Was ist Bitcoin Mining?

Bitcoin Mining bezeichnet das „Erzeugen“ von neuen Bitcoins, ähnlich dem Schürfen von Gold. Doch was steckt genau hinter Bitcoin Mining?


Was genau versteht man unter Bitcoin Mining?

Beim Bitcoin-Mining wird eine zur Verfügung gestellte Rechenleistung zur Verarbeitung von Transaktionen, zur Absicherung oder Synchronisierung von Nutzern in einem Netzwerk zur Verfügung gestellt. Damit entsteht etwas wie ein Bitcoin-Rechenzentrum, in dem sich Miner aus verschiedenen Ländern der Welt befinden.

Es wird beim Bitcoin-Mining nicht Geld gegen Bitcoins getauscht, sondern diese werden errechnet. Der Prozess des Bitcoins „Erzeugens“ wird analog zum Goldschürfen „Mining“ genannt.

Beim Mining werden mit der zur Verfügung gestellten Rechenleistung allerdings nützliche Dienste erwiesen. Jeder Bitcoin Miner berechnet mit einer bestimmten Software komplexe mathematische Algorithmen. Wurde das mathematische Problem gelöst, so erhält der Miner hierfür eine Belohnung. Je nach Rechenkapazität, die ein Miner zur Verfügung stellt, erhält er eine Auszahlung in Bitcoin-Anteilen und somit seine Belohnung. Das Prinzip ist vergleichbar zum Drucken von Geld bei einer Regierung – wird das Geld knapp, so kann eine Regierung mehr Geld drucken. Dies ist beim Bitcoin nicht erforderlich, da die Bitcoins von Minern geschürft werden.

Wie funktioniert das Bitcoin Mining?

Das Bezahlen mit Bitcoins ist anonym. Weder der Sender, noch der Empfänger kann sehen, wer was bezahlt hat. Das geschieht über die Transaktion in einem Bitcoin Netzwerk. Es werden nur die Transaktionen aufgezeichnet und alle Transaktionen eines bestimmten Zeitraumes werden zu einem Block zusammengefügt. Der Bitcoin Miner hat dann die Aufgabe, jede dieser Transaktionen zu bestätigen und in eine Liste einzutragen. Für diese Arbeit wird er entsprechend mit Bitcoins belohnt. Die Liste mit allen Transaktionen wird auch „Kontenbuch“ genannt.

Hashes im Kontenbuch

Das Kontenbuch enthält eine große Anzahl von Blocks (Blockchain). Mit Hilfe der Blockchain kann nachvollzogen werden, welche Transaktionen stattgefunden haben. Das bedeutet, dass jeder Nutzer jederzeit einsehen kann, welche Transaktionen aktuell ablaufen, allerdings ohne detaillierte Informationen zum Sender und Empfänger der Transaktion. Dadurch ist das Bitcoin System nicht nur anonym, sondern auch transparent. Die Bitcoin Miner haben nun die Aufgabe, das Kontenbuch zu warten und gegen Manipulation zu schützen.

Die Miner starten einen Prozess, welcher aus den Transaktionen mit Hilfe einer mathematischen Formel einen Hash generiert. Ein Hash ist eine (kurze) Aneinanderreihung von Zahlen und Buchstaben und ist anders für jede neue Liste mit Transaktionen.

Standard SHA256-Hash mit dem Wort „bitcoin“: 6b88c087247aa2f07ee1c5956b8e1a9f4c7f892a70e324f1bb3d161e05ca107b

Damit ist der Hash eine Art Fingerabdruck für eine Liste von Transaktionen, es kann leicht nachvollzogen werden, ob diese manipuliert worden sind oder nicht, da sich dann der Hash unterscheiden würde. Der Hash wird am Ende der Blockchain aufbewahrt.

Wie sicher ist der Hash?

