Bitcoin-Vorläufer: Das sind die Ursprünge von Blockchain und Proof-of-Work-Verfahren

Der Name ist Programm

Proof-of-Work (PoW) ist ein Konsensmechanismus, welcher manchen Blockchain-Netzwerken zugrunde liegt. Während die Blockchain selbst eine Art digitales Logbuch zur Aufzeichnung von Transaktionen darstellt, dient die PoW-Technologie dazu, innerhalb eines Blockchain-Netzwerkes eine Einigung zu erzielen und die Blockchain fortzuschreiben. So können die aufzuzeichnenden Transaktionen bestätigt und neue Blöcke in dem Netzwerk erzeugt werden. Um gültige Blöcke anhängen zu können, müssen die sogenannten "Miner" dabei Rechenaufgaben lösen - wobei sie gegeneinander antreten. Somit hängt die Wahrscheinlichkeit, den nächsten Block anhängen zu dürfen, von der Rechenleistung ab. Es wird also geprüft, ob die benötigte Arbeit erbracht wurde - nur dann kann eine Belohnung ausgegeben werden. Wurde diese bestätigt, wird ein weiterer Block zur Kette hinzugefügt. Man könnte also sagen: Der Name ist Programm.

Die wohl bekannteste und weltweit grösste Blockchain, welche den PoW-Mechanismus verwendet, ist die Bitcoin-Blockchain. Es dürfte wohl auch der Kryptowährung zu verdanken sein, dass der Begriff der Blockchain so bekannt wurde. Doch wie sind Blockchains und PoW überhaupt entstanden?

Der Ursprung der Blockchain

Obwohl die Bitcoin-Blockchain den meisten Menschen ein Begriff ist, liegen die Anfänge der Blockchain nicht erst im Jahr 2008, als Satoshi Nakamoto den Bitcoin ins Leben rief, so ein Beitrag von BTC-Echo. Viel mehr wurde bereits 1991 eine Software entwickelt, die als Ursprung der Blockchain angesehen werden kann. Die beiden Urväter der Blockchain, Stuart Haber und W. Scott Stornetta, programmierten diese Software, sodass digitale Dokumente fortan mit einem Zeitstempel versehen werden konnten. Dieser diente dazu, eine rückwirkende Veränderung auszuschliessen und die chronologische Reihenfolge beizubehalten. Ihre Erkenntnisse und Überlegungen hielten sie zuvor in einem Whitepaper fest: "How to Time-Stamp a Digital Document".

Im darauffolgenden Jahr fügten sie dem Programm sogenannte Merkle-Trees hinzu. Diese ermöglichten erstmals die Speicherung von mehreren Dokumenten in einem einzigen Block. Zwei Jahre später gründeten sie 1994 das Unternehmen "Surety", gleichzeitig veröffentlichten und patentierten sie ihre Software unter dem Namen "AbsoluteProof". Das Patent lief jedoch bereits 2004 aus.

Der Vorreiter der Proof-of-Work

Unabhängig von Haber und Stuart befasste sich der Informatiker Hal Finney im Jahr 2004 mit dem Double Spending Problem, um zu verhindern, dass ein Coin mehrfach ausgegeben werden konnte. Er entwickelte das System der Reusable Proof of Work (RPoW) und damit den Vorreiter der bei der Bitcoin-Blockchain verwendeten PoW-Technologie von Satoshi Nakamoto. Bei der RPoW handelte es sich um ein System, bei welchem man als Gegenleistung für das Ausführen bestimmter Informatik-Arbeiten einen RSA-signierten Token erhielt, der übertragbar war und dessen Eigentümerschaft jederzeit überprüft werden konnte. Auf öffentlich einsehbaren Servern waren dabei die Daten zur Eigentümerschaft der Token gespeichert. Das Prinzip, Arbeit zu leisten, um eine Belohnung zu erhalten, war hier bereits vertreten und wurde bei dem PoW-Konsensverfahren ebenfalls verwendet. Aus diesem Grund kann bei der RPoW-Technologie von einem Vorreiter des heutigen Proof-of-Work-Mechanismus ausgegangen werden.

Wie geht es mit dem Proof-of-Work-Verfahren weiter

Eine genaue Prognose für zukünftige Entwicklungen zu treffen, ist naturgemäss nur schwer möglich. Es lasse sich jedoch beobachten, dass der Proof-of-Work-Algorithmus allmählich in einen Proof-of-Stake-Algorithmus übergehe, so gitnux. Dabei werde der "Miner" aus dem System ausgeschlossen, weshalb sich die Sicherheit erhöhen würde.

Redaktion finanzen.ch