Bitcoin: Wieso die fehlende Skalierbarkeit von Vorteil ist

17.9.2021

Bitcoin max Anzahl der Transaktionen pro Sekunde

Bitcoin: Wieso die fehlende Skalierbarkeit von Vorteil ist



Pluspunkt : schnelle Transaktionsgeschwindigkeiten Minuspunkt : geringe Marktkapitalisierung im Vergleich zu Bitcoin. EOS ist die Kryptowährung von EOS. IO, einer Blockchain-Plattform, welche die wichtigsten Funktionen der Hardware und des Betriebssystems eines Computers nachbilden soll. Die Verantwortung für die Verarbeitung und andere Vorgänge ist auf das gesamte Netzwerk verteilt, von dem die Designer behaupten, dass dies es ermöglicht, in Zukunft Millionen von Transaktionen pro Sekunde durchzuführen. Pluspunkt: integriert in das EOS. IO-Netzwerk, schnelle Transaktionsgeschwindigkeiten Minuspunkt : Inflationsgefahr, da es keine Obergrenze der maximalen Umlaufmenge gibt. NEO ist die Bezeichnung für die Kryptowährung und das Netzwerk, auf dem sie läuft. Dieses Netzwerk ist wie Ethereum, da es es den Nutzern ermöglicht, dezentrale Apps und Smart Contracts zu erstellen.

Pluspunkt: integriert in das NEO-Netzwerk, konform mit den Vorschriften vieler Länder Minuspunkt : Inflationsgefahr, da es keine Obergrenze der maximalen Umlaufmenge gibt. Die Unterschiede zwischen den Kryptowährungen sind für Händler von Bedeutung, da sie wichtige Hinweise darauf geben, wie sich Angebot und Nachfrage für jeden Coin im Laufe der Zeit ändern können. Dies beeinflusst wiederum die Marktpreise und die Art und Weise, wie Bitcoins gehandelt werden. Bitcoin und Bitcoin Cash haben jeweils eine Obergrenze von 21 Millionen Münzen, während Litecoin das maximale Angebot auf 84 Millionen bzw. Das Angebot an Coins ändert sich im Laufe der Zeit, wenn neue Münzen abgebaut oder freigegeben werden.

Bitcoin wird derzeit mit einer Rate von 12,5 neuen Münzen für jeden verifizierten Block abgebaut, wobei sich die Belohnung etwa alle vier Jahre halbiert die letzten Bitcoins werden um das Jahr abgebaut. Dies deutet darauf hin, dass die Reputation ein wichtiger Faktor bei der Bewertung von Kryptowährungen bleibt. Die Berichterstattung in der Presse dürfte hier ein wichtiger Faktor sein, da negative Berichte — zum Beispiel nach einem sogenannten Wallet Hack — tendenziell negative Auswirkungen auf die Preise haben. Wenn die Popularität dieser Netzwerke zunimmt oder sie von bekannten und wichtigen Unternehmen angenommen werden, könnte die Nachfrage nach den zugrunde liegenden Kryptowährungen steigen.

Mit zunehmender Akzeptanz von Kryptowährungen dürften Transaktionsgeschwindigkeiten und deren Fähigkeit, ein hohes Transaktionsvolumen zu bewältigen, zunehmend unter die Lupe genommen werden. Trader sollten daher auf Software-Updates und Forks achten, um zu sehen, wie sich die Skalierungstechnologie weiterentwickelt. Der Unterschied zwischen dem Handel mit Kryptowährungen und dem Forexhandel besteht in erster Linie in der Volatilität und den Handelszeiten. Kryptowährungen gelten als extrem volatil, während starke Preisschwankungen auf dem Forex-Markt weniger häufig sind.

