Proof of Work (PoW) wurde in den frühen 1990er Jahren als Mittel zur Eindämmung von E-Mail-Spam eingeführt.
Die Idee war, dass Computer vor dem Versenden einer E-Mail einen kleinen Arbeitsaufwand leisten müssen. Diese Arbeit wäre für jemanden, der eine legitime E-Mail versendet, trivial, aber für Benutzer, die Massen-E-Mails versenden, würde sie eine Menge Rechenleistung und Ressourcen erfordern.
Es war jedoch Satoshi Nakamoto, der Schöpfer von Bitcoin, der die Technologie zum ersten Mal für die Verwendung in einem digitalen Geldsystem im Bitcoin-Weißbuch einsetzte.
Blockchain-Ordering
Inhaltsverzeichnis
Eine Blockchain ist ein Mechanismus, der aus einer Reihe von Blöcken (Gruppen von Transaktionen) besteht, die in chronologischer Reihenfolge basierend auf der Reihenfolge der Transaktionen angeordnet sind. Der erste Block in einer PoW-Blockchain ist in der Software fest einkodiert und wird als Genesis-Block (auch als Block 0 bezeichnet) bezeichnet. Per Definition verweist dieser Block nicht auf einen vorherigen Block. Die nachfolgenden Blöcke, die der Blockchain hinzugefügt werden, beziehen sich immer auf die vorherigen Blöcke und enthalten jeweils eine Kopie des vollständigen, aktualisierten Hauptbuchs.
Energienutzung von Proof of Work
PoW-Algorithmen bestimmen, wer das Hauptbuch durch einen Wettlauf anpassen darf, bei dem bestimmte Teilnehmer (Miner) dazu angehalten werden, Rechenenergie zu verbrauchen, um gültige Blöcke vorzuschlagen, die den Regeln des Netzwerks entsprechen. Die Knoten (jeder Computer, auf dem die Bitcoin-Software läuft) validieren dann die Transaktionen, verhindern Doppelausgaben (die Ausgabe desselben Geldes an zwei verschiedene Empfänger) und entscheiden, ob die vorgeschlagenen Blöcke der Kette hinzugefügt werden sollen. Um einen neuen Block zu erstellen, treten die Miner in einem PoW-Netzwerk gegeneinander an, um komplexe mathematische Probleme in einem Prozess namens Hashing zu lösen. Diese Rätsel sind sehr schwer zu lösen, aber es sollte für das Netzwerk einfach sein, die richtige Lösung zu verifizieren.
Teilnahme als Miner an PoW
In einem PoW-Protokoll wird Rechenleistung mit Kryptografie kombiniert, um einen Konsens zu erzielen und die Gültigkeit der in der Blockchain aufgezeichneten Transaktionen zu gewährleisten. Während des Hashing-Prozesses und um neue Blöcke zu erzeugen, wetteifern die Miner darum, ein korrektes Ergebnis für die mathematischen Probleme zu generieren. Zu diesem Zweck erraten sie eine Reihe von Pseudozufallszahlen, die als Hash bezeichnet werden. Diese muss, wenn sie mit den im Block enthaltenen Daten kombiniert und durch einen Hash-Funktionscomputer geleitet wird, ein Ergebnis liefern, das den im Protokoll festgelegten Bedingungen entspricht. Der gewonnene Hash wird anschließend an das Netzwerk gesendet, damit die anderen Miner überprüfen können, ob die Lösung richtig ist oder nicht. Ist die Lösung korrekt, wird der Block der Blockchain hinzugefügt und der Schürfer wird mit der Blockbelohnung entschädigt.
Proof of Work Reward-Verteilung
Die Blockbelohnung bezieht sich auf neue Kryptowährung, die von der Blockchain an den Miner für jeden Block vergeben wird, der als gültig erachtet und vom Netzwerk akzeptiert wird. Bei bestimmten Kryptowährungen, wie z. B. Bitcoin, wird die Blockbelohnung nach einer bestimmten Anzahl von gefundenen Blöcken reduziert. Dies geschieht, um die Gesamtgeldmenge begrenzt und deflationär zu halten.