Proof of Work belegt bei Bitcoin, dass der doppelte SHA-256-Hash eines Blockheaders die Zielbedingung erfüllt. Die Schwierigkeit beschreibt erwartete Versuche, keinen genauen Stromverbrauch und keine Transaktionsgültigkeit.
Proof of Work ist weder eine Stromrechnung noch ein Beweis für einen gültigen Block. Der Knoten prüft, ob der numerische Headerhash das in nBits kodierte Ziel nicht überschreitet. Die Prüfung ist günstig; die Suche ist zufallsabhängig und benötigt bei kleinerem Ziel im Mittel mehr Versuche. [Bitcoin whitepaper] [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work]
Ein ASIC kann die vier Byte große Header-Nonce ohne Treffer ausschöpfen. Die Miningsoftware ändert dann etwa die Extra-Nonce der Coinbase-Transaktion. Dadurch ändern sich Merkle Root und Header für die nächste Suche. Mining erhöht daher nicht einfach unbegrenzt eine einzelne Zahl. [Bitcoin Developer Guide: Mining]
nBits ist die kompakte Zieldarstellung. Ein kleineres Ziel lässt weniger Hashes zu und erhöht die Schwierigkeit; es ist weder ein Leistungsanteil noch eine Nullenzahl oder Joule-Menge. Die Versuche sind unabhängig: Auch hohe Hashrate garantiert nicht den nächsten Blockfund. [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work] [Bitcoin whitepaper]
Neben der Arbeit prüft ein Knoten Blockstruktur, Signaturen, unverbrauchte Eingaben und Coinbase-Regeln. Die Implementierungsreihenfolge besagt nicht, dass all dies vor der Hashprüfung geschieht. Ein Hash unter dem Ziel repariert weder ungültige Signaturen noch doppelte Ausgaben; ein gültiger Kandidat ohne ausreichende Arbeit gehört ebenfalls nicht in die aktive Kette. [Bitcoin whitepaper] [Bitcoin Core v29.0: block validation]
Bei konkurrierenden gültigen Zweigen zählt die aus Blockzielen abgeleitete kumulierte Arbeit, nicht bloß die Länge. Zum Umschreiben bestätigter Geschichte braucht ein Angreifer alternative gültige Blöcke und muss die weiter wachsende Arbeit des ehrlichen Zweigs einholen und übertreffen. Das ist eine wirtschaftliche und probabilistische Hürde, keine sofortige Unumkehrbarkeit. [Bitcoin whitepaper] [Bitcoin Core v29.0: chainwork]
Auf Mainnet ändert Bitcoin Core das Ziel an Grenzen des Schwierigkeitsintervalls. Es vergleicht beobachtete und vorgesehene Zeitspanne, begrenzt die beobachtete Spanne auf ein Viertel bis das Vierfache und das neue Ziel zusätzlich auf das Mainnet-Limit. BTC-Preis, Knotenzahl und Miner-Abstimmungen bestimmen diese Rechnung nicht. [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work]
Ein Pool kann ein leichteres internes Share-Ziel nutzen, um Beiträge zu schätzen. Die meisten Shares erfüllen das Netzwerkziel nicht und gelangen nicht in die Blockchain. Bei einem Netzwerktreffer verbreitet der Pool den ganzen Kandidatenblock; unabhängige Knoten entscheiden über die Annahme. [Bitcoin Developer Guide: Mining]
Am eigenen Knoten oder mit öffentlichen Blockdaten lassen sich Headerhash, bits, Ziel, Höhe und Chainwork vergleichen. Der Gewinnerhash verrät weder exakten Energieverbrauch noch Identität oder Standort des physischen Miners. Sicherheitsaussagen müssen Zahlungswert, Bestätigungszahl und die Annahme überwiegender ehrlicher Arbeit nennen. [Bitcoin Core v29.0: Proof of Work] [Bitcoin whitepaper]
Für ein möglichst vollständiges Bild lies diesen Eintrag zusammen mit Mining, Schwierigkeitsanpassung, Timechain, Full Node, Blocksubvention. Auf diesen Eintrag verweisen außerdem Bitcoin, Satoshi Nakamoto, Bitcoin Whitepaper, Timechain.