Hashing

Im Kontext des Bitcoin-Minings bezieht sich Hashing auf den Prozess der Ausführung einer kryptographischen Hashfunktion, speziell der SHA-256 Hashfunktion, auf die Kopfzeile eines Blocks in der Blockchain. Dieser Vorgang ist zentral für das Sicherheits- und Betriebsmodell von Bitcoin.

Grundlegender Ablauf des Hashing beim Bitcoin-Mining:

  1. Blockheader: Der Miner nimmt den Blockheader, der verschiedene Informationen über den Block enthält, darunter die Referenz zum vorherigen Block (durch seinen Hash), den Zeitstempel, die Schwierigkeit des Mining-Ziels und den sogenannten Nonce-Wert.
  2. SHA-256-Funktion: Der Miner wendet die SHA-256-Funktion auf den Blockheader an. Da SHA-256 deterministisch ist, wird jeder spezifische Blockheader immer denselben Hashwert erzeugen.
  3. Suche nach einem gültigen Hash: Das Ziel des Miners ist es, einen Hashwert zu finden, der unterhalb eines bestimmten Zielwerts (auch als „Schwierigkeit“ des Netzwerks bekannt) liegt. Dazu ändert der Miner wiederholt den Nonce-Wert im Blockheader und führt jedes Mal die Hashfunktion durch, um zu überprüfen, ob der resultierende Hashwert das Ziel erfüllt.
  4. Proof of Work: Wenn ein Miner einen gültigen Hash findet, der die Anforderungen erfüllt, hat er einen „Proof of Work“ erbracht, der den neuen Block als gültig bestätigt. Dieser Block wird dann zum nächsten Block in der Blockchain.
  5. Netzwerkvalidierung: Nachdem ein Block gefunden wurde, sendet der Miner den Block an das Netzwerk. Andere Knoten im Netzwerk überprüfen den Hash und andere Blockinhalte. Wenn sie bestätigen, dass alles den Regeln entspricht, wird der Block akzeptiert und der erfolgreiche Miner wird mit neuen Bitcoins (Blockbelohnung) und Transaktionsgebühren belohnt.

Das Hashing im Bitcoin-Mining sorgt für Sicherheit im Netzwerk, indem es eine extrem rechenintensive Aufgabe darstellt, die nicht rückgängig gemacht werden kann, was eine Manipulation der Blockchain praktisch unmöglich macht. Dieses Modell wird oft als „kryptographischer Konsens“ bezeichnet, da es keinen zentralen Vermittler erfordert, um das Netzwerk zu sichern und Transaktionen zu validieren.