Was ist Bitcoin Mining?

Bitcoin Mining ist der Vorgang, bei dem die Informationen zu einer Transaktion innerhalb des Bitcoin Netzwerkes bestätigt und in der Blockchain gespeichert werden. Es ist ein Begriff, der die Verarbeitung und Bestätigung von Zahlungen im Bitcoin Netzwerk beschreibt.

Der Unterschied zwischen einer Bestätigung für Bitcoin Transaktionen und einer traditionellen elektronischen Transaktionen ist, dass es keine Notwendigkeit für Banken gibt. Tatsächlich werden bei einer Bitcoin Transaktion weder eine ausgebende Bank, eine empfangende Bank, ein Kundenkonto oder eine zentralisierte Abrechnungsstelle benötigt, die das Geld bis zur Verarbeitung am Tagesende bereithält. Mehr zu Bitcoin allgemein findet sich im Beitrag zu: Was ist Bitcoin?

Was ist Bitcoin Mining?

Bitcoin Mining ist ein Prozess an dem jeder teilnehmen kann, der ein Programm auf seinem Computer laufen lässt. Zusätzlich zu normalen Computern gibt es zwischenzeitlich extra für Bitcoin Mining optimierte Hardware. Diese Hardware verarbeitet Transaktionen und berechnet neue Blocks schneller und effizienter als herkömmliche Computer. Das Bestätigen von Transaktionen und die Übergabe an die Blockchain erfordert das Lösen von speziellen mathematischen Aufgaben.

Jeder Bitcoin Miner konkurriert mit allen anderen Minern im Bitcoin Netzwerk, wer als erstes die noch ausstehende Transaktionen korrekt in einen Bitcoin Block einfügt. Dafür muss die spezielle mathematische Aufgabe gelöst werden. Für die Bestätigung der Transaktionen und für das Lösen der Aufgabe erhalten die Miner eine Belohnung. Bitcoin Miner erhalten die Gebühren für alle Transaktionen, die erfolgreich bestätigt und in einen Block eingefügt werden. Zusätzlich zur Transaktionsgebühr erhalten Miner auch eine Belohnung für jeden neu berechneten Bitcoin Block für die Blockchain.

Die Belohnung für neu erstelle Blocks ist der Prozess wie neue Bitcoins erstellt werden. Dieses Vorgehen ist im Bitcoin-Protokoll festgelegt. Aktuell werden für jeden neuen Block 12,5 Bitcoins ausgeschüttet. Das sind 10518,38 Euro (26.01.2017) für jeden neu berechneten Block. Diese Belohnung halbierte sich am 09.06.2016 von 25 Bitcoins.

Da die Belohnung für neue Blocks so hoch ist, ist der Wettbewerb ebenfalls hoch. Weltweit sind zwischenzeitlich Hunderttausende Supercomputer aktiv, die um die Belohnung für den nächsten Block wetteifernd. Die gesamte Rechenpower aller Bitcoin Mining Computer wird auf das 1000-fache der Top 500 Supercomputer zusammen geschätzt. Und der Wettbewerb hört nicht auf. Über die Jahre wurde das Bitcoin Netzwerk stetig stärker und wächst um etwa 10 Prozent pro Monat. Die Stärke des Bitcoin Netzwerk ist wichtig für die Sicherheit des Netzwerks. Um das Netzwerk angreifen zu können, würde ein Angreifer mehr als die Hälfte der Rechenpower des Netzwerks benötigen. Je mehr Bitcoin Miner es gibt, desto schwieriger und teuer wird ein Angriff auf das Bitcoin Netzwerk.

Um einen Vorteil im Wettkampf der globalen Bitcoin Miner zu haben, hat sich die verwendete Hardware weiterentwickelt. Der erste Schritt beginnt beim Prozessor (CPU) eines Computers. Diese werden entwickelt, um zahlreiche verschiedenen Berechnungen durchzuführen, unteranderem auch Bitcoin Mining. Ein Prozessor wird jedoch für allgemeine Aufgaben entwickelt. Die ersten Bitcoin Miner entdeckten schnell, dass die Berechnungen schneller und effizienter von Grafikkarten (GPU) erledigt werden. Diese werden für die Berechnung von komplexen 3D Algorithmen entwickelt. Zusätzlich zur schnelleren und effizienteren Berechnung können moderne Computer mehrere Grafikkarten in einem System zusammenschalten. Diese Systeme sind insbesondere in High-End-Gaming und bei 3D-Design Computern vorzufinden. Dadurch wuchs die Beliebtheit von Bitcoin bei Gamern und Grafikern, da diese mit Bitcoin-Mining die schon vorhandene Hardware finanzieren konnten.

