Bitcoin-Zeitrechnung: Warum Proof of Work entscheidend ist

“Time on Bitcoin: This is where I f*** your brain out”, eröffnet Strike-CEO und Bitcoin-Maximalist Jack Mallers seinen Vortrag über die Zeit bei Bitcoin. Was zunächst nach einem theoretischen Detail klingt, berührt einen der Grundpfeiler des gesamten Netzwerks. Denn ohne eine verlässliche Reihenfolge von Transaktionen könnte Bitcoin nicht eindeutig bestimmen, wem welche Bitcoin tatsächlich gehören. Für Satoshi Nakamoto ist deshalb die Zeit von zentraler Bedeutung. Im Bitcoin Whitepaper taucht der Begriff immerhin 24 Mal auf. Mehr noch: In einigen Kommentaren im Bitcoin Code bezeichnet Satoshi Bitcoin als sogenannte Timechain und nicht als Blockchain. "Um eine Liste darüber zu haben, wer wem was schuldet, muss man die absolute Reihenfolge der Transaktionen kennen", erklärt Mallers. https://twitter.com/80IQmindset/status/1765740844273786892 Ein einfaches Beispiel verdeutlicht das Problem: Ich besitze 21 Euro. Diese 21 Euro sende ich an meinen Freund Bob – und gleichzeitig versuche ich, weitere 21 Euro an meine Freundin Alice zu schicken. Da ich keine 42 Euro besitze, kann nur eine der beiden Transaktionen gültig sein. Entscheidend ist deshalb die Frage: Welche Transaktion kam zuerst? Damit ein digitales Geldsystem solche doppelten Ausgaben verhindern kann, muss die Reihenfolge der Transaktionen eindeutig feststehen. Warum herkömmliche Zeit für Bitcoin nicht ausreicht Zeit besitzt eine Richtung, führt Mallers weiter aus. Menschen können sich an die Vergangenheit erinnern, kennen aber nicht die Zukunft. “Ich kann die Vergangenheit nicht ändern und die Zukunft kenne ich nicht”, bringt es Jack Mallers in seiner Rede auf den Punkt. In der physischen Welt erscheint dieses Prinzip selbstverständlich. Zeitreisen sind – zumindest außerhalb von Filmen – nicht möglich. Niemand kann in die Vergangenheit zurückkehren, ebenso wenig lässt sich mit Sicherheit sagen, wo man sich in 20 Jahren befinden wird. Die Vergangenheit steht fest, die Zukunft dagegen ist unbekannt. In der digitalen Welt sieht das anders aus. Dort existieren zunächst lediglich Informationen. Für ein dezentrales Netzwerk wie Bitcoin, dessen Teilnehmer über unterschiedliche Länder und Zeitzonen verteilt sind, entsteht dadurch ein grundlegendes Problem: Welche Zeit soll das Netzwerk verwenden, um beispielsweise Double Spends zu verhindern? Für ein vertrauensloses System reicht unsere Zeit nicht Im zentralisierten Bankenwesen lässt sich diese Frage vergleichsweise einfach beantworten. Banken orientieren sich an der offiziellen Zeitzone des Landes, in dem sie operieren. Bei internationalen Transaktionen dient häufig die Coordinated Universal Time (UTC) als Referenz. Einheitliche Zeitstempel machen Transaktionen dadurch auch über verschiedene Zeitzonen hinweg nachvollziehbar. Für ein vertrauensloses System reicht dieser Ansatz jedoch nicht aus. Bitcoin müsste sich dabei auf Informationen von außerhalb des eigenen Netzwerks verlassen – und wäre mit dem sogenannten Orakel-Problem konfrontiert. Wie lässt sich also feststellen, ob Bob oder Alice die 21 Euro zuerst erhalten hat, wenn beide womöglich in unterschiedlichen Zeitzonen leben? Ganz einfach: Mithilfe von Bitcoins eigener Zeit. Wie Bitcoin mit Zeitstempeln Ordnung schafft Im Whitepaper steht: “Das Netzwerk zeitstempelt Transaktionen, indem es sie in eine fortlaufende Kette aus hashwertbasierten Arbeitsnachweisen hasht.” Mit anderen Worten: Jedem Block ist ein Zeitstempel (engl. timestamp) zugeordnet. Ein Timestamp weist einem Block in der Blockchain ein Datum und eine Uhrzeit zu. Gemessen wird diese Zeit in "Unix Time". Dabei handelt es sich um die Anzahl an Sekunden, die seit dem 1. Januar 1970 verstrichen