Proof of Work (dt. Arbeitsnachweis) ist der Konsensmechanismus, der Bitcoins Sicherheit und Unveränderlichkeit garantiert. Miner müssen echte Rechenarbeit leisten – physische Energie aufwenden –, um einen neuen Block zu produzieren. Diese Arbeit ist für jeden Node trivial zu überprüfen (der gefundene Hash kann in Millisekunden validiert werden), aber schwer durchzuführen (Milliarden von Versuchen sind nötig). PoW schafft damit eine objektive, an reale Kosten gebundene Geschichte: Jeder Block repräsentiert aufgewendete Energie, und um die Geschichte umzuschreiben, müsste ein Angreifer mehr Energie aufwenden als das gesamte ehrliche Netzwerk. Dies unterscheidet Bitcoin fundamental von Proof-of-Stake-Systemen (wie Ethereum), bei denen wirtschaftliche Einsätze ohne realen Energieaufwand zur Sicherung genutzt werden.