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Was ist Bitcoin-Mining?

Als erfahrener Schürfer und Piraten-Enthusiast, der unzählige Stunden damit verbracht hat, durch die tückischen Meere des Bitcoin-Minings zu navigieren, kann ich getrost sagen, dass die Welt des digitalen Goldes genauso gnadenlos ist wie die sieben Weltmeere.

Beim Bitcoin-Mining geht es darum, Transaktionen innerhalb des Netzwerks zu bestätigen und neue Bitcoins in den Umlauf zu bringen.

Derzeit, im Juli 2024, existieren bereits etwa 19,5 Millionen Bitcoins. Allerdings ist die digitale Währung auf einen maximalen Vorrat von 21 Millionen Münzen ausgelegt. Die restlichen 1,5 Millionen Bitcoins wurden noch nicht geschürft. Diese Bitcoins werden von Einzelpersonen, sogenannten „Minern“, gewonnen, die Hochleistungscomputer verwenden, um komplizierte mathematische Rätsel zu lösen, ein Prozess namens Bitcoin-Mining, um neue Bitcoins zu generieren.

Sie können Ihren Einkaufswagen so oft füllen, wie Sie möchten, aber sobald er voll ist, prüft und überprüft der Kassierer alle Artikel, um sicherzustellen, dass keine nicht autorisierten oder gestohlenen Waren enthalten sind.

Als Forscher würde ich das Bitcoin-Mining als eine digitale Suche nach verborgenem Reichtum beschreiben. Ausgestattet mit robusten Computermaschinen begleite ich andere Miner auf der Suche nach einer bestimmten 64-stelligen Hexadezimalzahl, die oft als Hash bezeichnet wird. Diese schwer fassbare Nummer dient als eindeutige Kennung für einen Block, der verschiedene Transaktionen enthält. Um diesen Hash zu ermitteln, verwende ich einen Prozess namens Hashing.

Vereinfacht ausgedrückt geht es beim Hashing im Zusammenhang mit dem Bitcoin-Mining darum, mithilfe von Computerhardware unzählige Kombinationen numerischer und alphabetischer Zeichen (Hashes) zu durchsuchen, um eines zu finden, das der Komplexität des Blocks oder den Ziel-Hash entspricht. Miner, die den Ziel-Hash für einen Block erfolgreich ermitteln, können dann seine Transaktionen validieren und bestätigen. Durch diese Aktion werden zusätzliche Bitcoins in das Netzwerk freigesetzt, wodurch es einem Spiel ähnelt, bei dem Belohnungen verborgen werden, was einen Mehrwert schafft. Nur wer über die nötigen Fähigkeiten und Kenntnisse verfügt, um diese verborgenen Belohnungen aufzudecken, kann sie beanspruchen.

Das Auffinden des gewünschten Hash-Codes kann einige Zeit in Anspruch nehmen, wobei die Dauer von mehreren Faktoren abhängt, einschließlich der aktuellen Komplexität des Bitcoin-Minings. Diese Komplexität wird etwa alle 2.016 abgebauten Blöcke angepasst und nimmt je nach Anzahl der zum Netzwerk beitragenden Miner zu oder ab.

Mehr Miner bedeuten einen höheren Schwierigkeitsgrad, während weniger Miner einen niedrigeren Schwierigkeitsgrad bedeuten. Es ist wie die Suche nach einem Schatz: Es wird immer schwieriger, je mehr Menschen versuchen, ihn zu finden, ihn knapp zu halten und einen Mehrwert zu schaffen. 

Der ursprüngliche Entwickler von Bitcoin, Satoshi Nakamoto, hat das System so programmiert, dass sich das Angebot etwa alle vier Jahre halbiert, wenn jeweils 210.000 Blöcke abgebaut werden. Dieser allmähliche Rückgang soll eine Knappheit in der digitalen Welt simulieren. Daher wird prognostiziert, dass das Bitcoin-Angebot erst im Jahr 2140 seine Höchstgrenze von 21 Millionen erreichen wird.

