In Kürze
- Proof of Work ist der Konsensalgorithmus, der das dezentrale Bitcoin-Blockchain-Netzwerk sichert.
- Bitcoin-Miner versuchen, komplexe mathematische Gleichungen mit dem energieintensiven Prozess zu lösen, um neue Blöcke zu generieren und BTC-Belohnungen zu verdienen.
Das Blockchain Technologie, die antreibt Bitcoin und viele andere Kryptowährungen ist im Wesentlichen eine Datenbank, aber sie unterscheidet sich stark von jedem typischen, zentralisierten Ledger. Es ist dezentralisiert und wird von Peer-Operated Nodes betrieben, die auf der ganzen Welt verteilt sind, ohne Aufsichtsbehörde, um das Sagen zu haben oder die Regeln festzulegen.
Wie sichert man also ein dezentrales Netzwerk und stellt sicher, dass sich alle über den Inhalt des Ledgers einig sind? Das ist, wo Bitcoins Nachweis der Arbeit Konsensalgorithmus kommt.
In Kombination mit Public Key Kryptographie, der Proof-of-Work-Konsensalgorithmus sichert das Distributed Ledger und schützt das Netzwerk vor „Double Spend“-Angriffen, während gleichzeitig neue Transaktionsblöcke zur Kette hinzugefügt und BTC-Belohnungen generiert werden.
Der Proof-of-Work-Mechanismus erfordert Bitcoin Bergleute konkurrieren, um komplexe mathematische Gleichungen mit ihren Computern zu lösen – ein sehr energieintensiver Prozess. Es ist absichtlich schwierig, aber die resultierenden Bitcoin-Belohnungen können in der Tat unglaublich wertvoll sein.
Der Arbeitsnachweis ist für den weiteren Betrieb von Bitcoin unerlässlich, aber sein Energieverbrauch wurde eingehend geprüft und einige andere Kryptowährungen haben sich ganz anders eingestellt Nachweis der Beteiligung Modell statt. Hier erfahren Sie, wie der Arbeitsnachweis funktioniert, warum er für Bitcoin notwendig ist und was die Nachteile sind.
Was ist ein Konsensmechanismus?
Im Gegensatz zu einer traditionellen Datenbank, die von einem Administrator überwacht wird, ist eine öffentliche Blockchain ein dezentrales Peer-to-Peer-Netzwerk, zu dem jeder Teilnehmer potenziell beitragen kann. Konsens ist für das Funktionieren eines solchen verteilten Netzwerks angesichts der potenziell Tausenden von Knotenbetreibern unerlässlich: Alle müssen sich über den Zustand des Netzwerks einigen, damit es ordnungsgemäß funktioniert.
Ein Konsensmechanismus ist der Prozess, bei dem das Netzwerk zuverlässig und automatisch bestimmt, welcher Teilnehmerblock – der eine Aufzeichnung der letzten Transaktionen ist – der Kette hinzugefügt wird, wodurch er geprägt und mit neuen belohnt wird kryptowährung im Prozess.
Was ist ein Arbeitsnachweis und wie funktioniert er?
Proof of Work ist der Konsensmechanismus, der von seinem Schöpfer für Bitcoin entwickelt wurde. Satoshi Nakamoto. Ein ähnliches Modell wurde von Ethereum, Litecoin, Dogecoin und andere Kryptowährungen seitdem. Beim Proof-of-Work-Modell führen Miner Hashing-Software auf ihren Computern aus, die die Leistungsfähigkeit ihrer Hardware nutzt, um komplexe mathematische Gleichungen zu lösen.
Letztendlich ist die Mathematik willkürlich: Bergleute tun ihre Arbeit, um kostbare Computerressourcen im Austausch für eine mögliche Belohnung auszugeben. Es ist absichtlich ein schwieriger Prozess, potenzielle Angriffe auf das Netzwerk zu verhindern, aber das bedeutet, dass leistungsfähigere Computer im Vorteil sind. Seit den Anfängen des Bitcoin-Netzwerks gab es ein „Wettrüsten“ unter den Minern, die zunächst die CPU ihres Computers zum Mining von Bitcoin nutzten, bevor sie zu High-End-Grafikkarten und schließlich zu dedizierter ASIC-Mining-Hardware übergingen.
„Arbeitsnachweise haben die schöne Eigenschaft, dass sie über nicht vertrauenswürdige Zwischenhändler weitergegeben werden können.“
Satoshi Nakamoto
Bitcoin-Benutzer übertragen Transaktionen an die Blockchain, und Miner sammeln sie in einem Block und konkurrieren im Arbeitsnachweis, um die Gleichung als erster zu lösen, und zwar über einen Prozess namens Hashing. Der Miner oder Mining-Pool, dessen Block akzeptiert wird, verdient Bitcoin als Belohnung. Die Belohnung liegt derzeit bei 6.25 BTC; es war ursprünglich 50 BTC und Hälften alle vier Jahre. Dieser Vorgang wiederholt sich etwa alle 10 Minuten, da neue Blöcke geschrieben und neue Bitcoin effektiv geprägt und vergeben werden.
Wussten Sie schon?
Der Mining-Prozess von Bitcoin leitet sich von Hashcash ab, einem Proof-of-Work-System, das 1997 von Adam erfunden wurde, um E-Mail-Spam und Denial-of-Service-Angriffe zu bekämpfen. Back, ein früher Bitcoiner, hat bestritten, dass er der Schöpfer der Kryptowährung, Satoshi Nakamoto, ist.
Warum ist es wichtig?