Durch die komplexe mathematische Formel, ist es unmöglich aus einem Hash die detaillierten Informationen zu bestimmen, wie dieser zustande gekommen ist. Die Berechnung des Hashes ist allerdings sehr einfach und schnell. Wenn nun auch nur ein einziges Zeichen in einem Block geändert wird, sieht der Hash schon ganz anders aus. Damit ist er ein sehr sicheres Verfahren für die Übertragung von Bitcoins. Hinzu kommt, dass für die Berechnung des Hashes nicht nur die Transaktionen aus dem Block, sondern auch der Hash des vorherigen Blocks benutzt wird. Dies erhöht die Sicherheit nochmal um ein Vielfaches. Damit bestätigt der Hash, dass sowohl der aktuelle, als auch der vorherige Block sicher sind und nicht manipuliert wurden. Da jeder Block, den vorherigen ebenso absichert, entsteht eine globale Sicherheit für die gesamte Blockchain. Die Manipulation eines Blocks fällt bei der Berechnung sofort auf und würde auch die weiterfolgenden Blocks manipulieren.

Wie finden Miner Blocks?

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.B. eine bestimmte Anzahl an Nullen am Anfang besitzen. Niemand weiß, wie ein Hash aussehen wird, bevor er nicht hergestellt wurde. 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.

Wie kann ich Bitcoins selber minen?

Es gibt zwei Optionen, um das Bitcoin Mining zu betreiben.

Das Cloudmining

Beim Cloudmining mietet ein Nutzer gegen ein Entgelt in der Cloud Software und Hardware Komponenten, um damit das Bitcoin Mining zu betreiben. Einer der größten Cloud-Mining-Anbieter ist Genesis Mining (zum Erfahrungsbericht von Genesis Mining)

Bitcoins von Zuhause aus minen

Zum minen der Bitcoins benötigt man einen eigenen Computer mit einer leistungsstarken Grafikkarte, da diese für die Berechnung der Hashes benutzt wird. Alternativ können auch USB-Miner oder spezielle Mining-Server (wie der Antminer) benutzt werden. Falls das Bitcoin Mining professionell und 24 Stunden am Tag durchgeführt werden soll, kann die Anschaffung des Mini-Computer Raspberry Pi für USB-Mining sinnvoll sein, um so Energiekosten zu sparen. Wir empfehlen das Bitcoin-Zuhause mining jedoch nicht, da aufgrund der Stromkosten und der hohen Anschaffungskosten professioneller Mining-Maschinen der Return on Invest (ROI) sehr schwer zu erreichen ist.

Software & Mining-Pools

Es gibt zahlreiche Softwarelösungen für das Bitcoin Mining. Die sicherste Software heißt Bitcoin-Qt, wobei es sich um ein Open-Source Projekt handelt. Es ist für einzelne Personen fast unmöglich, einen Block zu finden. Daher gibt es Mining-Pools, in denen Miner zusammen nach Block suchen, um die Rechenkapazität zu erhöhen. Blocks lassen sich somit schneller finden, allerdings wird der Gewinn entsprechend auch mit den anderen Nutzern geteilt. Ist die Hardware eingerichtet und die Software auf dem Computer installiert, so kann das Mining starten.

Fazit: Lohnt sich Mining noch?

Es ist nicht einfach, professionelles und profitables Bitcoin Mining zu betreiben. Das bedeutet, dass es aufgrund der hohen Komplexität für das Finden neuer Blocks wirtschaftlich nicht mehr sinnvoll ist mit eigener Hardware das Minen zu beginnen. Wer es allerdings aus Spaß ausprobieren möchte, kann dies mit seinem eigenen Computer sehr einfach einrichten. Hier lohnt es sich jedoch sich einem Mining-Pools anzuschließen. Dabei wird die Rechenleistung in die Cloud eingebracht wodurch im Zusammenschluss eine sehr starke Rechenleistung generiert wird und so schneller neue Blocks gefunden werden.

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