Derzeit können Miner immer noch Bitcoin durch den Erhalt von Transaktionsgebühren gewinnen, sie werden jedoch keine neuen Bitcoins mehr zum zirkulierenden Angebot im Netzwerk hinzufügen.

Wie schürfen Miner Bitcoin?

Menschen verwenden spezielle Hardware, sogenannte Mining-Rigs, um Bitcoin zu extrahieren. Diese Ausrüstung kann von einem gewöhnlichen Computer bis zu einem speziell entwickelten Gerät reichen, aber die wichtigste Voraussetzung ist ihre Fähigkeit, dem Mining-Algorithmus von Bitcoin zu folgen, der auf SHA-256 basiert.

SHA-256 ist eine Technik zum Kodieren von Informationen in einem unlesbaren Format ohne die richtigen Dekodierungstools. Durch das Durcheinander von Daten wie Passwörtern wird als Darstellung ein äußerst langer Code generiert. Dieser generierte Code hat für diejenigen, die nicht über die notwendigen Werkzeuge zum Entschlüsseln verfügen, keine Bedeutung, wodurch maximale Sicherheit gewährleistet wird.

Selbst mit den richtigen Werkzeugen dauert die Entschlüsselung dieses Algorithmus einige Zeit. Miner schürfen alle 10 Minuten einen neuen Block und das Netzwerk verteilt Bitcoin für ihre Bemühungen an die Miner. Diese Veröffentlichung von Bitcoin wird als Blockbelohnung bezeichnet. Miner erhalten außerdem Transaktionsgebühren basierend auf der Blockgröße. 

Vor der für April 2024 geplanten Bitcoin-Halbierung würde jeder abgebauten Block 6,25 Bitcoins als Belohnung einbringen. Nach der Halbierung wurde diese Belohnung jedoch auf 3,125 Bitcoins pro Block halbiert. Diese Reduzierung der Belohnungen wurde von seinem Erfinder Satoshi Nakamoto absichtlich in die Codierung von Bitcoin eingebaut, mit dem Ziel, digitale Knappheit zu schaffen und den Wert von Bitcoin zu erhalten. Folglich wurde die Rentabilität des Bitcoin-Minings durch dieses Ereignis erheblich beeinträchtigt.

Mit der Halbierung fällt es den Minern immer schwerer, die gleichen Einnahmen zu erzielen, die sie zuvor hatten, wodurch die Seltenheit von Bitcoin zunimmt. Theoretisch sollte diese zunehmende Knappheit zu einer Wertsteigerung führen.

Wie lange dauert es durchschnittlich, einen einzelnen Bitcoin zu schürfen?

Die Zeit, die zum Schürfen von 1 Bitcoin benötigt wird, kann aufgrund der integrierten Schwierigkeitseinstellungen des Netzwerks variieren.

Jeder festgeschriebene Bitcoin-Block gibt 3,125 BTC frei. Um die zentrale Frage zu beantworten: Es dauert durchschnittlich 10 Minuten, nicht nur 1, sondern 3 Bitcoins zu schürfen, und diese Rate wird im Laufe der Zeit schwanken. 

Genauso wie das Finden einer Schatzkiste zu unterschiedlich großen Schätzen führen kann. Da das Mining eines einzelnen Blocks so viel Rechenleistung erfordert (bekannt als Bitcoin-Blockzeit), ist es für einen Miner nahezu unmöglich, die gesamte Belohnung von 3,125 BTC alleine zu verdienen. 

Die Hardware eines Miners hat erheblichen Einfluss darauf, wie viel BTC er verdienen wird. Einige Miner verfügen beispielsweise über Dutzende, wenn nicht Hunderte von Mining-Hardwareteilen, um ihre Bitcoin-Hashrate zu erhöhen. 

Wenn dies der Fall ist, erhalten sie im Vergleich zu anderen Minern mit einer langsameren Mining-Geschwindigkeit wahrscheinlich eine größere Menge Bitcoin pro Block. Es ist, als wären sie ein Pirat, der viele Schaufeln auf eine Expedition mitnimmt und einen beträchtlichen Teil der gefundenen Schätze erwartet.

