Der „Vorteil“ vom Proof of Work ist gerade, dass es Energie kostet. Das bedeutet dass man Arbeit investieren muss. Für den Energieverbrauch gibt es gleich mehrere Sicherheitsvorteile.
Mit PoW wird erstmal nur das Double Spending verhindert oder allgemein als 51% Attacke. Grob gesagt geht die Attacke so, dass wenn du mehr Hashleistung als alle anderen hasst, dann kannst du offline mining betreiben, also Blöcke finden die du nicht veröffentlichst. Dann machst du in der öffentlichen Blockchain eine Transaktion und erhällst den Gegenwert. Sobald du das hast veröffentlichst du deine offline geminete Kette. Da du mehr Rechenpower hattest ist deine Kette länger und somit die gültige, ohne die Transaktionen, für die du aber schon in der Realwelt bezahlt worden bist. Praktisch braucht man aber deutlich mehr als 51% Rechenleistung weil du ja nur die Differenz schneller bist. Mit 1% größerer Rechenleistung musst du schon sehr lange rechnen um genügend Blöcke vorraus zu sein. Und dann kommt ja irgendwann auch die DifficultyAnpassung.
Energie zum Mining aufzuwenden bedeutet nun, dass du nicht ohne Arbeit cheaten kannst. Du musst die Arbeit leisten oder es gibt keine Belohnung (reward). Das bedeutet du hast aufwand, den du in den Rechenprozess stecken musst und dieser Aufwand kostet dich auch etwas, sagen wir einfach erstmal nur Geld. Wenn der Reward sich lohnt, dann bist du Profitabel und wenn er sich nicht lohnt dann bist du nicht profitabel. Dieser Prozess hat den Vorteil, dass er sich auf Basis der Wirtschaftlichkeit selber reguliert ohne dass irgendjemand eingreifen muss. Nicht Profitable Miner werden irgendwann von alleine aufhöhren, denn wer zahlt gerne regelmäßig drauf? Das geht nur wenn er von irgendwoher subventioniert wird (wenn er kostenlose Energie bekommt oder die Stromkosten von dem Gewinn/der Steuer absetzen will usw.) Profitable Miner werden ihre Mininggeräte ausbauen und so von selbst für mehr Sicherheit sorgen. Gleichzeitig gibt es den Effekt der DifficultyAnpassung. Grob gesagt um so mehr Miner an der Sicherheit arbeiten, desto weniger bekommt jeder einzelne. Oder anders gesagt der festgelegte Gewinn wird einfach auf alle Miner gleich verteilt, umso mehr vorhanden sind desto weniger bekommt der einzelne.
Deswegen bewegt sich das Bitcoinmining immer an der Profitabilitätsgrenze. Sind zu viele Miner Da rentiert sich das Minen nicht mehr. Sind zu wenige Da ist es sehr Profitabel und andere Miner werden angezogen. Weil es immer an der Profitabilitätsgrenze hängt ist es immer wichtig möglichst effektiv zu sein. Das bedeutet dass normale CPUs (die universell alles berechnen können) unglaublich viel schlechter die Hashes ausrechnen können als wenn die Algorithmen direkt in die Hardware (Schaltkreise) eingebaut werden. Diese so genannten Asic Miner kannst du dir so vorstellen, dass die Hashes nicht in einer CPU sondern in speziellen Anordnungen von Schaltkreisen berechnet werden, die nicht programmiert sondern nur angesteuert werden müssen. Damit lässt sich unglaublich effizient die Hashes berechnen aber nichts anderes mehr. Es sind eben keine universellen CPUs mehr. Diese Geräte kannst du nur für das Mining anwenden.
Wenn sich nun eine Entität entscheidet das Bitcoin Netzwerk mit Hashrate anzugreifen muss diese Entität sehr sehr viel Geld in die spezielle Mininghardware investieren, welche Nutzlos wird wenn das Netzwerk seine Sicherheit verliert. So ein Angriff rechnet sich einfach nicht und kann maximal idiologisch gerechtfertigt werden. Ich würde aber behaupten, dass selbst die USA nicht genügend mittel hätten so einen Angriff fahren zu können.
Das PoW System ist somit ein in jeder Hinsicht sich selbst regulierendes System und damit stand heutigem Wissen bezüglich Regulatorik/Dezentralität und Sicherheit unschlagbar gegenüber anderen Konsenzmechanismen.
Das gleiche gilt natürlich auch für andere kleinere Projekte. Sollten sie einen anderen Hashalgorithmus verwenden (was ja trotsdem immernoch PoW sein kann), dann sind die BitcoinMiner nutzlos für dieses Mining. Angreifer können sich also teure Asics kaufen und somit massiv Verluste machen wenn ihr Angriff gelingt oder sie versuchen mit langsamen CPUs nachzurechen, was dann auch teuer werden kann. Aber sollte ein Angriff mit CPUs gelingen, dann können diese wenigstens für andere Rechenaufgaben weiter genutzt werden.
Achso, ein erfolgreicher angriff verringer natürlich den Wert des Netzwerkes da es ein Beweis ist dass das Geld dort nicht sicher ist. Das ist vergleichbar als wenn deine HausBank jedes Wochenende überfallen wird. Diese würde auch schnell ihr vertrauen verlieren oder unrentabel werden. Ein Angriff auf so ein Projekt währe wie wenn du deine eigene Hausbank überfällst wo du all dein Geld lagerst. Damit macht es keinen Ökonomischen Sinn diese Projekte anzugreifen.
Es gibt aber zB. Bitcoin forks, die exakt den gleichen Konsenzalgorithmus übernommen haben, nur andere Parameter wie die Blockgröße angepasst haben.
Bitcoin Miner vergleichen regelmäßig in welchem Netzwerk es sich mehr lohnt zu Minen. Wenn das kleinere Netzwerk gerade sehr wenig Miner hat kann es sich lohnen die eigenen Asics vom Hauptnetzwerk abzuziehen und zB. Bitcoin Cach zi minen. Wenn andere auch auf die Idee kommen und die Difficulty wieder steigt, dann wechseln sie wieder aufs Hauptnetzwerk (das ja dann eventuell wegen den fehlenden Minern in der Difficulty wieder gesunken ist).
Idiologische Angriffe können auf kleinere Netzwerke natürlich durchgeführt werden und sind nicht unwahrscheinlich. Nicht umsonst sagt man, dass kein anderes Netzwerk die Sicherheit von mehr Bitcoin erreichen wird. Als Bitcoin noch kein und angreifbar war, ar es zu uninteressant und zu unbekannt und nun wo es bekannt ist ist es nicht mehr angreifbar. Theoretisch könnten auch andere Netzwerke diesen Schritt erreichen. Die Frage ist dann, ob sie sich langfristig mit Bitcoin messen können oder nicht. Auch Bitcoin kann gegen andere Netzwerke untergehen.
Entweder würde sich niemand dafür interessieren oder es würde auch bei Bitcoin zu panischen Verkäufen kommen, weil ja „Proof of Work unsicher ist“. Die wenigsten verstehen doch nicht mal wie Mining überhaupt funktioniert und könnten so einen Angriff gar nicht einordnen.
Dieser hat die Stärke, die es braucht…