Bitwin24

Arbeitsnachweis:

Der Proof of Work (PoW) Konsensmechanismus ist das Fundament des Bitcoin-Ökosystems und sorgt für Netzwerksicherheit und Dezentralisierung. Im Kern ist PoW eine Methode, um eine Einigung zwischen verteilten Parteien zu erzielen, wenn kein Vertrauen besteht. Im Zusammenhang mit Bitcoin wird sie verwendet, um Transaktionen zu validieren und neue Blöcke in der Blockchain zu erstellen.

Beim PoW-System konkurrieren die Bitcoin-Miner darum, ein mathematisches Rätsel zu lösen, das Rechenleistung erfordert. Bei diesem Rätsel handelt es sich im Wesentlichen um eine kryptografische Hash-Funktion, im Fall von Bitcoin konkret SHA-256, die Eingabedaten in eine Zeichenkette fester Größe umwandelt. Die Herausforderung für Miner besteht darin, eine Nonce, einen variablen Teil der Blockdaten, zu finden, der einen Hashwert ergibt, der niedriger ist als ein vom Netzwerk festgelegtes Ziel, das sich im Laufe der Zeit anpasst.

Der Prozess, den richtigen Nonce zu finden, wird als Mining bezeichnet. Dabei werden schnell zahlreiche Hash-Werte erzeugt, bis der richtige gefunden ist. Das erfordert erhebliche Rechenressourcen und Strom, daher der Begriff „Proof of Work“. Der erste Miner, der das Rätsel löst, erhält das Recht, einen neuen Block mit Transaktionen zur Blockchain hinzuzufügen und wird mit neu erzeugten Bitcoin, die als Blockbelohnung ausgegeben werden, und Transaktionsgebühren belohnt.

PoW erfüllt mehrere wichtige Funktionen im Bitcoin-Ökosystem. Sie sichert das Netzwerk, indem sie es rechenintensiv und unpraktisch macht, vergangene Transaktionen zu verändern oder doppelt zu spenden. Dadurch wird die Integrität und chronologische Reihenfolge der Blockchain sichergestellt. Außerdem bietet PoW einen fairen und dezentralen Weg, neue Bitcoin auszugeben und gibt Minern einen Anreiz, den Netzwerkbetrieb aufrechtzuerhalten.

PoW ist jedoch nicht ohne Kritik, vor allem was die Umweltbelastung durch den hohen Energieverbrauch angeht. Aktuelle Studien von Daniel Batten zeigen, dass die Bergbauindustrie dieses Problem löst, indem sie zunehmend auf erneuerbare oder grüne Energie setzt. Der aktuelle Energiemix liegt bei fast 60 % und ist damit umweltfreundlicher als andere Branchen.

Trotzdem bleibt es ein zentraler Bestandteil des Bitcoin-Protokolls und verkörpert die Prinzipien der Sicherheit und Dezentralisierung, die für das Design der Kryptowährung grundlegend sind.

SHA-256 Algorithmus:

SHA-256, was für Secure Hash Algorithm 256-bit steht, ist eine kryptografische Hash-Funktion, die beim Bitcoin-Mining verwendet wird. Es ist ein wichtiger Teil des Prozesses, der die Sicherheit und Integrität von Bitcoin-Transaktionen gewährleistet. Hier ist eine vereinfachte Erklärung, wie es im Zusammenhang mit dem Bitcoin-Mining funktioniert:

Eingabedaten: SHA-256 verarbeitet Eingabedaten, zu denen beim Bitcoin-Mining Transaktionen gehören, die darauf warten, der Blockchain hinzugefügt zu werden, sowie der Hash des vorherigen Blocks und eine Nonce, eine Zufallszahl.

Hashing: Der SHA-256-Algorithmus wendet auf diese Eingabe eine komplexe Reihe von mathematischen Operationen an. Diese Vorgänge sind so konzipiert, dass sie leicht in eine Richtung ausgeführt werden können, aber extrem schwierig umzukehren sind. Das Ergebnis ist ein Hash mit fester Größe (256 Bit), der als 64-stellige Hexadezimalzahl erscheint.

Eindeutige Ausgabe: Jeder eindeutige Satz von Eingabedaten erzeugt einen eindeutigen Hash. Eine winzige Änderung in den Eingabedaten, z. B. ein einzelnes Zeichen, ergibt einen völlig anderen Hash.

Mining-Schwierigkeit: Bitcoin-Miner versuchen, einen Hash zu finden, der eine bestimmte, vom Netzwerk festgelegte Bedingung erfüllt, die als Schwierigkeitsziel bezeichnet wird. Das bedeutet normalerweise, dass der Hash mit einer bestimmten Anzahl von Nullen beginnen muss. Einen solchen Hash zu finden, ist rechenintensiv und erfordert einen Trial-and-Error-Ansatz.

Nonce und Proof of Work: Die Miner variieren die Nonce in den Eingabedaten und wenden SHA-256 so lange an, bis sie einen Hash finden, der das Schwierigkeitsziel erfüllt. Wenn ein Miner erfolgreich den richtigen Hash findet, gilt dies als Arbeitsnachweis.

Blockzusatz zur Blockchain: Der Miner sendet dann diesen erfolgreichen Hash an das Netzwerk. Andere Teilnehmer/innen überprüfen den Hash, und nach der Validierung wird der Block mit den Transaktionen der Blockchain hinzugefügt. Der Miner wird mit neuen Bitcoin und Transaktionsgebühren belohnt.

