Die Kryptowährung Bitcoin verbraucht Unmengen Strom. Ursache ist ein jahrzehntealtes mathematisches Problem: Wie einigt man sich in einem Netzwerk?
Wenn es um Bitcoin geht, kochen die Gemüter schnell hoch: Auf der einen Seite stehen die Befürworter,, auf der anderen Seite monieren Kritiker die enormen Energiemengen, welche die Kryptowährung erfordert. Gemäß einer Studie, die 2019 im Fachjournal »Joule« erschienen ist, setzte Bitcoin innerhalb eines Jahres etwa so viele Treibhausgase frei, wie Jordanien jährlich erzeugt.
Die Grundidee der Blockchain geht ebenfalls auf Chaum zurück, der einige der Prinzipien bereits in seiner Doktorarbeit im Jahr 1982 erwähnt hatte. Angenommen, man hat viele Daten , die man in der Datenbank eintragen möchte. Die Blockchain organisiert diese Daten in einer bestimmten Struktur: Man pickt sich eine gewisse Menge von Daten heraus, einen »Block«, anschließend greift man sich weitere Daten und formt daraus einen zweiten Block und so weiter.
Nun kann es aber sein, dass Rechner 1 und Rechner 3 gleichzeitig je einen neuen Block erzeugen, die nicht übereinstimmen. Es entsteht eine Gabelung: Der zweite Rechner im Netzwerk weiß nicht, welchen der beiden Blöcke er übernehmen soll. Da es keine zentrale Instanz wie eine Bank geben soll, müssen sich die Teilnehmenden des Netzwerks irgendwie einigen.
Angenommen, es entsteht eine Gabelung: Zwei verschiedene Blöcke werden gleichzeitig hinzugefügt. Daher erhalten alle beteiligten Rechner im Netzwerk jeweils einen zufällig eingestellten Timer. Erst wenn dieser abgelaufen ist, hat man die Erlaubnis, einen neuen Block zur Blockchain hinzuzufügen. In diesem Bild kann die Person mit dem schnellsten Timer entscheiden, auf welchem der beiden Blöcke in der Gabelung sie aufbauen möchte.
Tatsächlich realisiert Bitcoin sie durch aufwändige Rechenaufgaben: Wenn ein Rechner einen neuen Block anhängen möchte, muss er zuvor eine Zeichenfolge finden, die einen bestimmten Hash erzeugt. Dafür gibt es keinen systematischen Weg, sondern man muss viele verschiedene Kombinationen ausprobieren: Liefert die Zeichenfolge 4k35hu425h den gewünschten Hash? Und was ist mit 7847983hujjrf? Dabei rechnen die Computer, so genannte »Miner«, um die Wette.
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