Durch Bitcoin Core Entwickler Pieter Wuille wurde am August , nur 3 Wochen nach der Bitcoin-Cash Hard Fork, innerhalb des Bitcoin-Protkolls das «SegWit» Transaktionsformat «Segregated Witness» in Form einer Soft Fork aufgespielt. Dies wird durch die Trennung der Signaturdaten von Bitcoin Transaktionsprozessen ermöglicht. Durch die Entfernung gewisser Transaktionsinformationen kann deren Datenkapazität für die Bündelung zusätzlicher Transaktionen pro Sekunde benutzt werden. Eine bereits im Januar vorgestellte Lösung zur Verbesserung der Skalierbarkeit nennt sich «Lightning Network».

Das Lightning Network ist eine «Second Layer» Lösung zur Verbesserung der Kapazität mehrerer unterschiedlicher Blockchains. Vorzustellen als Art zusätzliche Ebene der Blockchain, dient das Lightning Network zur Übernahme der Transaktionsbearbeitungen. Indem Transaktionen nicht mehr im Rahmen der «ersten Ebene» der Bitcoin-Blockchain abgearbeitet werden müssen, dient das Lightning Network dazu, die Bitcoin Blockchain weiter zu entflechten, Transaktionskosten zu verringern und mehrere Transaktionen pro Sekunde zu erlauben.

Bitcoin Farm Tarkov Grafikkarten: xrp chf kurs. Der Aufbau des Lightning Networks ist allerdings ein Work-in-Progress Verfahren, welches Zeit in Anspruch nimmt. Von April bis August wuchs das Bitcoin Lightning Network von Nodes auf Nodes. Im siebten Teil des Bitcoin 1x1 wird auf die verschiedenen Vor- und Nachteile von Kryptowährungen insb. Bitcoin eingegangen. Soweit ist es noch nicht. Heute machen die Gebühren nur 0,5 Prozent des Betrags aus, der als Entschädigung an die Miner geht.

Eine Steigerung wäre langfristig wichtig. Denn je geringer die Gesamtentschädigung für die Miner, desto weniger Miner wird es geben und desto angreifbarer wird das Netzwerk. Schon heute bezahlen die meisten Bitcoin-Nutzer geringe Gebühren bei jeder Transaktion. Sie können die Höhe derselben frei wählen. Das Problem ist nur: Warum sollten die einzelnen Nutzer plötzlich höhere Gebühren bezahlen. So lange ohnehin jede Transaktion verarbeitet wird, hat kein Nutzer ein Interesse, für die Dienstleistung der Miner tiefer in die Tasche zu greifen. So war es bis anhin, weil die Kapazität des Netzwerks reichte, auch Günstig-Transaktionen zu verarbeiten. Das ändert sich nun mit dem Test von coinwallet.

Es tauchen sekündlich so viele neue Transaktionswünsche auf, dass die Miner nicht mehr alle verarbeitet können und sie auswählen müssen und dürfen, welche sie verarbeiten wollen. Und natürlich bevorzugen sie jene, die ihnen höhere Transaktionsgebühren bescheren. Wegen dieses Auktionsprinzips und aufgrund des limitierten Transaktionsvolumens, war Bitcoin Ende als Zahlungsmittel nicht mehr wettbewerbsfähig genug. Spätestens nach diesem Ereignis war jedem Teilnehmer im Bitcoin-Universum klar, dass zur weiteren Adoption der Technologie das dominierende Skalierungsproblem gelöst werden muss.

Die begrenzte Anzahl verarbeiteter Transaktionen pro Sekunde — diese liegt momentan bei etwa 7 Transaktionen — ergibt sich im Bitcoin-Protokoll, welches auf dem Proof-of-Work-Algorithmus basiert, durch mehrere Parameter. Dies ist zum einen die Grösse einer Transaktion gemessen in Bytes eine Transaktion beläuft sich im Durchschnitt auf Bytes , zum anderen die maximal mögliche Blocksize ca. Der dritte Parameter ist die sogenannte «Blocktime»: die Zeitperiode, in welcher durchschnittlich ein neuer Block «gemined», also der Blockchain hinzugefügt, werden kann. Während die Transaktionsgrösse durch die Informationen vorgegeben wird, welche pro Transaktion gespeichert werden, sind die beiden Parameter Blocksize und Blocktime künstlich gewählt, um das Ökosystem rund um den Konsensprozess stabil und dezentral zu halten [6].

