Was ist der Proof of Work (PoW) Konsensmechanismus?
Was ist der Proof of Work Konsensmechanismus? Wir erklären den Konsensmechanismus des Bitcoins und nennen Vor- und Nachteile.
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Der Bitcoin ist seit Jahren eines der aufregendsten Investitionsobjekte weltweit. Um die Kryptowährung hat sich mit den Jahren eine Fangemeinde aus hunderten Millionen von Menschen gebildet. Um den Bitcoin und sein Potenzial zu verstehen, solltest du über die Grundlagen der Kryptowährung Bescheid wissen. Dazu gehört der Proof of Work Konsensmechanismus.
Der Proof of Work (PoW) Konsensmechanismus ist entscheidend dafür, wie Transaktionen auf der Bitcoin Blockchain durchgeführt werden. Wir erklären die Funktion eines Konsensmechanismus, die Besonderheiten von PoW und die Alternativen.
Was ist der Bitcoin?
Der Bitcoin ist die weltweit erste und die größte Kryptowährung. Es handelt sich um eine dezentrale Währung, die auf der Blockchain Technologie aufgebaut ist. Auf der Blockchain werden Transaktionen über ein dezentral organisiertes Buchungssystem abgewickelt. Zahlungen werden über eine digitale Signatur legitimiert und Peer-to-Peer abgewickelt.
Die Bitcoin Blockchain entstand im Jahr 2009. Als erste wirklich dezentrale Währung war die Entwicklung des Bitcoins eine technische Revolution. In den folgenden Jahren sahen wir eine stetige Kurssteigerung des Bitcoin Kurses auf über 68.000 Dollar (Allzeithoch). Im Moment liegt der Bitcoin Kurs bei leicht über 41.000 Dollar (Stand: 17.03.2022).
Was ist Proof of Work?
Proof of Work (kurz PoW) ist der Konsensmechanismus der Bitcoin Blockchain. Der Konsensmechanismus sorgt dafür, dass sich Teilnehmer an der Blockchain auf eine identische Version der Blockchain (Konsens) einigen. Das macht die Bitcoin Blockchain sicher und zuverlässig und verhindert Fehler bei den Transaktionen im dezentralen Zahlungsnetzwerk.
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Wie funktioniert Proof of Work?
Die Erstellung von Blöcken auf der Blockchain erfolgt durch das Minen von Blöcken. Beim Bitcoin Mining stellen Personen dezentral Rechenleistung für das Bitcoin-Netzwerk zur Verfügung. Diese Miner bilden die Grundlage für den Proof of Work Konsensmechanismus.
Das Prinzip von Proof of Work basiert auf der Grundlage, dass Miner nachweisen müssen, dass sie auf der Blockchain eine bestimmte Arbeit geleistet haben, um Blöcke zu erstellen. Dies sichert die Blockchain auf folgende Art und Weisen:
- Auf dem Bitcoin Netzwerk ist die Schwierigkeit des Minings so gewählt, dass immer in einer bestimmten Zeit ein Block hinzugefügt wird. Dadurch kommt es zu einem kontinuierlichen Wachstum.
- Für die Knotenpunkte (Nodes) in der Blockchain ist es leicht, den richtigen Block zu erkennen: der Block, für den die meiste Arbeit aufgewendet wurde.
- Proof of Work sorgt für Sicherheit im Netzwerk. Ein Angreifer muss zunehmend mehr Energie als alle anderen vorherigen Nodes aufwenden, um die Blockchain zu „hacken“. Dies ist mit der Zeit unmöglich.
- Eine Neuerstellung von Blocks erfordert zunehmend mehr Aufwand. Das macht den Bitcoin von Natur aus deflationär und damit langfristig wertvoller.
Was sind die Nachteile von Proof of Work?
Die Nachteile des Proof of Work Konsensmechanismus liegen eigentlich auf der Hand und sind in der Struktur der Bitcoin Blockchain und seines Konsensmechanismus begründet:
- Durch die zunehmende Mining-Schwierigkeit steigt der Energieverbrauch für das Bitcoin-Netzwerk massiv an.
- Die Verarbeitungsgeschwindigkeit von Transaktionen verringerte sich mit der Zeit erheblich. Bitcoin will mit dem Lightning Netzwerk dagegen halten.
- Größere Mining Pools, die von großen Mining-Farmen betrieben werden, haben den Großteil der Rechenleistung, was die Wahrscheinlichkeit für das Mining eines Blockes erhöht. Damit sind kleinere Miner zunehmend benachteiligt.
Was sind alternative Konsensmechanismen?
Im Laufe der letzten Jahre haben sich alternative Konsensmchanismen entwickelt:
- Proof of Stake (PoS) ist die bekannteste Alternative zu Proof of Work. Ethereum und andere Smart Contract Plattformen nutzen sie. Der Konsens beruht auf einer gewichtigen Zufallsauswahl. Teilnahmedauer und/oder Vermögen („Stake“) sind ausschlaggebende Faktoren. PoS hat sich als energiesparender und effizienter als PoW herausgestellt.
- Proof of Activity (PoA) verbindet beide Konsensmechanismen. Hier treten Miner mit Rechenleistung in Konkurrenz. Allerdings erfolgt im zweiten Schritt ebenfalls eine Zufallsauswahl mit höheren Chancen für den Teilnehmer, der mehr „Stake“ besitzt.
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