Anstatt Bitcoins einzeln abzubauen, entscheiden sich viele Miner dafür, ihre Ressourcen zu bündeln, indem sie sich einem Mining-Kollektiv, einem sogenannten Pool, anschließen. Durch die Zusammenarbeit bündeln diese Miner ihre Rechenleistung (Hashrate) und fungieren als eine Einheit bei der Suche nach einem Bitcoin-Block. Dieser kollaborative Ansatz erhöht ihre Chancen, den gesuchten Ziel-Hash zu entdecken, und bringt ihnen dadurch Belohnungen ein, die proportional zu ihren individuellen Beiträgen sind.

Ein Mining-Pool-Betreiber verteilt Bitcoin-Mining-Belohnungen, allerdings oft gegen eine Gebühr, und Miner können zu verschiedenen Arten von Bitcoin-Mining-Pools beitragen.

Verschiedene Bitcoin-Mining-Pools

Proportional

In diesem Szenario funktioniert ein Bergbaupool, der seine Einnahmen anteilig verteilt, ähnlich wie ein Pirat, der viele Schaufeln auf eine Expedition mitnimmt. Jeder Pirat (oder Bergmann) erhält einen angemessenen Anteil des Schatzes (oder der Belohnung), basierend auf der Anzahl der Schaufeln, die er mitgebracht hat (oder der Hashrate, die er beisteuert). Darüber hinaus können Bergleute, ähnlich wie ein Pirat, der durch den Verkauf gestohlener Waren zusätzliche Beute erhält (Transaktionsgebühren), zusätzliche Belohnungen verdienen, indem sie Transaktionsgebühren erheben.

Bezahlen Sie pro letzte N Gruppen

In einem Pay-per-Last-N-Groups-Mining-Pool werden die Miner in rotierende Arbeitspläne (Schichten) eingeteilt und proportional zu ihrer Dienstzeit vergütet. Im Wesentlichen spiegelt es die Art und Weise wider, wie Piratencrews im Schichtdienst arbeiten würden, wobei diejenigen, die mehr Stunden leisten, einen größeren Anteil des Verdienstes erhalten.

Pay-per-Share

In Pay-per-Share-Pools erhalten Miner ein festes Einkommen, indem sie täglich einen bestimmten Teil ihrer Mining-Leistung einbringen. Diese Methode bietet Stabilität beim Bitcoin-Mining, bedeutet aber, dass Miner auf die Möglichkeit verzichten, Transaktionsgebühren zu verdienen. Im Grunde ist es so, als ob jeder Pirat auf einer Expedition ein Tagesziel erreichen muss. Obwohl Überstunden nicht möglich sind, können sie stattdessen mit regelmäßigen Aufgaben und einem verlässlichen Verdienst rechnen.

Welche Hardware optimiert die Bitcoin-Mining-Geschwindigkeit?

Beim Bitcoin-Mining ist ein ASIC die effizienteste Hardware, da er speziell für diese Aufgabe entwickelt wurde. Es bietet eine deutlich schnellere und effektivere Leistung als CPUs und GPUs.

Stellen Sie sich dieses Szenario vor: Sie befinden sich in einem riesigen, geschäftigen Stadion und suchen nach den optimalen Sitzplätzen. Sie können diese Aufgabe auf zwei Arten angehen:

Das Finden neuer Blöcke im Bereich des Bitcoin-Minings ist so, als würde man sich Premium-Plätze bei einer Veranstaltung sichern. Es erfordert Schnelligkeit und Effizienz, da Sie mit vielen anderen konkurrieren. Hier kommt die Bedeutung der Hardware ins Spiel, da sie Ihre Geschwindigkeit und Effektivität bei dieser „Suche“ erheblich steigern kann.