Würde man entweder die Blocksize bei gleichbleibender Blocktime erhöhen oder andernfalls die Blocktime bei gleichbleibender Blocksize verkürzen, wären manche Nodes sprich: voneinander unabhängige Server oder Rechner , welche durch das Bereitstellen von Rechenleistung und Speicherplatz zum System beitragen, nicht mehr fähig, den dadurch gesteigerten Systemanforderungen Rechnung zu tragen, und könnten nicht mehr am Mining teilnehmen. Würde dieser Effekt überwiegen, könnte dies dazu führen, dass die Machtverteilung über den Konsensprozess innerhalb der Bitcoin-Community ausgehebelt werden und sich die Governance auf einige wenige Mitwirkende konzentrieren würde. Durch eine solche Zentralisierung der Machtverteilung wäre es diesen wenigen Parteien möglich, das System durch eine Koalition willentlich zu beeinflussen.

Dadurch würde der Wert des Systems nur mehr auf dem Vertrauen beruhen, welches diesen wenigen Parteien entgegengebracht wird. Diese Schilderung behandelt eine Ausprägung des bekannten Kompromissproblems zwischen Skalierbarkeit und Dezentralität in Blockchain-Systemen. Die Diskussion des Skalierungsproblems wird auf unterschiedlichen Ebenen geführt: Ist es sinnvoller, die bestehenden Systeme durch eine Reparametrisierung skalierbarer zu machen, oder kann eine bessere Skalierung erreicht werden, indem ein neuer Konsensalgorithmus eingesetzt wird. Lösungsvorschläge in all diesen Bereichen unterscheiden sich zum einen durch ihre technische Realisierbarkeit zum jetzigen Zeitpunkt und zum anderen durch ihren Grad an Dezentralitätsverlust.

Während beispielsweise Reparametrisierungen von bestehenden Blockchain-Protokollen durchaus machbar sind, bergen die bisher oft nur im experimentellen Rahmen eingesetzten Off-Chain-Lösungen weniger Risiko, die Blockchain letztendlich zu einem zentral geführten Konstrukt zu transformieren. Nachfolgend werden die drei erwähnten Ebenen differenziert und anhand von Beispielen erläutert. Reparametrisierung ist die technisch gesehen simpelste Methode, um Skalierung innerhalb von Blockchain-Systemen zu erzielen. Die privaten Schlüssel für das Guthaben müssen nicht zwangsläufig auf einem elektronischen Medium gespeichert werden. Dieser Schlüssel kann jederzeit von einer Bitcoin-Software importiert werden, um die Bitcoins auszugeben.

So wurden neben Papier-Wallets bspw. Umgekehrt bringen sie jedoch auch die gleichen Risiken wie Bargeld mit sich, z. Zerstörung oder Verlust. Eine Überprüfung der Integrität der Software wird dadurch ermöglicht, dass sie als Open-Source -Software im Quelltext verfügbar ist. Die Überprüfung der Authentizität von heruntergeladenen binären Releases wird anhand der in der FLOSS -Community üblichen digitalen Signaturen und des Vergleichs kryptographischer Hashfunktionen vorgenommen. Einige Wallets bieten deterministische Builds an. Im Bitcoin-System kann jeder Teilnehmer eine unbegrenzte Anzahl Bitcoin-Konten erstellen, ohne dass das von einer unabhängigen Instanz geprüft oder in irgendeiner Form überwacht wird.

In Verbindung mit der technischen Eigenschaft der Nichtumkehrbarkeit von Transaktionen sind je nach Rahmenbedingungen Betrugsszenarien oder Manipulationen denkbar, wie der Austausch der Bitcoin-Adresse in elektronisch versandten Rechnungen durch Man-in-the-Middle-Angriffe , Rechnungsfälschungen oder betrügerische Abrede eines Zahlungsempfangs. Diese Anfälligkeit ist prinzipbedingt: Da sich Bitcoin nicht auf Institutionen wie Banken oder Gerichte stützt, an die Vertrauen delegiert wird, muss auch das Vertrauen zwischen den Geschäftspartnern individuell hergestellt werden. Bei umfangreicheren Geschäften mit einander noch unbekannten Handelspartnern kann es sicherer sein, wenn die Empfängeradresse belegbar nachvollzogen werden kann.

