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Bitcoin-Mining beschreibt den Vorgang, bei dem von einer Reihe von Computern Rechenleistung zur Verfügung gestellt wird, um Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk zu verarbeiten. Dabei übernehmen mehrere kleinere Computer die Aufgabe, die in einem zentralisierten System große Zentralcomputer leisten. Damit ist gewährleistet, dass auch in einem dezentral organisierten System die nötige Infrastruktur gegeben ist, um Transaktionen durchzuführen.

Als Belohnung für die zur Erbringung der Rechenleistung bereitgestellte Zeit, Energie und Hardware wird der jeweilige Netzwerkteilnehmer mit der Ausschüttung neuer Bitcoins belohnt. Die Auszahlung der jeweiligen Bitcoin-Anteile richtet sich dabei nach der zur Verfügung gestellten Rechenkapazität. Somit dient das dezentrale Bitcoin-Rechenzentrum von Minern aus der ganzen Welt nicht nur dem Durchführen von Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk, sondern auch dem Kreieren neuer Bitcoins. In zentralisierten Netzwerken wird diese Aufgabe von Zentralbanken übernommen, die Abwesenheit dieser in dezentralen Netzwerken macht hier jedoch eine andere Lösung notwendig.

Die Bezeichnung „Mining“ ist demnach auch angelehnt an das Schürfen von Gold (im Englischen „to mine“), bei dem ebenfalls die Erbringung eines gewissen Aufwandes mit der Gewinnung eines Wertes belohnt wird. Anders als beim Schürfen von Gold steht beim Bitcoin-Mining jedoch nicht das Schaffen neuer Bitcoins im Mittelpunkt, sondern dieses dient lediglich als Beiprodukt und Anreiz für Miner, ihre Rechenleistung für Transaktionen im dezentralen Bitcoin-Netzwerk bereitzustellen.

Im Folgenden möchten wir eine Übersicht darüber geben, wie das Mining von Bitcoin genau funktioniert und was man tun kann, wenn man selbst anfangen möchte zu minen.

Wie funktioniert Bitcoin-Mining?

Rund um die Uhr transferieren Menschen Bitcoins über das Bitcoin-Netzwerk. Das Bitcoin-Netzwerk wickelt diese Transaktionen ab, indem es alle Transaktionen eines bestimmten Zeitraums sammelt und in einem Block bündelt. Dem Miner fällt dann die Aufgabe zu, diese Transaktionen zu bestätigen und den neu geformten Block somit an die Kette, der zuvor validierten Blöcke, anzuhängen. Entlohnt wird der Miner für seine Arbeit dann in Bitcoin. Auf diese Weise entsteht die Blockchain, eine schier endlos lange Liste aller jemals getätigten Transaktionen.

Um sicherzustellen, dass die Blockchain intakt bleibt und nicht manipuliert werden kann, lassen Miner jeden neu kreierten Block einen Prozess durchlaufen. Sie entnehmen die Informationen des Blockes und wenden eine mathematische Formel an, um die Transaktion in eine Zeichenfunktion, also eine Aneinanderreihung von Buchstaben und Zahlen, umzuwandeln. Diese Zeichenfunktion wird auch Hash genannt.
Jeder Hash ist einzigartig, d. h. wenn auch nur ein Zeichen im Block geändert wird, verändert sich der komplette Hash. Um einen Hash zu erzeugen, nutzen die Miner nicht nur die Daten der Transaktion im Block, sondern auch noch andere zusätzliche Daten. Ein Teil der Daten ist dabei der Hash im letzten Block der Blockchain. Damit wird bestätigt, dass sowohl der jetzige Block als auch der davor gültig ist.


wikifolio „Dt. Fintech / Bitcoin / Blockchain“

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Mining-Schwierigkeit

Die Anzahl aller Bitcoins ist auf 21 Millionen Stück begrenzt. Darüber hinaus ist das Bitcoin-System darauf ausgelegt, dass der letzte Block im Jahr 2140 gemined wird. Um diese beiden Richtwerte aufrecht erhalten zu können, ergibt sich dementsprechend eine durchschnittliche Mining-Dauer von etwa 10 Minuten pro neu zu minenden Block. Daher muss das Bitcoin-Netzwerk bei steigender Anzahl der Miner und dem damit verbundenem Anstieg an Rechenleistung die Schwierigkeit erhöhen, einen einzelnen Block zu minen. Dies schafft das Bitcoin-Protokoll durch die Einführung eines sogenannten Arbeitsnachweises.

Das Bitcoin-Netzwerk würde dabei nicht einfach jeden alten Hash akzeptieren. Der Block-Hash muss vielmehr ein bestimmtes Aussehen haben, etwa eine bestimmte Anzahl von Nullen am Anfang. Es gibt keine Möglichkeit zu wissen, wie ein Hash aussieht, bevor er nicht produziert wurde, da er sein Erscheinungsbild mit jedem Stück Datensatz, das hinzugefügt wird, komplett verändert.

Möglichkeiten zum Selberminen

Wer Bitcoin minen möchten, der benötigt entsprechende Hardware-Komponenten, die sogenannten ASIC-Miner. War es anfangs noch möglich, mit dem eigenen Rechner und einer guten Grafikkarte Bitcoins zu minen, ist dies inzwischen nur noch mit professionellen Bitcoin-Minern möglich. Diese haben spezielle ASIC-Chips verbaut, die nur für das Minen von Bitcoins geeignet sind.
Beim Cloud-Mining werden die Software und die benötigten Hardware-Komponenten (Miner) von einem externen Unternehmen betrieben und können gegen ein Entgelt in einer Cloud angemietet werden. Die geschürften Bitcoins werden direkt auf die Wallet des Mieters gutgeschrieben.

Mining-Pools arbeiten nach der Idee des kollektiven Minings. Schließlich braucht, wer alleine schürft, wesentlich länger, um neue Blöcke zu finden. Es ist beinahe aussichtslos, da die benötigte Rechenkapazität viel zu groß wäre. Abhilfe verschaffen die sogenannten Mining-Pools. Hier wird die benötigte Rechenkapazität aller Nutzer gebündelt. Somit findet man viel schneller neue Blöcke. Die Entlohnung in Bitcoin wird entsprechend der geleisteten Rechenkapazität auf die einzelnen Nutzer aufgeteilt.

Bei den gegenwärtigen Energiekosten ist das Bitcoin-Mining in Deutschland praktisch nicht wirtschaftlich möglich. Entsprechend sollten für Mining-Vorhaben die Länder ins Auge gefasst werden, wo die Stromkosten sehr niedrig sind.


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Mehr Hintergundinformationen zum Thema Bitcoin-Mining und Bitcoin allgemein finden sich in dem Buch "Die Bitcoin Bibel: Das Buch zur digitalen Währung" von BTC-ECHO.


 

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Letzte Änderung am Mittwoch, 25 Oktober 2017

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