Was ist Proof of Work? Bitcoins Motor erklärt

Proof of Work ist eine Methode, um zu beweisen, dass du echte, aufwendige Arbeit geleistet hast, ohne dass dir jemand vertrauen muss. Bei Bitcoin probieren Miner unzählige Zahlen durch, bis eine davon eine gültige Lösung ergibt. Diese Lösung zu finden kostet enorm viel Rechenleistung und damit Strom. Sie zu prüfen dauert dagegen den Bruchteil einer Sekunde. Ein Miner kann die Arbeit also nicht vortäuschen. Der Beweis steckt in der Lösung selbst und jeder im Netzwerk kann ihn sofort nachrechnen.

Normalerweise kommt Vertrauen von einer Autorität. Eine Bank bestätigt dein Guthaben, ein Staat steht hinter der Währung. Bitcoin hat weder das eine noch das andere. An deren Stelle tritt Proof of Work. Jeder Block, der an die Kette angehängt wird, kostet echten Strom. Wer einen alten Eintrag nachträglich ändern will, muss diese Arbeit noch einmal leisten, und zwar schneller als das gesamte ehrliche Netzwerk zusammen. Praktisch ist das unmöglich. Genau dieser Aufwand macht die Transaktionshistorie dauerhaft, ohne dass jemand die Kontrolle über sie hat.

Früher oder später begegnet dir Proof of Stake, das System hinter vielen anderen Coins, am bekanntesten Ethereum. Statt Strom einzusetzen, hinterlegen Validatoren dort Coins als Sicherheit und bekommen Mitbestimmung im Verhältnis zu ihrem Einsatz. Das braucht deutlich weniger Energie, und genau damit wird Proof of Stake beworben. Die Sicherheit hängt damit aber am Besitz des Coins und nicht an einem Aufwand außerhalb des Systems. Bitcoin bleibt bewusst bei Proof of Work, weil genau dieser physische Aufwand in der echten Welt der Kern des Vertrauens ist.

Alles, was ein ASIC-Miner tut, ist Proof of Work. Er nimmt den aktuellen Block, fügt eine Nonce hinzu, also eine Zählzahl, die er bei jedem Versuch ändert, schickt das Ganze durch die SHA-256-Funktion und prüft, ob das Ergebnis unter dem Zielwert liegt. Wenn nicht, ändert er die Nonce und versucht es erneut, Billionen Mal pro Sekunde. Es gibt dabei keinen Trick und keine Strategie, nur unermüdliches Ausprobieren, bis er oder jemand anderes einen Block findet. Wenn jemand sagt, ein Miner sei leistungsstark, heißt das nur, dass er schneller probieren kann. Gemessen wird das in Hashes pro Sekunde.

Hier zeigt sich, was der Aufwand wert ist. Um eine Transaktion von letzter Woche zu ändern, müsstest du die Arbeit an diesem Block und an allen darauf folgenden Blöcken neu erledigen, und zwar schneller, als alle ehrlichen Miner der Welt neue Blöcke finden. Du bräuchtest also mehr Rechenleistung als der gesamte Rest des Netzwerks zusammen und müsstest die ganze Zeit den Strom dafür bezahlen. Je tiefer ein Block in der Kette liegt, desto absurder wird die Rechnung. Niemand bewacht dieses Kassenbuch. Das erledigt die Mathematik.