Arbeitsnachweis:

Der Proof of Work (PoW) Konsensmechanismus ist das Fundament des

Bitcoin-Ökosystems und sorgt für Netzwerksicherheit und

Dezentralisierung. Im Kern ist PoW eine Methode, um eine Einigung

zwischen verteilten Parteien zu erzielen, wenn kein Vertrauen besteht.

Im Zusammenhang mit Bitcoin wird sie verwendet, um Transaktionen zu

validieren und neue Blöcke in der Blockchain zu erstellen.

Beim PoW-System konkurrieren die Bitcoin-Miner darum, ein

mathematisches Rätsel zu lösen, das Rechenleistung erfordert. Bei diesem

Rätsel handelt es sich im Wesentlichen um eine kryptografische

Hash-Funktion, im Fall von Bitcoin konkret SHA-256, die Eingabedaten in

eine Zeichenkette fester Größe umwandelt. Die Herausforderung für Miner

besteht darin, eine Nonce, einen variablen Teil der Blockdaten, zu

finden, der einen Hashwert ergibt, der niedriger ist als ein vom

Netzwerk festgelegtes Ziel, das sich im Laufe der Zeit anpasst.

Der Prozess, den richtigen Nonce zu finden, wird als Mining

bezeichnet. Dabei werden schnell zahlreiche Hash-Werte erzeugt, bis der

richtige gefunden ist. Das erfordert erhebliche Rechenressourcen und

Strom, daher der Begriff „Proof of Work“. Der erste Miner, der das

Rätsel löst, erhält das Recht, einen neuen Block mit Transaktionen zur

Blockchain hinzuzufügen und wird mit neu erzeugten Bitcoin, die als

Blockbelohnung ausgegeben werden, und Transaktionsgebühren belohnt.

PoW erfüllt mehrere wichtige Funktionen im Bitcoin-Ökosystem. Sie

sichert das Netzwerk, indem sie es rechenintensiv und unpraktisch macht,

vergangene Transaktionen zu verändern oder doppelt zu spenden. Dadurch

wird die Integrität und chronologische Reihenfolge der Blockchain

sichergestellt. Außerdem bietet PoW einen fairen und dezentralen Weg,

neue Bitcoin auszugeben und gibt Minern einen Anreiz, den

Netzwerkbetrieb aufrechtzuerhalten.

PoW ist jedoch nicht ohne Kritik, vor allem was die Umweltbelastung durch den hohen Energieverbrauch angeht. Aktuelle Studien von Daniel Batten

zeigen, dass die Bergbauindustrie dieses Problem löst, indem sie

zunehmend auf erneuerbare oder grüne Energie setzt. Der aktuelle

Energiemix liegt bei fast 60 % und ist damit umweltfreundlicher als

andere Branchen.

Trotzdem bleibt es ein zentraler Bestandteil des Bitcoin-Protokolls

und verkörpert die Prinzipien der Sicherheit und Dezentralisierung, die

für das Design der Kryptowährung grundlegend sind.

SHA-256 Algorithmus:

SHA-256, was für Secure Hash Algorithm 256-bit steht, ist eine

kryptografische Hash-Funktion, die beim Bitcoin-Mining verwendet wird.

Es ist ein wichtiger Teil des Prozesses, der die Sicherheit und

Integrität von Bitcoin-Transaktionen gewährleistet. Hier ist eine

vereinfachte Erklärung, wie es im Zusammenhang mit dem Bitcoin-Mining

funktioniert:

1. Eingabedaten: SHA-256 verarbeitet Eingabedaten, zu
2. denen beim Bitcoin-Mining Transaktionen gehören, die darauf warten, der
3. Blockchain hinzugefügt zu werden, sowie der Hash des vorherigen Blocks
4. und eine Nonce, eine Zufallszahl.
   
5. Hashing: Der SHA-256-Algorithmus wendet auf diese
6. Eingabe eine komplexe Reihe von mathematischen Operationen an. Diese
7. Vorgänge sind so konzipiert, dass sie leicht in eine Richtung ausgeführt
8. werden können, aber extrem schwierig umzukehren sind. Das Ergebnis ist
9. ein Hash mit fester Größe (256 Bit), der als 64-stellige Hexadezimalzahl
10. erscheint.
    
11. Eindeutige Ausgabe: Jeder eindeutige Satz von
12. Eingabedaten erzeugt einen eindeutigen Hash. Eine winzige Änderung in
13. den Eingabedaten, z. B. ein einzelnes Zeichen, ergibt einen völlig
14. anderen Hash.
    
15. Mining-Schwierigkeit: Bitcoin-Miner versuchen,
16. einen Hash zu finden, der eine bestimmte, vom Netzwerk festgelegte
17. Bedingung erfüllt, die als Schwierigkeitsziel bezeichnet wird. Das
18. bedeutet normalerweise, dass der Hash mit einer bestimmten Anzahl von
19. Nullen beginnen muss. Einen solchen Hash zu finden, ist rechenintensiv
20. und erfordert einen Trial-and-Error-Ansatz.
    
21. Nonce und Proof of Work: Die Miner variieren die
22. Nonce in den Eingabedaten und wenden SHA-256 so lange an, bis sie einen
23. Hash finden, der das Schwierigkeitsziel erfüllt. Wenn ein Miner
24. erfolgreich den richtigen Hash findet, gilt dies als Arbeitsnachweis.
    
25. Blockzusatz zur Blockchain: Der Miner sendet dann
26. diesen erfolgreichen Hash an das Netzwerk. Andere Teilnehmer/innen
27. überprüfen den Hash, und nach der Validierung wird der Block mit den
28. Transaktionen der Blockchain hinzugefügt. Der Miner wird mit neuen
29. Bitcoin und Transaktionsgebühren belohnt.