Neuere Bitcoin-Clients bieten dafür eine Funktion an, mit der Textnachrichten vom Sender durch starke asymmetrische Verschlüsselung anhand einer ihm gehörenden öffentlich bekannten Adresse signiert werden können. Der Empfänger kann umgekehrt in der Bitcoin-Software die Zugehörigkeit zu dieser Adresse überprüfen. Die Integrität der öffentlichen Adresse wiederum kann beispielsweise anhand des dezentralen Web of Trust von GnuPG oder auch einer hierarchischen Public-Key-Infrastruktur und bei Webseiten durch SSL-Zertifikate nachgewiesen werden. Ein erhöhtes Risiko besteht jedoch für Anbieter, die Bitcoin gegen Geld handeln.

Hier bietet z. Der Verkäufer hat in diesen Fällen praktisch keine Möglichkeit, seinen Anspruch durchzusetzen. Dazu kommt, dass Dienste wie PayPal oder Skrill in ihren allgemeinen Geschäftsbedingungen derartige Geschäfte explizit untersagen und der Verkäufer damit rechnen muss, dass sein Konto eingefroren und Guthaben einbehalten wird. Das bestehende Bitcoin-Netzwerk ist nur eingeschränkt skalierbar. Limitierende Faktoren für den einzelnen Teilnehmer sind die Bandbreite zum Empfang und Weiterversand von Transaktionen und Blöcken, die CPU-Leistung zur Verifikation eingehender Transaktionen und Blöcke und die Speicherkapazität zur Speicherung der Blöcke.

Übersteigt einer der Faktoren die Kapazität eines einzelnen Teilnehmers, so kann dieser nicht mehr am System teilnehmen. Der Erfinder und ursprüngliche Hauptentwickler von Bitcoin, Satoshi Nakamoto , beschrieb im Whitepaper vereinfachte Bitcoin-Clients, die keine vollständige Verifikation der Ergebnisse durchführen, sondern sich auf einen anderen, vertrauenswürdigen Bitcoin Core verlassen Simplified Payment Verification. Ein wichtiger limitierender Faktor ist die Kapazität der Blockchain selbst. Zur damaligen Zeit war Bitcoin kaum verbreitet, so dass die Anzahl der Transaktionen weit unterhalb des Limits lag. Mit dem Anstieg der Beliebtheit von Bitcoin stieg auch die Anzahl der Transaktionen, so dass es immer häufiger Perioden gab, in denen die Blöcke voll waren und ein Rückstau an unbestätigten Transaktionen entstand. Die Teilnehmer müssen die Transaktionsgebühren erhöhen, damit ihre Zahlungen bevorzugt bearbeitet werden.

Unter diesem Hintergrund gab es in der Bitcoin-Community eine scharf geführte Debatte über das richtige Vorgehen zur besseren Skalierung, die in einem Hard Fork resultierte und erst abflachte. August die Abspaltung Hard-Fork Bitcoin Cash. Dadurch wurden Transaktionen pro Sekunde möglich. Die Full Nodes von Bitcoin sind über ein Peer-to-Peer -Netzwerk verbunden. Über dieses werden Blöcke, Transaktionen und verschiedene weitere Nachrichten ausgetauscht. In einigen Situationen wird die Information von ausgehenden Verbindungen bevorzugt verarbeitet, da diese schwerer durch einen Angreifer zu kontrollieren sind.

