Merged Mining

Jan schürft über einen Mining Pool, einen Dienst, der die Arbeit von Minern koordiniert. Eines Tages sieht er auch eine Namecoin-Belohnung in seiner Übersicht. Sein ASIC, ein spezialisiertes Mining-Gerät, muss dafür nicht die Hälfte der Zeit aufhören, für Bitcoin zu arbeiten. Der Pool kann eine Aufgabe so vorbereiten, dass dieselbe Suche nach einem passenden Hash beiden Netzwerken dient. Erfüllt das Ergebnis die jeweiligen Bedingungen, lässt sich die Arbeit auch gegenüber dem Hilfsnetzwerk nachweisen. Das Gerät hat seine Leistung nicht verdoppelt; seine bisherige Arbeit erhält einen weiteren Nutzen. Die zusätzliche Belohnung erzeugt keine Bitcoins außerhalb der Bitcoin-Regeln. [1] [4]

Bitcoin heißt hier übergeordnete Kette, Namecoin Hilfskette. Das bedeutet aber nicht, dass Bitcoin die Verantwortung für Namecoin übernimmt. Ein Bitcoin Full Node, also ein Rechner mit Software, die die Regeln selbstständig prüft, validiert Bitcoin-Transaktionen und -Blöcke. Er entscheidet nicht, ob auch Namecoin-Transaktionen gültig sind. Das müssen Namecoin-Knoten prüfen. Beide Netzwerke führen daher ihre eigene Historie und Übersicht ausgebbarer Coins. Ein Anwendungsfehler im Hilfsnetzwerk macht eine Bitcoin-Zahlung nicht von selbst ungültig; seine Regeln können die von Bitcoin auch nicht verändern. [1] [2]

Das Rechenergebnis wird mit einem Zielwert verglichen: einer Zahl, die der Hash nicht überschreiten darf. Der Hash wird aus dem Header berechnet, der zusammengefasste Angaben zum vorgeschlagenen Block enthält. Der Miner verändert einen Teil dieser Daten und wiederholt die Berechnung, bis die Zahl klein genug ist. Das Hilfsnetzwerk kann eine leichtere Bedingung vorgeben. Jans Ergebnis genügt dann für dessen Block, aber nicht für einen Bitcoin-Block. Rootstock unterscheidet diese Fälle ausdrücklich: Ein Ergebnis kann beide Netzwerke bedienen, nur Rootstock oder lediglich die einfachere Share-Bedingung des Pools erfüllen. Eine Share ist ein laufender Arbeitsnachweis, für sich allein jedoch kein Block in einem der Netzwerke. Auch ein passender Hash entschuldigt keine ungültigen Transaktionen: Der jeweilige Block muss alle weiteren Regeln seines Netzwerks erfüllen. [3] [4]

Die Berechnungen müssen nicht vollständig wiederholt werden, doch der Betrieb erledigt sich nicht von selbst. Jemand muss Hilfsblöcke erstellen, die zugehörigen Knoten betreiben, Software pflegen und Nachweise übermitteln. Im Pool kann das der Betreiber übernehmen; Jans ASIC muss nicht selbst einen Knoten jedes Projekts betreiben. Die Auszahlung ist eine andere Frage. Namecoin belohnt in seiner eigenen Währung NMC. Ob der Pool diese an Jan auszahlt, umtauscht oder anders in sein Angebot einrechnet, bestimmen seine Bedingungen. Entscheidend ist der tatsächlich erhaltene Betrag nach Abzügen, nicht ein bunt angezeigter Bonus. [1] [5]

Diese Aussage verrät noch nicht, wie viele Miner tatsächlich mitmachen. Ein kleineres Netzwerk erhält nicht automatisch die gesamte Rechenleistung von Bitcoin. Es kommt auf die beteiligte Arbeit, ihre Konzentration bei wenigen Betreibern und deren Anreiz zum ehrlichen Betrieb an. Namecoin erlaubt außerdem andere übergeordnete Ketten mit SHA-256d, der zweimaligen Anwendung derselben Hashfunktion. Eine angegebene Hashrate, also die Rechengeschwindigkeit, braucht daher Kontext. Daraus allein folgen weder dieselbe Widerstandsfähigkeit gegen das Umschreiben der jüngsten Historie noch dieselbe Sicherheit bei gleicher Anzahl von Bestätigungen wie bei Bitcoin. Als Bestätigungen einer Transaktion zählen der Block, in dem sie enthalten ist, und die danach angehängten Blöcke des jeweiligen Netzwerks. [1] [4]

Bei einer zusätzlichen Belohnung muss Jan zuerst wissen, um welches Netzwerk und welche Währung es geht und wie sie tatsächlich in seine Wallet gelangt. Nutzer des Hilfsnetzwerks müssen wiederum wissen, wer dessen Regeln prüft und welche Risiken seine Software mitbringt. Gemeinsames Mining tauscht nicht automatisch einen Coin gegen einen anderen. Bietet ein Projekt eine Bridge an, also einen Mechanismus zur Wertübertragung zwischen Netzwerken, hat diese eigene Bedingungen und Risiken. „Wird gemeinsam mit Bitcoin geschürft“ erklärt einen Teil der Absicherung, aber weder das gesamte Produkt noch die Sicherheit des dort gehaltenen Geldes. [1] [4]

Bei Namecoin heißt der Nachweis AuxPoW, ergänzender Proof of Work. Damit niemand einen beliebigen bereits gefundenen Hash nachträglich einem anderen Block zuordnet, muss der Hilfsblock vorher kryptografisch an die Berechnung gebunden sein. Sein Hash, ein digitaler Fingerabdruck, führt über einen Merkle Tree, einen Hashbaum zum Nachweis der Dateneinbindung, zu einem Eintrag in der übergeordneten Coinbase, der besonderen ersten Transaktion des Blocks. Ein weiterer Zweig belegt ihre Einbindung in die Transaktionszusammenfassung im Blockheader. Knoten prüfen die gesamte Verbindung, die Position des Eintrags, die Baumgröße und einen auch aus der chain ID, der Kennung der Kette, abgeleiteten Index. Ein fremder Hash allein reicht nicht. [2]

BIP 301 beschreibt Blind Merged Mining (BMM). Ein BIP ist ein Dokument, das Regeln und Verfahren für Bitcoin vorschlägt oder beschreibt. Seine Veröffentlichung allein ändert die Regeln des Netzwerks nicht. Dabei erstellen andere Teilnehmer die Hilfsblöcke und bieten Bitcoin-Minern eine Gebühr für die Aufnahme des zugehörigen Commitments, eines prüfbaren Verweises auf den gewählten Block. Die Miner müssen dessen Inhalt also nicht selbst auswählen. Der Vorschlag enthält eigene Regeln, die eine Änderung des Konsenses, der gemeinsamen Prüfregeln des Netzwerks, erfordern; er ist kein neuer Name für das bereits verwendete Namecoin AuxPoW. Zum Zeitpunkt dieser Überarbeitung steht BIP 301 im offiziellen Register auf Draft, also Entwurf. Weder eine BIP-Nummer noch eine vorhandene Implementierung beweist allein die Aktivierung im Bitcoin-Netzwerk. [5]