Proof of Work (PoW)

Bei PoW iteriert ein Miner einen Wert (Nonce) und berechnet den Hash des Block-Headers neu, bis das Ergebnis unter einem vom Netzwerk festgelegten Zielwert liegt. Ihn zu finden erfordert massives Ausprobieren, ihn zu verifizieren ist trivial, eine einzige Hash-Operation. Bei Bitcoin ist die Funktion doppeltes SHA-256, und die Schwierigkeit wird alle 2016 Blöcke, etwa alle zwei Wochen, angepasst, um die durchschnittliche Blockzeit unabhängig von der Rechenleistung des Netzwerks bei rund 10 Minuten zu halten.

Die Sicherheit ist ökonomisch und physisch. Die Historie zurückzudrehen würde erfordern, die Arbeit der betroffenen Blöcke schneller zu wiederholen als der Rest des Netzwerks, daher das Konzept des 51%-Angriffs, die Kontrolle über mehr als die Hälfte der Hashrate. Diese Kosten für Hardware und Strom verankern die Kette. PoW war das erste System, das das Double-Spending-Problem ohne zentrale Instanz und ohne Identitäten löste, über physische Kosten (Sybil-Resistenz), und ist seit Januar 2009 der ursprüngliche Konsens von Bitcoin.

Bitcoin verwendet SHA-256, Litecoin nutzt Scrypt und Ethereum Classic behält PoW mit Etchash bei. Ethereum lief bis zum Merge am 15. September 2022 mit PoW (Algorithmus Ethash) und wechselte dann zu Proof of Stake. Die wichtigste Debatte um PoW betrifft den Energieverbrauch, den zentralen Grund für diese Migration. Bei der Finalität bietet PoW probabilistische, nie deterministische Garantien, ein Detail, das bei der Entscheidung zählt, wie viele Bestätigungen verlangt werden, bevor eine Transaktion als abgewickelt gilt.