Der Arbeitsnachweis ist eine kritische Komponente des Bitcoin-Netzwerks. Ohne einen so energieintensiven Prozess wäre es für schlechte Akteure leicht, das Netzwerk anzugreifen und Bitcoin „doppelt auszugeben“. Dies wird als 51%-Angriff bezeichnet, bei dem eine Mining-Gruppe einen Großteil der gesamten Hash-Rate (Rechenleistung) des Netzwerks kontrolliert, wodurch sie Blöcke manipulieren und das System ausnutzen kann.
„Die Proof-of-Work-Kette ist die Lösung für das Synchronisationsproblem und dafür, die global geteilte Ansicht zu kennen, ohne jemandem vertrauen zu müssen.“
Satoshi Nakamoto
Da der Arbeitsnachweis von Bitcoin jedoch so ressourcenintensiv ist, ist es für jeden Bergmann oder jede Gruppe fast unmöglich, über so viel Gesamtmacht zu verfügen.
Welche Kryptowährungen verwenden Arbeitsnachweise?
Proof of Work ist das vorherrschende Konsensmodell unter den Kryptowährungen, wobei die beiden größten Coins – Bitcoin und Ethereum – beide es verwenden, zusammen mit anderen Coins wie Litecoin, Dogecoin, Bitcoin Cash und Monero.
Wussten Sie schon?
Ethereum ist derzeit dabei, mit der Einführung von Ethereum 2.0 vom Proof of Work zu einem Proof of Stake-Modell überzugehen.
Welche Nachteile hat ein Arbeitsnachweis?
Der größte Nachteil des Proof-of-Work-Modells von Bitcoin ist die schiere Energiemenge für den Bergbau benötigt. Digiconomist schlägt vor, dass das gesamte Bitcoin-Netzwerk einen COXNUMX-Fußabdruck hat, der mit dem Marokkos vergleichbar ist, und der Elektroautohersteller Tesla zitierte die Umweltauswirkungen des Bergbaus, als er sich entschied, Stoppen Sie die Annahme von Bitcoin-Zahlungen im Mai 2021.
Angesichts des Wertes von Bitcoin und der damit verbundenen Belohnungen ist es keine Überraschung, dass dies ein stark umstrittenes und kontroverses Thema ist. Bitcoin-Befürworter weisen oft darauf hin, dass solche Schätzungen seines Energieverbrauchs irreführend oder übertrieben sind, oder kontern, dass Banken und zentralisierte Zahlungsdienste nicht das gleiche Maß an Kontrolle erhalten.
Einige glauben, dass Bitcoin-Mining fördert die Nutzung erneuerbarer Energienoder schlagen vor, dass beim Bitcoin-Mining erzeugte Energie verwendet wird, die sonst wäre es verschwendet worden. Die Debatte konzentriert sich nicht so sehr darauf, ob das Bitcoin-Mining eine enorme Menge an kollektiver Energie ausdehnt – es tut es, und das ist beabsichtigt. Es ist auch wichtig, Bitcoin so aufrechtzuerhalten, wie das Protokoll derzeit funktioniert. Ein Großteil der Debatte konzentriert sich vielmehr auf die Art der verwendeten Energie und ob sie sich lohnt. Es überrascht nicht, dass Bitcoin-Miner und Fans glauben, dass dies der Fall ist.
Auch zum Leidwesen der Spieler hat das Mining für Kryptowährungen wie Ethereum ausgelöst immense Nachfrage für leistungsstarke PC-Grafikkarten (oder GPUs), was zu weit verbreiteten Engpässen und Preiserhöhungen führt. Das hat die Hersteller dazu gebracht schwächen die Mining-Fähigkeiten ihrer Grafikkarten, um sie für Miner weniger attraktiv zu machen.
Während die immense Größe des Bitcoin-Netzwerks einen Angriff von 51% wahrscheinlich unmöglich macht, gilt dies nicht für kleinere Proof-of-Work-Blockchain-Netzwerke. Beide Astraleum Klassik und Bitcoin Cash mit solchen Angriffen zum Beispiel im Jahr 2020 konfrontiert.
Arbeitsnachweis vs. Nachweis des Anteils
Inmitten der Bedenken bezüglich des Energieverbrauchs von Proof-of-Work-Netzwerken hat sich in der Blockchain-Branche ein alternativer Konsensmechanismus etabliert: Nachweis der Beteiligung. Ein Proof-of-Stake-System basiert auf Validatoren, um einen großen Teil der nativen Kryptowährung im Netzwerk zu halten, und diese Benutzer validieren Transaktionen und verdienen Belohnungen.
Münzen mögen Cardano, Algorand, Kosmos und Binance Coin alle verwenden eine Form des Proof-of-Stake-Modells. Wie bereits erwähnt, geht Ethereum derzeit mit seinem Ethereum 2.0 Aktualisierung; Das neue Netz verbraucht schätzungsweise 99.95 % weniger Energie als das aktuelle.
Für den Proof of Stake sind keine Hochleistungscomputer oder Mining-Rigs erforderlich, sodass das gesamte Netzwerk erheblich weniger Energie verbraucht als ein Proof-of-Work-System. Auf der anderen Seite behaupten Kritiker, dass Proof-of-Stake-Modelle den „Reichen dabei helfen, reicher zu werden“, da Validatoren eine riesige Menge an Münzen einsetzen müssen, um teilzunehmen, und dass dies den Benutzern einen Anreiz gibt, ihre Münzen nicht auszugeben.
Quelle: https://decrypt.co/73344/what-is-proof-of-work-how-the-bitcoin-network-is-maintained
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