Um sich mit dem Bitcoin-Netz zu verbinden, benötigt die Bitcoin-Software [94] die Kenntnis von IP-Adressen anderer Bitcoin-Nodes. Für die initiale Suche nach anderen Nodes Bootstrapping wird das Domain Name System verwendet. Der Bitcoin-Client löst einen Domainnamen auf, um die IP-Adressen mehrerer anderer Bitcoin-Nodes zu erhalten. Die für das Bootstrapping verwendeten Domainnamen sind in der Bitcoin-Software fest integriert und die Services werden von Mitgliedern der Bitcoin-Community betrieben. Bereits verbundene Bitcoin-Nodes tauschen bekannte IP-Adressen untereinander aus. Schlägt das Bootstrapping fehl, greift der Bitcoin-Client auf eine mitgelieferte Liste von Bitcoin-Nodes zu. Zeitkritisch ist hierbei vor allem der Versand neuer, durch Mining gefundener Blöcke, da die anderen Bitcoin-Miner bei Verzögerungen durch die Netzwerkübermittlung ihre Rechenleistung zeitweise auf einer älteren Version der Blockchain vergeuden würden.

Neben dem eigentlichen sogenannten Mainnet existiert ein sogenanntes Testnet mit separater Blockchain, welches für das Testen von neuen Funktionen oder zum Experimentieren geeignet ist. Das Testnet wurde bisher zweimal zurückgesetzt. Wesentliche Unterschiede zu dem Mainnet sind die Anpassung der Schwierigkeit, sowie der Preis von Testnet Bitcoins. Testnet Bitcoins lassen sich über das Internet kostenlos beziehen, da sie faktisch keinen Wert haben. Sie besteht aus einer Reihe von Datenblöcken , in denen jeweils eine oder mehrere Transaktionen zusammengefasst und mit einer Prüfsumme versehen sind. Die Transaktionen eines Blocks werden durch einen Merkle-Baum paarweise miteinander gehasht und nur der letzte Hashwert , der Root-Hash , als Prüfsumme im Header des Blocks vermerkt.

Die Blöcke werden dann mithilfe dieses Root-Hashes verkettet. Jeder Block enthält im Header den Hash des gesamten vorherigen Blockheaders, so ist die Reihenfolge der Blöcke eindeutig festgelegt. Transaktionen praktisch ausgeschlossen, da die Hashes aller nachfolgenden Blöcke in kurzer Zeit ebenfalls neu berechnet werden müssten. Der erste Block in der Blockchain ist vorgegeben und wird Genesisblock genannt. Zudem enthält die Bitcoin-Software eine fest integrierte Liste von wohlbekannten Blöcken aus der Vergangenheit, die mit der heruntergeladenen Blockchain übereinstimmen müssen. Im Original-Paper wurde die Möglichkeit beschrieben, Speicherplatz einzusparen, indem man ältere Transaktionen aus den Blöcken entfernt und nur den Header mit dem Root-Hash behält.

Beim Erzeugen von Blöcken das auch Mining genannt wird [] kann es vorkommen, dass mehrere Bitcoin-Nodes gleichzeitig einen gültigen neuen Block erzeugen. Empfangen die anderen Teilnehmer mehr als einen gültigen neuen Block, entscheiden diese, welchen Block sie übernehmen. In der Regel ist das der erste empfangene Block. In seltenen Fällen kann es zu einem Fork in der Blockchain kommen, bei der die Kette verzweigt und beide Zweige mit gültigen neuen Blöcken fortgeführt werden. In solch einem Fall setzt sich irgendwann der Fork mit der längeren Kette durch, weil angenommen wird, dass dahinter die Mehrheit der Teilnehmer steht. Die erste Transaktion in einem Block enthält die Überweisung der neu erzeugten Bitcoins und der Transaktionsgebühren.