sind – dem Zeitpunkt, an dem das Betriebssystem Unix beziehungsweise dessen Zeitrechnung gestartet ist. Jeder Zeitstempel schließt den vorherigen in seinen Hashwert ein und bildet so eine Art Zeitkette, wobei jeder zusätzliche Zeitstempel die vorangegangenen bestärkt I Quelle: Bitcoin Whitepaper Die Zeitstempel tragen zur Integrität und Authentizität der Blöcke bei und machen deren Position innerhalb der Blockchain nachvollziehbar. Zugleich lässt sich darüber bestimmen, wann ein Block von den Minern validiert und freigegeben wurde. Jeder neue Block erhält damit einen eindeutigen Platz innerhalb der Blockchain. Eine nachträgliche Manipulation der Vergangenheit wird erheblich erschwert. Der Zeitstempel ist somit ein wesentlicher Bestandteil dafür, dass Bitcoin ohne eine zentrale Vertrauensinstanz funktionieren kann. Doch nicht nur Blöcke verfügen über Zeitstempel. Auch bei Transaktionen spielt der Zeitpunkt ihrer Erstellung eine Rolle. Bei der Erzeugung einer Transaktion wird diese in Form einer digitalen Signatur festgehalten. Die Signatur basiert auf dem Inhalt der Transaktion sowie dem aktuellen Zeitstempel. So soll sichergestellt werden, dass eine Transaktion einem bestimmten Zeitpunkt zugeordnet und nicht nachträglich verändert werden kann. Proof of Work: Ein Feature, kein Bug Proof of Work wird gern benutzt, um Bitcoin durch den Dreck zu ziehen. Mal ist es der "zu hohe Energieverbrauch", dann sind "660.000 olympische Schwimmbecken" zu viel, die die Krypto-Leitwährung bedarf: Kritiker zerreißen sich das Maul über Bitcoins Konsensmechanismus. Dabei ist Proof of Work ein Feature und kein Bug: Die Nutzer haben sich nicht ohne Grund – das auf "Proof of Stake"-basierende Bitcoin ist klanglos gescheitert – für das energieintensive Netzwerk entschieden. Auch Satoshi sieht Proof of Work als eine obligatorische Notwendigkeit. "Um einen verteilten Zeitstempelserver auf Peer-to-Peer-Basis zu implementieren, müssen wir Proof of Work verwenden", schreibt er. Jack Mallers formuliert denselben Gedanken drastischer: “Wenn ich die Zeit im verdammten Internet ohne jegliches Vertrauen erschaffen will, muss ich Proof of Work verwenden. Das ist die einzige Möglichkeit.” Der Grund: Die digitale Welt verstehe Zeit nicht, die physische Welt dagegen schon. Dahinter steckt Bitcoins unwiderlegbare Vergangenheit Proof of Work verbindet diese beiden Welten. Durch Mining lässt sich physisch aufgewendete Energie in einen digitalen Arbeitsnachweis übersetzen. Entscheidend ist dabei die zeitliche Asymmetrie: Bereits geleistete Arbeit kann überprüft werden. Wie viel Arbeit künftig geleistet wird und wer sie erbringen wird, ist dagegen unbekannt. Ein Blick auf die Bitcoin-Blöcke verdeutlicht das Prinzip. Die Blockchain (oder Timechain) ähnelt einem Zeitstrahl, nur verkehrt herum I Quelle: Mempool.space Die lila Blöcke stehen für bereits geleistete Arbeit. Jeder Node-Betreiber kann die darin enthaltenen Daten überprüfen. Was in den goldenen Blöcken stehen wird, ist dagegen ungewiss. Niemand kann im Voraus wissen, welcher Miner den nächsten Block findet. Damit entsteht Block für Block eine Vergangenheit, deren Reihenfolge für die Teilnehmer des Netzwerks nachvollziehbar und überprüfbar ist. Jack Mallers macht es kurz: Proof of Work und die von Satoshi entwickelte Zeitrechnung ermöglichen Bitcoin vor allem eines – eine unwiderlegbare Vergangenheit. Redaktioneller Hinweis: Der Artikel erschien zuerst am 9. Juni 2024 und wurde vor Wiederveröffentlichung inhaltlich geprüft.

Warum Bitcoin ohne diese Idee nicht funktionieren würde

Bitcoin-Zeitrechnung: Warum Proof of Work entscheidend ist

Bitcoin könnte vom nächsten großen KI-Crash profitieren

Bitcoin fällt weiter – bringt die Fed heute die Wende?