Die digitalen Buchhalter

Wie wir wissen, ist die Blockchain im Grunde nur ein großes, digitales Kassenbuch, in dem alle Bitcoin-Überweisungen nacheinander aufgeschrieben werden. Da es keine Bank gibt, die das übernimmt, muss jemand anderes die eintreffenden Überweisungen prüfen, stempeln und sauber in den neuen Block (eine neue Seite im Kassenbuch) eintragen.

Genau das machen die “Miner”. Sie sind die Buchhalter des Bitcoin-Netzwerks. Jeder Miner sammelt weltweit die neuesten Überweisungen, die gerade getätigt wurden, und schnürt sie zu einem digitalen Paket zusammen.

Jetzt gibt es aber ein Problem: Da tausende Miner gleichzeitig diese Pakete schnüren, wer von ihnen darf nun seinen Block als nächsten offiziell an die Kette anhängen? Wenn jeder einfach so Blöcke hinzufügen dürfte, gäbe es ein heilloses Chaos. Hier kommt der “Proof of Work” ins Spiel.

Proof of Work: Das große Rätselraten

“Proof of Work” bedeutet wörtlich übersetzt “Arbeitsnachweis”. Es ist die simple, aber geniale Spielregel, nach der das Bitcoin-Netzwerk entscheidet, wer den nächsten Block anfügen darf.

Bevor ein Miner seinen fertigen Block an die Kette heften darf, muss er dem gesamten Netzwerk beweisen, dass er harte, reale Arbeit geleistet hat. Diese Arbeit besteht in diesem Fall aus massiver Rechenleistung und dem damit verbundenen Stromverbrauch.

Man kann sich das wie ein gigantisches Zahlenlotto vorstellen:

Das Netzwerk gibt ein mathematisches Rätsel vor. Es handelt sich dabei aber nicht um eine komplizierte Rechenaufgabe wie im Matheunterricht, sondern eher um das Knacken eines gigantischen Zahlenschlosses. Die einzige Möglichkeit, dieses Schloss zu knacken, ist pures Raten. Die Miner nehmen den Blockhash des vorherigen Blockes, die Transaktionen und eine Zufallszahl (Nonce) und lassen sie durch den Sha256 Algorithmus rechnen. Die Computer der Miner probieren das billionenfach pro Sekunde. Wer als Erster durch puren Fleiß (und ein bisschen Glück) die nötige Anzahl an Nullen errät, hat das Rätsel gelöst. Er hat damit den “Arbeitsnachweis” (Proof of Work) erbracht. Als Belohnung für diese harte Arbeit darf dieser Gewinner-Miner nun seinen Block an die Blockchain anhängen. Danach beginnt das Rätselraten für den nächsten Block sofort wieder von vorn. Das System passt die Schwierigkeit des Rätsels dabei automatisch so an, dass weltweit im Durchschnitt nur alle zehn Minuten ein Miner die richtige Zahl errät.

Warum dieser extreme Aufwand?

Auf den ersten Blick wirkt es wie pure Stromverschwendung, tausende Computer sinnlos Zahlenraten spielen zu lassen. Doch dieses System hat einen genialen Zweck: Sicherheit durch puren Aufwand.

Die Energie, die die Computer verbrauchen, baut eine unsichtbare, digitale Schutzmauer um das Bitcoin-Netzwerk. Wenn ein Betrüger versuchen wollte, eine alte Überweisung im Kassenbuch rückgängig zu machen (zum Beispiel, um seine eigenen Bitcoin ein zweites Mal auszugeben), müsste er nicht nur den Eintrag ändern. Er müsste für diesen Block und alle danach folgenden Blöcke das mathematische Rätsel komplett neu lösen.

Dazu müsste er mehr Rechenpower und Strom aufbringen als alle ehrlichen Miner auf der Welt zusammen. Das ist praktisch unmöglich und wäre zudem unbezahlbar teuer. Der “Proof of Work” macht das Schummeln also nicht mathematisch unmöglich, aber wirtschaftlich extrem unrentabel.

Der Lohn der harten Arbeit

Warum sollten Menschen zehntausende Euro für Computerhardware ausgeben und gigantische Stromrechnungen bezahlen, nur um diese Rätsel zu lösen? Die Antwort ist simpel: wirtschaftliche Anreize.

Jedes Mal, wenn ein Miner das Rätsel löst und einen neuen Block an die Kette hängt, wird er vom System bezahlt. Diese Belohnung setzt sich aus zwei Teilen zusammen:

• Neue Bitcoin (Block Reward): Der Miner erhält eine festgesetzte Menge an komplett neu erschaffenen Bitcoin. So kommen überhaupt erst neue Bitcoin in Umlauf (daher auch der Begriff “Mining”).

• Transaktionsgebühren: Der Miner darf zusätzlich alle kleinen Gebühren(Fee´s) behalten, die die Sender der Überweisungen in seinem Block als Trinkgeld mitgeschickt haben.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Mining ist völlig ohne Schaufeln und Dreck, sondern reine Computermacht. Proof of Work ist der aufwendige Wettbewerb, der sicherstellt, dass niemand im Netzwerk betrügen kann. Es ist der Motor, der das Bitcoin-Netzwerk am Laufen hält, sichert und fair hält.

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