Versucht ein Bitcoin-Node, mehr Bitcoins zu erzeugen als ihm zustehen, wird sein Block von anderen Bitcoin-Nodes nicht akzeptiert. Ursprünglich wurden 50 Bitcoins pro Block erzeugt. Diese Zahl halbiert sich alle Um eine Bitcoin-Adresse zu erhalten, muss der Bitcoin-Client des Teilnehmers zunächst ein Schlüsselpaar erzeugen. Das Schlüsselpaar besteht aus einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel. Der private Schlüssel ist eine generierte Zufallszahl und wird im Wallet gespeichert. Er dient dem Signieren von Transaktionen, d. Gleichzeitig bedeutet der Verlust des privaten Schlüssels auch den Verlust der dazugehörigen Bitcoins. Der öffentliche Schlüssel braucht nicht mit gespeichert zu werden, da er aus dem privaten Schlüssel berechnet [] werden kann siehe ECDSA Schlüsselerzeugung. Die Bitcoin-Adresse ist eine Kurzform Fingerprint des öffentlichen Schlüssels und mit Base58 kodiert.

Um die Adresse zu berechnen, werden zwei kryptologische Hashfunktionen nacheinander auf den öffentlichen Schlüssel angewandt hier: RIPEMD SHA pubkey. Neben dem sich daraus ergebenden Bit langen Hashwert public key hash ist in der Adresse ein weiterer 32 Bit langer Hashwert enthalten, durch den, wie bei einer Prüfsumme , Übertragungs- oder Tippfehler erkannt werden sollen. Der Zahlungssender muss lediglich die Bitcoin-Adresse vergleichbar mit der Kontonummer bzw. IBAN des Zahlungsempfängers kennen; dessen Bestätigung ist nicht nötig.

Der Zahlungsempfänger muss deshalb nicht mit dem Netzwerk verbunden sein. Der Sender muss sich nur kurz verbinden, um die Transaktion abzusetzen. Eine Rückabwicklung von Transaktionen ist, nachdem sie einmal in die Blockchain aufgenommen wurden, ausgeschlossen. Auch das Einziehen von Guthaben von einem Konto, wie beim Lastschriftverfahren , ist nicht möglich. Allerdings kann der Zahlungssender eine von ihm ausgelöste Transaktion bis zu ebendiesem Zeitpunkt ändern. Problematisch daran ist, dass zwischen dem initialen Auslösen der Transaktion und ihrer Manifestierung in der Blockchain so viel Zeit vergehen kann, dass Bitcoins nicht mehr als Sofort-Zahlungsmittel einsetzbar sind.

Zumindest müsste der Zahlungsempfänger ggf. Waren ausliefert, bevor die Transaktion nachweisbar abgeschlossen ist. Beim Überweisen von Bitcoins fallen Gebühren an. Diese betragen derzeit mindestens 1. Andererseits sollen die Gebühren verhindern, dass das Netzwerk mit Transaktionen absichtlich überlastet wird. Der überweisende Teilnehmer kann die Transaktionsgebühren, die er zu zahlen bereit ist, selbst festsetzen. Je höher dieser Wert ist, umso schneller wird die Transaktion bestätigt. Eine Auswahl ist nötig, da die Anzahl der in einen Block passenden Transaktionen durch eine Obergrenze beschränkt ist.

Genaugenommen existieren im Bitcoin-System keine Konten, die ein Guthaben aufweisen können. Jede Transaktion enthält mindestens eine Eingabe bestehend aus einem Transaktionshash und einem Index , mindestens eine Ausgabe Empfängeradresse, sowie der entsprechenden Betrag und noch weitere Felder für die Signatur und Verwaltung. Der Betrag der angegebenen Eingaben wird vollständig den Zieladressen in der angegebenen Höhe gutgeschrieben. Danach wird die Transaktion ins Peer-to-Peer-Netzwerk übertragen und mit einem Flooding-Algorithmus verbreitet.

Der Absender schickt seine Transaktion an alle mit ihm verbundenen Bitcoin-Nodes im Netzwerk. Diese verifizieren die Signatur und prüfen, ob die Transaktion gültig ist. Das wiederholt sich, bis die Transaktion allen Bitcoin-Nodes im Netzwerk bekannt ist. Sobald die Transaktion bei einem von einem Miner betriebenen Node angekommen ist, kann dieser sie in von ihm erzeugte Blöcke aufnehmen. Teilnehmer A hat zuvor einen Betrag an Teilnehmer B überwiesen, den dieser nun weiter an Teilnehmer C überweisen möchte.

