Wie funktioniert Bitcoin-Mining?

Sie verstehen wahrscheinlich, wie Bitcoin auf einem Marktplatz gekauft und verkauft wird, aber es ist komplizierter, wenn wir darüber sprechen, wie digitale Münzen erstellt werden. Hier kommt das Bitcoin-Mining ins Spiel, der Prozess, bei dem neue Einheiten der Währung hergestellt oder „geprägt“ und auf den Markt gebracht werden. Aber wie funktioniert das Verfahren und warum ist es so umweltschädlich? Hier ist alles, was Sie wissen müssen.

Wie funktioniert Bitcoin-Mining?

Im Gegensatz zu einer zentralisierten physischen Bank fungiert Bitcoin als dezentrales Bankbuch, eine Transaktionsaufzeichnung, die an mehreren Orten gleichzeitig aufbewahrt und von Mitwirkenden des Netzwerks aktualisiert wird. Dieser Datensatz wird Blockchain genannt. Die Blockchain wird aktualisiert, indem dieser Kette neue Datenblöcke hinzugefügt werden, die Informationen zu Bitcoin-Transaktionen enthalten.

Um der Kette einen Block neuer Transaktionen hinzuzufügen, müssen Miner die richtigen Zufallszahlen berechnen, die eine komplexe Gleichung lösen, die das Blockchain-System generiert hat. Sobald sie dies tun, vergibt eine Reihe von Regeln, die in den Code von Bitcoin geschrieben sind, dem Miner eine bestimmte Menge an Bitcoin. Kurz gesagt, das ist der Prozess des Mining, aber es wird noch komplizierter.

Miner verwenden teure und komplexe Mining-Rigs, um diese Berechnungen durchzuführen, und je mehr Rechenleistung Sie haben, desto einfacher ist es, Bitcoin abzubauen. Schnelle Verarbeitung bedeutet mehr Vermutungen bei der richtigen Lösung der Blockchain-Gleichung und eine bessere Chance, die richtige Antwort zu finden. Der Haken an der Sache ist, dass die Miner die ersten sein müssen, die die Antwort finden, oder sie bekommen die Belohnung nicht, obwohl sie dem Netzwerk immer noch ihre Rechenleistung zur Verfügung stellen.

Sobald ein Miner diese Antwort findet, wird eine Gruppe von Transaktionen (oder Blöcken) dem Ledger hinzugefügt. Der Miner, der die Gleichung gelöst hat, wird mit Bitcoin und allen Gebühren für die Transaktionen belohnt, die dem Blockchain-Ledger hinzugefügt werden. Dann beginnt der gesamte Prozess erneut, bis jemand die Lösung für die nächste Gleichung findet, damit der nächste Block hinzugefügt werden kann.

Was ist ein Mining-Rig?

Ein typisches Rig umfasst alle Komponenten eines PCs – Motherboard, CPU, GPU, RAM, Speicher und Netzteil. Mit der Weiterentwicklung des Bergbaus haben die Menschen kompliziertere Aufbauten und spezialisierte Geräte entwickelt, um die Verarbeitungsfähigkeit zu maximieren. Die ersten Bergleute nutzten ihre Personal Computer mit nur der Rechenleistung einer CPU, die ihnen zur Verfügung stand.

Da es jedoch lange dauern kann, auch nur eine einzige Einheit Bitcoin abzubauen, mussten die Bergleute im Laufe der Jahre aufrüsten. Das bedeutet, dass mehrere High-End-Grafikkarten zusammengelegt werden, um mehr Gleichungen gleichzeitig zu verarbeiten. Dies wiederum erfordert mehr Leistung, eine bessere Kühlung und eine Möglichkeit, all diese Wärme abzuführen, was oft den Preis des Bergbaus erhöht. Die gestiegene Nachfrage nach Grafikkarten unter Bergleuten hat zu ihrer zunehmenden Knappheit während der COVID-19-Pandemie und dem anschließenden Preisanstieg auf dem Sekundärmarkt beigetragen.

Eine weitere beliebte Option ist die Investition in vorkonfigurierte Mining-Hardware, wie z. B. einen Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) Miner. Dies sind im Wesentlichen Banken von Mikroprozessoren mit einem Kühlsystem. Die Leute schließen sich auch zusammen, um Mining-Pools zu bilden, die ihre Rechenleistung bündeln und dann die Belohnungen für die Blöcke aufteilen, die sie abbauen.

Was ist eine Hash-Rate?

Die vom System generierten Fragen, die Bitcoin-Miner beantworten, werden als „Arbeitsnachweis“-Gleichungen bezeichnet. Um die Frage richtig zu beantworten, müssen Miner die richtige 64-stellige Hexadezimalzahl erzeugen, um sie zu lösen. Der erste Miner, der eine Zahl oder einen Hash richtig errät, der dem Wert des Ziels entspricht oder darunter liegt, erhält die Belohnung für diesen Block. Wenn ein Miner Geld verdienen will, muss er natürlich über ein Rig verfügen, das in der Lage ist, den Hash vor allen anderen zu berechnen. Hier kommt die Hash-Rate ins Spiel.

Die Schwierigkeit, jedes neue Proof-of-Work-Problem zu lösen, liegt nicht an der Gleichung selbst, sondern daran, wie viele mögliche Antworten eine Maschine durcharbeiten muss, um den richtigen Hash zu erraten. Diese ständige Berechnung erfordert immense Mengen an Energie und Strom, insbesondere im Fall von Mining-Farmen, die rund um die Uhr laufende Mining-Rigs verwenden, um neue Bitcoins abzubauen.

