Nonce

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Die Nonce ist eine Art Platzhalter, ein vorläufig gewählter Wert, das beim Bitcoin Mining eine wichtige Rolle spielt. Sie ist ein 32-Bit-Feld, dessen Wert so eingestellt ist, dass der Hash-Block eine Serie von Nullen enthält.

Zum Beispiel müssen Bitcoin-Miner versuchen, einen gültigen Nonce zu erraten, da sie mehrere Versuche durchführen, einen Blockhash zu berechnen, der bestimmte Anforderungen erfüllt (d.h. der mit einer bestimmten Anzahl von Nullen beginnt). Im Wettbewerb um einen neuen Block wird dem ersten Miner, der einen Nonce findet, der zu einem gültigen Blockhash führt, das Recht gewährt, den nächsten Block in die Blockkette aufzunehmen – und dafür belohnt.

Mit anderen Worten, der Prozess des Bergbaus besteht darin, dass Miner eine Vielzahl von Hash-Funktionen mit vielen verschiedenen Nicht-Zeitwerten ausführen, bis eine gültige Ausgabe erzeugt wird. Wenn der Hashing-Ausgang eines Miners unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt, gilt der Block als gültig und wird zur Blockkette hinzugefügt. Wenn die Ausgabe nicht gültig ist, versucht der Miner immer wieder mit unterschiedlichen Nonce-Werten. Wenn ein neuer Block erfolgreich abgebaut und validiert wurde, beginnt der Prozess von vorne.

Innerhalb von Bitcoin – und den meisten Proof of Work-Systemen – ist die Nonce nur eine Zufallszahl, mit der die Miner die Ausgabe ihrer Hash-Berechnungen iterieren. Miner wenden einen Trial-and-Error-Ansatz an, bei dem jede Berechnung einen neuen Non-Class-Wert annimmt. Sie tun dies, weil die Wahrscheinlichkeit, einen gültigen Nicht-Zeitpunkt genau zu schätzen, nahe Null liegt.

Die durchschnittliche Anzahl der Hashing-Versuche wird vom Protokoll automatisch angepasst, um sicherzustellen, dass jeder neue Block – im Durchschnitt – alle 10 Minuten generiert wird. Dieser Prozess wird als Schwierigkeitsanpassung bezeichnet und bestimmt den Mining-Schwellenwert (d.h. wie viele Nullen der Blockhash benötigt, um als gültig angesehen zu werden). Die Schwierigkeit bei der Gewinnung eines neuen Blocks hängt mit der Menge an Hash-Leistung (Hash-Rate) zusammen, die für ein Blockkettensystem vorgesehen ist. Je mehr Hashing-Power für das Netzwerk zur Verfügung steht, desto höher wird der Schwellenwert sein, was bedeutet, dass mehr Rechenleistung erforderlich ist, um ein wettbewerbsfähiger und erfolgreicher Miner zu sein. Im Gegensatz dazu, wenn Bergleute beschließen, den Abbau einzustellen, wird die Schwierigkeit angepasst, und der Schwellenwert sinkt, so dass weniger Hashing-Leistung für den Abbau benötigt wird, aber das Protokoll wird sicherstellen, dass die Blockgenerierung einem 10-Minuten-Zeitplan folgt, unabhängig davon.

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