Dazu erstellt Teilnehmer B eine Transaktion, die als Eingabe die Gutschrift von Teilnehmer A erhält und als Ausgabe die Adresse des Teilnehmers C hat. Um nachzuweisen, dass er der Besitzer der Bitcoins ist, die A ihm überwiesen hat, schreibt B seinen vollständigen öffentlichen Schlüssel und die Eingabetransaktion in die neue Transaktion. Aus dem öffentlichen Schlüssel kann seine Bitcoin-Adresse berechnet und so nachgewiesen werden, dass der Betrag zuvor von A an ihn überwiesen wurde. Als Zahlungsempfänger gibt Teilnehmer B die Bitcoin-Adresse von Teilnehmer C an sowie den Betrag, den er C überweisen möchte.

Zum Schluss signiert Teilnehmer B die Transaktion mit seinem privaten Schlüssel und überträgt sie an das Netzwerk. Bis November wurden 50, bis Juli 25, [] bis Mai 12,5 und seitdem 6,25 Bitcoins mit jedem neuen Block ausgezahlt. Nachdem ein neuer gültiger Block gefunden wurde, wird er, wie unbestätigte Transaktionen, per Flooding-Algorithmus an alle Bitcoin-Nodes im Netzwerk als neue längere gültige Blockchain verbreitet. Das Problem besteht für jeden Bitcoin-Node darin, herauszufinden, welche Blöcke bzw. Gültige Blöcke werden nur durch das rechenintensive Mining erschaffen. So vertraut jeder Bitcoin-Node der längsten gültigen Blockkette, da hinter dieser die meiste Rechenleistung steht und deswegen auch die Mehrheit der Teilnehmer vermutet wird.

Praktisch die gesamte Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks entfällt beim Mining auf das Lösen kryptographischen Aufgaben, den Proof of Work. Deren Zweck ist es sicherzustellten, dass das Erzeugen gültiger Blöcke mit einem gewissen Aufwand verbunden ist, so dass eine nachträgliche Modifikation der Blockkette, wie bspw. Die Schwierigkeit der Aufgabe wird im Netzwerk dynamisch so geregelt , dass im Mittel alle zehn Minuten ein neuer Block erzeugt wird. Die Wahrscheinlichkeit eines Teilnehmers, die richtige Lösung zu finden, ist proportional zu der eingesetzten Rechenleistung. Alle Blöcke berechnen alle Bitcoin-Nodes unabhängig voneinander den Schwierigkeitsgrad des Minings neu, und passen sie so an die aktuelle Rechenleistung des gesamten Systems an, dass weiterhin etwa alle zehn Minuten eine neue Lösung gefunden wird.

Lösungen, die dem aktuellen Schwierigkeitsgrad nicht entsprechen, werden von anderen Bitcoin-Nodes nicht akzeptiert. Der Proof of Work besteht bei Bitcoin darin, einen Hashwert zu finden, der unterhalb eines bestimmten Schwellwerts liegt. Der Schwellwert ist umgekehrt proportional zur Mining-Schwierigkeit. Durch den Schwellwert kann der Aufwand zum Lösen des Proof of Work geregelt werden, denn je niedriger dieser Wert ist, umso unwahrscheinlicher ist es, einen passenden Hash zu finden. Der Hash wird durch zweimaliges Anwenden der kryptologischen Hashfunktion SHA auf den Anfangsbereich eines Blocks Blockheader berechnet. Um sicherzustellen, dass ein Hashwert unterhalb der vorgegebenen Schwelle gefunden werden kann, gibt es im Blockheader verschiedene Felder, deren Wert verändert werden kann. Speziell für diesen Zweck existiert das Feld Nonce.

Mining lohnte sich daher nur auf Grafikprozessoren oder spezialisierter dedizierter Hardware wie FPGAs. Diese Plattform hat unlängst die Anzahl Transaktionen pro Sekunde, die mit Kryptowährungen bzw. Zahlungsdienstleistern möglich sind, miteinander verglichen.