warum ist Proof-of-Work wichtig?

Dieser Konsensmechanismus ist ein wesentlicher Bestandteil von Bitcoin. Ohne Proof-of-work wäre es sehr einfach für jeden gewesen, einen 51%-Angriff auf die Blockchain durchzuführen. Diese Art von Angriff tritt auf, wenn ein einzelner Miner über 51% der gesamten Rechenleistung der Blockchain verfügt und es ihnen daher möglich ist, das Netzwerk zu manipulieren. Mit Proof-of-work kann kein Miner über diese Art von Rechenleistung verfügen.

Nachteile von Proof-of-Work

Der Hauptnachteil des Proof-of-Work-Konsensmechanismus ist, dass er einen erheblichen Energiebedarf hat. Außerdem wurden Proof-of-Work-Blockchains beschuldigt, die Umwelt zu verschmutzen. Ein aktueller Bericht von Digiconomist zeigte, dass Krypto-Miner einen CO2-Fußabdruck haben, der dem von Kraftstofffahrzeugen aufgezeichneten ähnlich ist. Die Kritik von Umweltschützern zwang den Elektroautohersteller Tesla vor einigen Jahren, Bitcoin-Zahlungen aufzugeben.

Derzeit wird die Kritik lauter und einige Krypto-Skeptiker behaupten, dass Krypto-feindliche Gesetzgeber in den Vereinigten Staaten Umweltschützer finanziert haben, um irreführende Informationen über den Energieverbrauch im Bereich des digitalen Asset-Minings zu veröffentlichen, um die Ausweisung von Bergbauunternehmen aus den USA zu erreichen.

Die zunehmende Kritik hat einige Bergbauunternehmen dazu veranlasst, sich auf erneuerbare Energien umzustellen. Beispielsweise hat Marathon Digital bereits mehrere im Ausland gelegene Bergbauanlagen mit erneuerbaren Energien in Betrieb genommen.

Proof-of-Stake Konsensmechanismus

Dieser Konsensmechanismus wird für seinen geringeren Energieverbrauch gelobt. Anstatt Mining-Ausrüstung zu kaufen, müssen Knotenbetreiber in einem Proof-of-Stake-Modell eine erhebliche Anzahl von Token halten, um ein bestimmtes Netzwerk zu sichern. Neben Ethereum verwenden auch andere Top-Krypto-Token wie Algorand, BNB, Solana, Cosmos und Cardano diesen Konsensmechanismus.

Zusammenfassung

Proof-of-Work spielt eine zentrale Rolle in der Sicherheit und Funktionsweise vieler Kryptowährungen, insbesondere Bitcoin. Während es für seine Sicherheitsvorteile gelobt wird, hat der hohe Energieverbrauch von PoW zu Bedenken über seine langfristige Nachhaltigkeit geführt. Mit dem Aufkommen von alternativen Konsensmechanismen wie Proof-of-Stake könnten wir in Zukunft eine Verschiebung weg von PoW-basierten Systemen sehen.