Proof of Work bildet eines der Kernelemente der Kryptowährungen und DLT allgemein. Es wird von Minern eingesetzt, um neue Transaktionen in das Kassenbuch einzutragen. Durch erfolgreiches Lösen rechenintensiver Probleme, die durch die Knoten im Nachgang leicht überprüft werden können, legitimiert sich der Miner für seine Entlohnung, und der Block wird zur Blockchain hinzugefügt. Das System basiert nicht auf Vertrauen, sondern auf nachprüfbaren Beweisen. Das stärkt die Fälschungssicherheit von Monero und ermöglicht es jedem, am Mining (der Geldschöpfung) teilzunehmen. Ein gesellschaftlicher Prozess.
Was ist Proof of Work?
Ein Proof of Work ist ein kryptografischer Beweis dafür, dass eine nicht vertrauenswürdige Partei erhebliche Rechenressourcen zur Lösung eines künstlichen Problems eingesetzt hat. Technisch gesehen ist der „Beweis“ einfach eine mathematische Lösung für das vorliegende Problem.
Es geht um die Legitimierung einer nicht vertrauenswürdigen Partei
Wie kann eine nicht vertrauenswürdige Partei (der Miner) im Internet Ihr Vertrauen gewinnen? Sie kann ihr Engagement beweisen, indem sie ein vereinbartes, rechenintensives Problem löst. Sie können beispielsweise von einer nicht vertrauenswürdigen Partei verlangen, dass sie eine schwierige Berechnung durchführt, bevor Sie eine Verpflichtung mit der Partei eingehen, beschränkt Kontakte nur auf „engagierte“ Parteien.
Ein anderes Beispiel: Sie könnten verlangen, dass ein PoW-Nachweis an eingehende E-Mails angehängt wird, um Spam unerschwinglich zu machen. Das war vor Jahrzehnten tatsächlich eine Überlegung, die aber nie umgesetzt wurde.
Arbeit muss anderweitig nutzlos sein
Die Arbeit an einem rechenintensiven Problem darf in keiner anderen Weise verwertbar sein als zum Nachweis dieser Aufgabe. Wenn die Arbeit in einer anderen Weise verwendet werden könnte, ist sie als Arbeitsnachweis für die spezifische Aufgabe wertlos. Das Problem muss künstlich und einmalig sein. Andernfalls wäre das ganze System verzerrt und würde zerbrechen.
Starke Asymmetrie
Die Voraussetzung für ein Proof-of-Work-Schema ist eine starke Asymmetrie zwischen Arbeits- und Verifikationsressourcen (Miner und Knoten). Die Arbeit muss definierbar schwer sein. Gleichzeitig muss die Verifizierung des Beweises spottbillig bleiben (in Bezug auf die Rechenleistung). Eine billige Verifizierung ist entscheidend, weil wir es in diesem Stadium mit einer potenziell großen Anzahl von nicht vertrauenswürdigen Parteien zu tun haben, die den Prüfern, also den Knoten, durch Einreichen ungültiger Beweise ausschalten könnten. Solche Beweise sollten trivial zu verwerfen sein.
