Wie Funktioniert Mining


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Was ist der Sinn von Bitcoin Mining?

Es ist der Job des Miners oder Schürfers, diese Transaktionen zu bestätigen und in ein Kontenbuch einzutragen. Entlohnt wird er dafür in Bitcoin die Bitcoin-Transaktionsgebühr.

Das Kontenbuch ist eine lange Liste aller Blöcke. Es wird entsprechend auch Blockchain genannt. Die Blockchain wird beim Bitcoin-Mining benutzt, um alle Transaktionen zu jedem Zeitpunkt nachvollziehen zu können.

Wann immer ein neuer Block erzeugt wird, wird dieser zur Blockchain hinzugefügt. Daraus resultiert eine schier endlos lange Liste aller jemals getätigten Transaktionen.

Die Blockchain ist für jedermann einsehbar. Entsprechend kann jeder Nutzer sehen, welche Transaktion durchgeführt wird. Nicht einsehbar ist hingegen, wer diese Transaktion durchführt.

Somit ist Bitcoin transparent und pseudo-anonym zugleich. An dieser Stelle kommen die Miner ins Spiel. Wenn ein Block von Transaktionen generiert wurde, lassen Miner diesen Block einen Prozess durchlaufen.

Sie entnehmen die Informationen und wenden eine mathematische Formel an, die die Transaktion in etwas viel Kürzeres, eigentlich nur in eine Aneinanderreihung von Buchstaben und Zahlen, umwandelt.

Dies wird auch Hash genannt. Dieser Hash wird im Block am Ende der Blockchain aufbewahrt. Hashes haben einige interessante Eigenschaften. Es ist recht einfach, einen Hash aus den Informationen des Bitcoin—Blocks zu erzeugen, doch nahezu unmöglich zu sehen, was der Hash zuvor war.

Diese Erfahrung aus dem Bergbau steht metaphorisch hinter dem Krypto-Mining. Um zu verstehen, warum Bitcoin-Mining immer aufwändiger wird, muss man zunächst wissen, was beim Mining überhaupt passiert.

Denn anders, als häufig vereinfachend beschrieben wird, erzeugt man dabei keine Bitcoins. Dazu wird die Information eines gesamten Blocks zu einem einzelnen Code, einer komplexen Zeichenkombination, zusammengerechnet, der deutlich weniger Speicherplatz benötigt — ein sogenannter Hash.

Die Liste dieser aufeinanderfolgenden Hashs ist dann die eigentliche Blockchain. Miner übernehmen genau diese Rechenleistung: Sie errechnen die Hashs und werden dafür vom System mit neuen, bisher nicht dagewesenen, Bitcoins belohnt.

Mehrere Miner können gleichzeitig an einem Block arbeiten. Und warum wird Bitcoin-Mining immer aufwändiger? Dass das so ist, ist seit dem Start von Bitcoin vorherbestimmt.

Bitcoin-Erfinder Satoshi Nakamoto ein Pseudonym — mehr Information dazu gibt es hier legte nämlich, wohl in der Annahme, dass die Kryptowährung stark wachsen wird, bestimmte Regeln fest.

So ist die Anzahl an Bitcoins, die jemals entstehen können, mit 21 Millionen beschränkt. Momentan gibt es bereits rund 16,5 Millionen Bitcoins.

Daher gab es am Anfang für Miner 50 Bitcoins pro abgeschlossenen Block. Im Algorithmus ist jedoch festgelegt, dass sich diese Zahl alle Derzeit gibt es nur mehr 12,5 Bitcoins pro abgeschlossenem Block.

Das ist aber nicht der einzige Grund. Ein weiterer ist für die Miner sogar noch deutlich relevanter. Eigentlich erfordert ein Hash nämlich nicht allzu viel Rechenleistung.

Am Anfang reichte ja auch ein Heim-PC aus. Tatsächlich wird die Anforderung an die Komplexität eines Hashs vom Algorithmus konstant künstlich erhöht.

Das geht dann eben so weit, dass inzwischen die besagten riesigen Mining-Farmen für wirklich lukratives Mining notwendig sind.

