Ein Full Node erzwingt zuerst Konsensregeln und wählt erst dann unter gültigen Ketten die mit der größten kumulierten Arbeit. Miner konkurrieren um ihre Erweiterung. Einigung ist nicht sofort endgültig; die spätere Bezeichnung Nakamoto-Konsens kommt im Whitepaper nicht vor.
Der Begriff verbindet Bitcoins Validierungsregeln, die Auswahl des Blockproduzenten durch Proof of Work, die Zweigauswahl und wirtschaftliche Anreize. Eine Reduktion auf Mining übersieht den Full Node, der Gültigkeit unabhängig beurteilt. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [The Bitcoin Backbone Protocol]
Ein Full Node prüft Transaktionen und Blöcke anhand seiner Konsensregeln. Auch sehr viel Arbeit macht einen ungültigen Block nicht gültig; die Zweigauswahl vergleicht nur gültige Kandidaten. Einigung setzt kompatible Regeln der Teilnehmer voraus. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [Bitcoin Developer Guide — Block Chain] [Bitcoin Core v29.0 — Chainstate validation]
Proof of Work bindet Einfluss an Rechenarbeit mit Energie- und Hardwarekosten statt an eine Stimme je Netzwerkidentität. Viele Pseudonyme allein erhöhen deshalb nicht das Gewicht bei der Kettenauswahl. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [The Bitcoin Backbone Protocol]
Miner erstellen Blockkandidaten und suchen einen Header-Hash, dessen Zahlenwert kleiner oder gleich dem gültigen Zielwert ist. Konkurrierende gültige Blöcke können gleichzeitig entstehen; ihre Verbreitung und weitere Arbeit lösen die vorübergehende Verzweigung unter gewöhnlichen Netzwerkbedingungen auf. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [Bitcoin Developer Guide — Block Chain]
Ein Full Node wählt den gültigen Zweig mit der größten Gesamtarbeit, der sogenannten Chainwork. Die Arbeit eines Blocks wird aus seinem Zielwert abgeleitet, nicht aus den tatsächlich ausgeführten Versuchen des Miners. Längste Kette bedeutet somit größte Arbeit, nicht zwingend die meisten Blöcke. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [Bitcoin Developer Guide — Block Chain] [Bitcoin Core v29.0 — Chainstate validation]
Bei ehrlicher Arbeitsmehrheit und geeigneter Blockverbreitung sinkt das Umschreibungsrisiko mit der Bestätigungstiefe. Ein Angreifer muss die konkurrierende Kette einholen. Bestätigungen bedeuten keine mathematische Unumkehrbarkeit und schützen nicht gegen beliebige Angriffsmodelle oder die Isolation eines Opfers. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [The Bitcoin Backbone Protocol]
Im Mainnet wird der Zielwert alle 2016 Blöcke anhand vergangener Zeitstempel neu berechnet, mit durchschnittlich zehn Minuten je Block als Ziel. Die Anpassung dämpft langfristige Auswirkungen von Hashrate-Änderungen; sie garantiert weder exakte Einzelintervalle noch eine sofortige Reaktion auf ausfallende Miner. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [Bitcoin Developer Guide — Block Chain]
Blocksubvention und Gebühren belohnen die Erweiterung der akzeptierten Historie. Eine Hashrate-Mehrheit kann gültige Blöcke reorganisieren oder Transaktionen zensieren, aber keinen Full Node zur Annahme ungültiger Signaturen, zum Bruch der Ausgaberegeln oder zum unberechtigten Ausgeben fremder Mittel zwingen. Angriffsrisiken bestehen auch unter 50%. [Satoshi Nakamoto — Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System] [Bitcoin Developer Guide — Block Chain] [Bitcoin Core v29.0 — Chainstate validation]
Sicherheit und Fortschritt hängen vom gegnerischen Arbeitsanteil, ausreichend schneller Verbreitung und ehrlicher Validierung ab. Eclipse-Angriffe und Netzpartitionen zeigen die Bedeutung der Topologie: Ein Hashrate-Prozentsatz allein ist kein vollständiges Bedrohungsmodell. [The Bitcoin Backbone Protocol]
Klassisches BFT nutzt meist bekannte Teilnehmer und bestätigt durch Abstimmung unter ausdrücklichen Fehlergrenzen und Zeitannahmen. Nakamoto-Konsens hat offene Mitgliedschaft, Arbeitsgewicht und probabilistische Finalität. Er verändert das Modell, statt bloß OM oder PBFT zu implementieren. [The Bitcoin Backbone Protocol] [The Byzantine Generals Problem] [Bitcoin Optech — Consensus changes]
Für ein möglichst vollständiges Bild lies diesen Eintrag zusammen mit Bitcoin, Proof of Work, Schwierigkeitsanpassung, Konsensregeln, Mining, Full Node. Auf diesen Eintrag verweisen außerdem Chain-Reorganisation, Problem der byzantinischen Generäle, Sybil-Angriff, Selfish Mining.