Im Wesentlichen ist eine Hash-Rate, wie viele Vermutungen pro Sekunde Ihr Rig bewältigen kann. Je nachdem, wie viel Rechenleistung die Mining-Ausrüstung einer Person hat, können sie Antworten mit einer bestimmten Hash-Rate berechnen, die alles von Megahashes pro Sekunde (MH/s) bis zu Gigahashes pro Sekunde (GH/s) sein kann Weg nach oben durch Terahashes pro Sekunde (TH/s).

Wie viel Geld können Sie mit dem Mining von Bitcoin verdienen?

Angesichts der Komplexität der Operation fragen Sie sich vielleicht, wie Miner überhaupt einen Gewinn erzielen können. Bitcoin wurde so konzipiert, dass es schwieriger zu schürfen ist, wenn mehr Leute beitreten. Die Belohnungsrate halbiert sich auch für jeweils 210.000 Blöcke, die der Blockchain hinzugefügt werden. Das ist im Durchschnitt etwa alle vier Jahre der Fall.

Bitcoin hat auch ein begrenztes Angebot; nur 21 Millionen Einheiten werden jemals existieren. Zum jetzigen Zeitpunkt wurden bisher über 18 Millionen Einheiten geprägt. Aufgrund der sinkenden Belohnung und des steigenden Schwierigkeitsgrades wird es noch bis etwa zum Jahr 2140 dauern, bis der gesamte Bitcoin-Bestand geprägt ist.

Trotz der Herausforderungen betrachten Miner es immer noch als lohnende Investition. Ab November 2021 beträgt die Belohnung für das Schürfen eines Blocks 6,25 Bitcoins. Und zum jetzigen Zeitpunkt entspricht eine einzelne Bitcoin-Einheit über 50.000 US-Dollar, sodass wir je nach Umrechnungskurs des Tages mit einer Rendite von fast 400.000 US-Dollar für einen Block rechnen.

Allerdings ist es immer noch ziemlich schwierig, Gewinne zu erzielen. Zwischen Energiekosten, dem Preis spezialisierter Mining-Rigs und der Volatilität von Bitcoin gibt es eine steile Eintrittsbarriere in den aktuellen Markt.

Warum ist Bergbau notwendig?

Da Bitcoin immer noch eine Form von Währung ist, müssen Sie Arbeit gegen Bezahlung eintauschen. Bitcoin-Mining dient diesem Zweck, hilft aber auch, bestimmte Probleme zu mildern, die nur für digitale Währungen gelten. Beispielsweise können Sie jemandem nicht mehrmals denselben 5-Dollar-Schein geben oder denselben Betrag unendlich oft von Ihrem Girokonto abbuchen. Entweder haben Sie das Geld physisch nicht mehr oder die Bank lässt Sie nicht mehr abheben, als sie registriert hat.

Bitcoin Mining fügt dem Pool nicht nur neue Währung hinzu, sondern verifiziert auch Transaktionen, die bereits stattgefunden haben, indem das dezentrale Ledger der Blockchain verwendet wird. Wenn es kein Hauptbuch für Kryptowährungen gäbe, könnten Menschen den gleichen Betrag mehrmals illegal ausgeben – bekannt als Doppelausgaben – ohne zu wissen, ob sie tatsächlich die Währung hatten, um ihre Transaktionen zu sichern. Dies war ein häufiger Betrug, als Bitcoin zum ersten Mal gestartet wurde.

Und da Bitcoin die Blockchain anstelle einer herkömmlichen Bank verwendet, muss es eine Möglichkeit geben, Transaktionen nachzuverfolgen, ohne dass eine Person sie fälschen oder verbergen kann. Aus diesem Grund ist es so wichtig, mehrere gleichzeitige Kopien des Hauptbuchs zu haben. Das Lösen von Proof-of-Work-Gleichungen hilft, Transaktionen in der Blockchain zu verifizieren, indem sie dem Datensatz hinzugefügt werden.

Jedes Mal, wenn die Blockchain aktualisiert wird, wird das gesamte Ledger für alle im Netzwerk aktualisiert, sodass alle Miner immer über die aktuellste Version des Ledgers verfügen. Dies trägt dazu bei, die Integrität des Hauptbuchs zu wahren und Unstimmigkeiten auszusortieren.

Was sind die Umweltkosten des Krypto-Mining?

Während viele zum Krypto-Mining strömten, um Einnahmen zu generieren, ist der Prozess teuer und zeitaufwändig geworden. Da heute so viele Menschen am Schürfen neuer Coins beteiligt sind, braucht es auch viel mehr Rechenleistung, um einen Block zu schürfen, als es in der Vergangenheit der Fall war.

Laut Digiconomist benötigt eine einzelne Bitcoin-Transaktion 1.544 kWh, was 53 Tagen Strom für einen durchschnittlichen US-Haushalt entspricht. Zählen Sie alle Transaktionen zusammen, die auf der ganzen Welt stattfinden, und es wird angenommen, dass die Energiekosten des Krypto-Mining höher sind als in einigen Ländern. Dies führte dazu, dass Tesla Bitcoin nicht mehr als Zahlungsmittel akzeptierte, malaysische Behörden Bergbauanlagen öffentlich zerstörten und China jeglichen Bergbau und Handel vollständig verbot.

Krypto-Mining hat sicherlich seine Probleme, aber es hat auch einen Zweck. Es schafft neue Währungseinheiten und erhält die Integrität des Blockchain-Ledgers aufrecht, was dazu beiträgt, illegale Transaktionen zu verhindern. Ob dieser Zweck die Umweltkosten rechtfertigt, steht zur Debatte. Während Anstrengungen unternommen werden, das Mining umweltfreundlicher zu gestalten, planen andere digitale Währungen wie Ethereum, den Mining-Prozess vollständig einzustellen.