Das war jedoch noch immer nicht die effizienteste Art für Bitcoin Mining. CPU und GPU sind zwar sehr effizient in der Bearbeitung mehrere Aufgaben zeitgleich, dafür benötigen sie jedoch entsprechend viel Strom. Bitcoin Mining benötigt jedoch nur einen Prozessor, der die kryptografische Hash Funktion super effizient berechnet.

Hier kommt das Field Programmable Gate Array (FPGA) ins Spiel. Dieses macht genau das mit deutlich weniger Strombedarf. Der Nachteil von Field Programmable Gate Array: Die Kosten pro Chip waren deutlich höher als die Kosten für einen Prozessor, der die gleiche Menge an Blocks in der gleichen Zeit berechnet. Der eigentliche Vorzug war der deutlich niedrigere Stromverbrauch. Dadurch lassen sich in einem gewöhnlichen Haushalt pro Steckdose wesentlich mehr Mining Computer betreiben.

Bitcoin Mining Farm
Eine Bitcoin Mining Farm (Bild: Wikipedia).

Mit der steigenden Akzeptanz und dem steigenden Wert von Bitcoin stiegen auch die Investitionen in stärkere und effizientere Chips. Daraus entstanden spezielle Bitcoin Mining Halbleiter: Die Application Specific Integrated Circuit, auch ASIC genannt. Die ASIC sind super effiziente Chips deren Hashing-Power für die Berechnung der mathematischen Aufgabe um ein Vielfaches größer ist als die zuvor verwendeten GPUs oder FPGAs. Kurz gesagt, die ASIC sind eine Bitcoin-Maschine, die die Sicherheit der Netzwerks deutlich effizienter gewährleistet als die früher verwendeten Computer.

Unter den Herstellern von Bitcoin ASIC-Hardware war 2013 war ein reiner Kampf um Marktanteile. Mit der ersten ASIC-Technik versuchten zahlreiche Firmen die Chips mit der neusten Halbleitertechnik auf den Markt zu bringen. Der Fokus lag auf Bitcoin-Rechenpower. Seit dem sind einige Bitcoin Mining Chip-Hersteller dazu übergegangen, die Chips effizienter zu machen, da Mining ein sehr stromintensiver Prozess ist.

Gerade wegen den hohe Stromkosten haben einige Bitcoin Miner extra Rechenzentren in Gegenden mit niedrigen Stromkosten gebaut. Beispielsweise in der Nähe eines Wasserkraftwerks oder in anderen Ländern wie in Island oder Venezuela.

Eine weitere Entwicklung in der Mining Technik sind sogenannte Mining-Pools. Hier schließen sich einzelne Miner zusammen um Blocks schneller berechnen zu können. Die Gemeinschaft berechnet deutlich mehr Blocks schneller als jeder Miner für sich alleine. Die Belohnung wird dabei in der Gruppe aufgeteilt. Ein Großteil des Bitcoin Mining findet heutzutage in großen Bitcoin-Pools statt. Zahlreiche davon befinden sich in China.

Persönliche Meinung

Obwohl sich die Belohnung 2016 halbiert hat, ist Bitcoin Mining weiter gewachsen, wodurch das Netzwerk stärker und sicherer wird. Für eine Privatperson ist der Einstieg in das Bitcoin Mining eher als Hobby oder Interesse an der Materie zu sehen. Auch wenn hier teilweise noch Goldgräberstimmung herrscht, Geld lässt sich nur mit ernsthaften Investitionen verdienen. Die Zeiten in denen Bitcoins mit einfacher Hardware leicht verdient waren, sind vorbei. Die Konkurrenz ist stark und sehr gut ausgerüstet.

Bitcoin Miner müssen wie jeder anderer Besitzer der Kryptowährung entsprechend absichern. Denn mit steigender Beliebtheit steigt das Interesse bei Verbrechen die Bitcoin stehlen wollen. Die Raubzüge gegen Bitcoin Börsen haben in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Die Internetwährung lässt sich fast so stehlen wie Bargeld. Der Verlust lässt sich nicht rückabwickeln.

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