Proof of Work (PoW) ist der Kernalgorithmus, der die Sicherheit von Transaktionen in Blockchain-Netzwerken gewährleistet. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Authentizität jeder Transaktion zu überprüfen und gültige Transaktionen dauerhaft in einem verteilten Ledger zu speichern, um Manipulationen und Betrug zu verhindern.

1. Die Kernlogik des PoW-Betriebs

Jede Transaktion in einer Blockchain muss überprüft werden, um als gültig bestätigt zu werden. Diese Überprüfungsaufgabe wird von einer spezifischen Rolle im Netzwerk – den „Minern“ – erledigt:

  • Miner müssen erhebliche Rechenleistung einsetzen, um komplexe Berechnungen durchzuführen. Der Kern besteht darin, ein spezifisches mathematisches Rätsel zu lösen. Dieses Rätsel erlaubt keine Abkürzungen und kann nur durch brute-force-Berechnungen wiederholt versucht werden, um die „Arbeitsmenge“ des Miners zu demonstrieren.

  • Der Miner, der als Erster das Rätsel erfolgreich löst, erhält eine doppelte Belohnung in digitaler Währung: Erstens die „Transaktionsgebühren“ aus jeder Transaktion (die die Kosten für die Transaktionsverarbeitung abdecken) und zweitens die vordefinierte „Blockbelohnung“ des Netzwerks (die Miner zur Teilnahme an der Wartung motiviert).

  • Die Ergebnisse der Arbeit des Miners werden von anderen Knoten im gesamten Netzwerk kreuzüberprüft. Nach Bestätigung der Korrektheit werden diese Transaktion und die zugehörigen Daten in einen neuen Block gepackt und dauerhaft im digitalen Ledger gespeichert, wodurch sie zu einem untrennbaren Teil der Blockchain werden.

Zusammengefasst ist das Wesen des Proof of Work, die „Rechenleistungseinsatz“ als Grundlage des Vertrauens zu nutzen – Miner beweisen ihren Beitrag durch die Erledigung von Rechenaufgaben und erhalten dafür Belohnungen, während die gemeinsame Überprüfung durch die Knoten im gesamten Netzwerk die Authentizität der Transaktionen und die Sicherheit des Netzwerks gewährleistet.

2. Ergänzende Schlüsselkonzepte

  • Digitales Ledger: Der Kernträger der Blockchain, der speziell alle historischen Transaktionsdetails digitaler Währungen aufzeichnet. Es zeichnet sich durch Offenheit, Transparenz und Unveränderbarkeit aus, wobei jede Transaktion nachverfolgbar ist.

  • Knoten: Verschiedene Computergeräte, die mit dem Netzwerk digitaler Währungen verbunden sind (einschließlich normaler PCs, Server usw.). Die Kernaufgabe der Knoten besteht darin, die von Minern gepackten Transaktionsdaten zu überprüfen und gleichzeitig die Sicherheit und Datenintegrität des gesamten Blockchain-Netzwerks gemeinsam zu wahren, um Betrug durch einzelne Knoten zu verhindern.