  • Zentraleinheit (CPU): Betrachten Sie die CPU als Ihre Standard-Suchmethode. Es ähnelt dem manuellen Durchgehen jeder Reihe im Stadion. Es ist nicht der schnellste Weg, Bitcoin abzubauen, aber es erfüllt seinen Zweck.
  • Grafikprozessor (GPU): Jetzt rüsten wir auf eine schnellere Drohne um, die viele Aufgaben gleichzeitig erledigen kann. Ähnlich wie bei dieser Drohne sind GPUs bei der Bewältigung der komplexen Berechnungen, die für das Mining erforderlich sind, weitaus leistungsfähiger als CPUs. Durch die gleichzeitige Suche in mehreren Sitzreihen können sie die idealen Sitzplätze schneller finden.
  • Anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC): Das ist so, als würde man eine hochgradig angepasste Drohne speziell für die Suche im Stadion nach den besten verfügbaren Sitzplätzen anfertigen lassen, und sie verwendet modernste Technologie, um dies zu erreichen Aufgabe schnell und effektiv erledigen. Da ASICs ausschließlich für das Bitcoin-Mining konzipiert sind, übertreffen sie bei dieser Aufgabe GPUs und CPUs. 

Um Ihre Bitcoin-Mining-Effizienz zu maximieren, ist die Wahl eines ASIC vergleichbar mit dem Einsatz einer Drohne der Spitzentechnologie, die Ihnen dabei hilft, optimale Standorte schneller zu finden als andere.

Wie schwer ist es, Bitcoin alleine abzubauen?

Als Forscher, der sich mit der Welt der Kryptowährung beschäftigt, kann ich bestätigen, dass das Solo-Mining von Bitcoin eine gewaltige globale Konkurrenz unter allen Minern darstellt. Die schiere Schwierigkeit dieser Aufgabe macht sie zu einem entmutigenden Unterfangen. Um diese Herausforderung zu bewältigen, entscheiden sich Bergleute häufig dafür, ihre Ressourcen zu bündeln und zusammenzuarbeiten und so eine kollektive Kraft im Streben nach Bergbauerfolg zu bilden.

Das Proof-of-Work (PoW)-Konsensprotokoll von Bitcoin macht den Bergbau zu einem natürlichen Wettbewerb. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Solo-Miner den Rest der Welt beim Ziel-Hash eines Blocks übertrifft, liegt bei nahezu Null – unabhängig von der Leistung seiner Mining-Rigs oder der Wahl der Bitcoin-Mining-Software. 

Ein einzelner Bergmann ist wie ein einzelner Pirat, der sich auf den Weg macht, während sich die meisten Piraten zusammenschließen, um nach Schätzen zu suchen. Die Gruppe kann sich aufeinander verlassen und hat eine bessere Chance, den Schatz zu finden, aber der Einzelpirat darf im Erfolgsfall alle Belohnungen behalten.

Als Bitcoin erstmals eingeführt wurde, dauerte es zunächst nicht lange, einen einzigen Bitcoin zu schürfen, da nicht viele Schürfer beteiligt waren. Auch die Belohnungen für das Mining waren beträchtlich und führten oft dazu, dass Miner mehrere Bitcoins pro Block erhielten. Da Bitcoin jedoch einen geringen Wert hatte, etwa 1 US-Dollar oder weniger, wurde die Belohnung angesichts ihres proportionalen Wertes immer noch als angemessen angesehen.

Derzeit schließen sich einzelne Miner häufig mit Mining-Pools für Kryptowährungen zusammen, da dies ihre Wahrscheinlichkeit erhöht, während des Bitcoin-Mining-Vorgangs Belohnungen zu erhalten. Für diejenigen, die über Mining nachdenken, aber nicht über eine leistungsstarke Mining-Einrichtung verfügen, ist die Teilnahme an einem Cloud-Mining-Dienst eine attraktive Option, da dadurch die anfänglichen Kosten für den Kauf von Bitcoin-Mining-Hardware gesenkt werden.

Bei Cloud-Mining-Diensten vermieten Einzelpersonen ihre Mining-Fähigkeiten (Hash-Power) über Online-Plattformen, wobei die Benutzer einen Teil dieser Miete erwerben. Auf diese Weise reduzieren die tatsächlichen Bergleute einen Teil der Stromkosten, indem sie diese an die zahlenden Kunden weitergeben. Im Gegenzug erhalten diese Kunden Blockbelohnungen proportional zum Anteil der von ihnen erworbenen Hash-Leistung.

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2024-10-22 13:42