Das ergibt sich daraus, dass etwa alle zehn Minuten ein Block zu je 12,5 Bitcoins Belohnung abgeschlossen wird. Diese Zahl wird, durch den Algorithmus vorgegeben, weiter sinken.

Auch wenn die Anforderungen stetig steigen — noch kann man auch als Privatperson dabei sein. Vereinfacht gesagt ist das Mining umso erfolgreicher, je höher die Rechenleistung der verwendeten Geräte ist.

Rund um die Uhr laufen weltweit Transaktionen ab, bei denen mit Bitcoins gezahlt wird. Alle diese Aktivitäten müssen aufgezeichnet und verwaltet werden, damit sie später nachvollziehbar sind.

Dies läuft so ab, dass innerhalb des Netzwerks alle in einem bestimmten Zeitraum stattgefundenen Transaktionen in einer Liste zusammengefasst werden.

Diese Liste nennt man Block. Ein bestätigter Block wird in ein virtuelles "Kontenbuch" übertragen, die sogenannte Blockchain.

Um die Sicherheit dieser Hauptquelle zu gewährleisten, erfolgt die Übertragung in die Blockchain erst nach einer Verschlüsselung des Blocks in Form eines Hashs, d.

Das Bitcoin Mining besteht also darin, neu fertiggestellte Blocks aufzuspüren, diese in Hashs umzuwandeln und die Hashs dann der Blockchain hinzuzufügen.

Dafür gibt es eine Belohnung: Zum einen werden bei der Erstellung neuer Hashs neue Bitcoins erzeugt seit Juli sind es 12,5 pro Block und zum anderen bekommt der jeweilige Teilnehmer einen Teil der Transaktionsgebühren.

Weil es jedoch prinzipiell für einen Computer nicht schwer ist, aus einem Block einen Hash zu erstellen, besteht die Gefahr, dass sämtliche zur Verfügung stehenden Blocks innerhalb kürzester Zeit umgewandelt und damit alle Bitcoins abgeschöpft werden.

Deshalb macht das Netzwerk es immer schwieriger, die Blocks zu hashen. Und hier kommt die Technik ins Spiel. Für die Teilnahme am Bitcoins-Netzwerk reicht es aus, neben einem herkömmlichen Rechner eine spezielle Software zu haben, die die Verbindung des eigenen Computers mit dem Netzwerk ermöglicht.

Sie ermöglicht das Versenden und Empfangen der virtuellen Währung und funktioniert ähnlich wie die Bezahlung über PayPal. Hierfür müssen Sie entweder mit einer extrem guten Grafikkarte oder aber mit einem speziellen Bitcoin Miner aufrüsten.

Während es vor einigen Jahren noch möglich war, allein zu minen, lohnt sich dieser Aufwand heute praktisch nicht mehr.

Selbst, wenn Ihr Gerät es dank der entsprechenden Aufrüstung schafft, eine lohnenswerte Anzahl an Hashs zu erzeugen, ist der Stromaufwand für diese Rechenleistung enorm.

Deshalb ist das Bitcoins Mining inzwischen über sogenannte Mining Pools organisiert. Die Manipulation eines Blocks fällt bei der Berechnung sofort auf und würde auch die weiterfolgenden Blocks manipulieren.

Jeder Miner steht mit den anderen Minern auf der Welt in einem Konkurrenzkampf. Sie benutzen alle eine spezielle Software, um Blocks im Internet zu finden.

Falls jemand einen Hash erfolgreich erzeugt hat, so erhält er eine Belohnung aktuell 12 Bitcoins und die Blockchain erhält ein Update. Somit erfährt jeder andere Miner auch davon.

Damit entsteht ein Anreiz, weiter nach Blocks zu suchen. Da Computer sehr einfach und schnell Hashes erzeugen können, benutzt das Bitcoin System ein Protokoll, welches bestimmte Bedingungen an die Hashes stellt.

Sie müssen z. Wenn sich ein Datensatz ändert, muss auch der Hash neu berechnet werden. Damit sich die Miner nicht in die Transaktionen einmischen können, gibt es einen bestimmten Datensatz Nonce , welcher für die Berechnung des Hashes benutzt wird.

Die Schwierigkeit im Bitcoin Mining besteht darin, genau diesen Datensatz zu finden.

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