Bitcoin-Mining wird von Hochleistungsrechnern durchgeführt, die komplexe mathematische Rechenaufgaben lösen; diese Aufgaben sind so komplex, dass sie nicht von Hand gelöst werden können, und kompliziert genug, um selbst extrem leistungsstarke Computer zu beanspruchen.
Das Ergebnis des Bitcoin-Minings ist zweifach. Erstens: Wenn Computer diese komplexen mathematischen Aufgaben im Bitcoin-Netzwerk lösen, erzeugen sie neue Bitcoin. Und zweitens: Durch das Lösen dieser Rechenaufgaben machen Bitcoin-Miner das Bitcoin-Zahlungsnetzwerk vertrauenswürdig und sicher, indem sie dessen Transaktionsdaten verifizieren.
Wenn jemand Bitcoin an einen anderen Ort sendet, nennt man das eine Transaktion. Transaktionen im Geschäft oder online werden von Banken, Kassensystemen und physischen Belegen dokumentiert. Bitcoin-Miner erreichen dasselbe, indem sie Transaktionen in „Blöcken“ zusammenfassen und sie einem öffentlichen Register hinzufügen, das als blockchain bezeichnet wird. Nodes verwalten dann die Aufzeichnungen dieser Blöcke, sodass sie auch in Zukunft verifiziert werden können.
Wenn Bitcoin-Miner der Blockchain einen neuen Transaktionsblock hinzufügen, besteht ein Teil ihrer Aufgabe darin, sicherzustellen, dass diese Transaktionen korrekt sind. Insbesondere stellen Bitcoin-Miner sicher, dass Bitcoin nicht dupliziert wird – eine einzigartige Eigenheit digitaler Währungen, die als Double-Spending bezeichnet wird.
Belohnung für Bitcoin-Miner
Bei bis zu 300.000 Käufen und Verkäufen an einem einzigen Tag kann die Verifizierung jeder einzelnen dieser Transaktionen für Miner eine Menge Arbeit bedeuten. Als Entschädigung für ihre Bemühungen erhalten Miner Bitcoin, wann immer sie der Blockchain einen neuen Transaktionsblock hinzufügen.
Die Menge an neuen Bitcoin, die mit jedem geminten Block freigesetzt wird, wird als Block-Reward bezeichnet. Der Block-Reward wird alle 210.000 Blöcke (oder ungefähr alle vier Jahre) halbiert. Im Jahr 2009 lag er bei 50. Im Jahr 2013 lag er bei 25, im Jahr 2018 bei 12,5 und im Mai 2020 wurde er auf 6,25 halbiert.
Bitcoin hat seine Mining-Belohnung am 11. Mai 2020 zum dritten Mal erfolgreich halbiert – von 12,5 auf 6,25.
Dieses System wird bis etwa zum Jahr 2140 fortgesetzt. Ab diesem Zeitpunkt werden Miner mit Gebühren für die Bearbeitung von Transaktionen belohnt, die von den Netzwerknutzern gezahlt werden. Diese Gebühren stellen sicher, dass Miner weiterhin einen Anreiz haben, zu minen und das Netzwerk am Laufen zu halten. Die Idee dahinter ist, dass der Wettbewerb um diese Gebühren dazu führt, dass sie auch nach dem Ende der Halvings niedrig bleiben.
Diese Halvings reduzieren die Rate, mit der neue Coins erstellt werden, und senken somit das verfügbare Angebot. Dies kann Auswirkungen für Investoren haben, da andere Vermögenswerte mit geringem Angebot – wie Gold – eine hohe Nachfrage erfahren und die Preise nach oben treiben können. Bei diesem Halving-Tempo wird die Gesamtmenge der im Umlauf befindlichen Bitcoin ein Limit von 21 Millionen erreichen, was die Währung absolut endlich und im Laufe der Zeit potenziell wertvoller macht.
Verifizierung von Bitcoin-Transaktionen
Damit Bitcoin-Miner durch die Verifizierung von Transaktionen tatsächlich Bitcoin verdienen können, müssen zwei Dinge eintreffen. Erstens müssen sie Transaktionen im Wert von einem Megabyte (MB) verifizieren, was theoretisch so klein wie eine einzige Transaktion sein kann, meist aber mehrere Tausend sind, je nachdem, wie viele Daten jede Transaktion speichert.
Zweitens müssen Miner, um der Blockchain einen Transaktionsblock hinzuzufügen, ein komplexes mathematisches Rechenproblem lösen, das auch als Proof of Work bezeichnet wird. Was sie tatsächlich tun, ist zu versuchen, eine 64-stellige Hexadezimalzahl, den sogenannten Hash, zu ermitteln, die kleiner oder gleich dem Ziel-Hash ist. Im Grunde spuckt der Computer eines Miners Hashes mit unterschiedlichen Raten aus – Megahashes pro Sekunde (MH/s), Gigahashes pro Sekunde (GH/s) oder Terahashes pro Sekunde (TH/s), je nach Gerät – und rät alle möglichen 64-stelligen Zahlen, bis er eine Lösung findet. Mit anderen Worten: Es ist ein Glücksspiel.
Bitcoin-Mining-Analogie
Da Bitcoin-Mining im Wesentlichen aus Raten besteht, hängt das Finden der richtigen Antwort vor einem anderen Miner fast ausschließlich davon ab, wie schnell der eigene Computer Hashes erzeugen kann. Vor knapp einem Jahrzehnt konnte Bitcoin-Mining noch wettbewerbsfähig auf normalen Desktop-Computern durchgeführt werden. Im Laufe der Zeit erkannten Miner jedoch, dass Grafikkarten, die üblicherweise für Videospiele verwendet werden, effektiver waren, und begannen, das Geschehen zu dominieren. Im Jahr 2013 begannen Bitcoin-Miner, Computer zu nutzen, die speziell für das möglichst effiziente Mining von Kryptowährungen entwickelt wurden, sogenannte anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs). Diese können zwischen mehreren hundert und zehntausenden Dollar kosten, aber ihre Effizienz beim Bitcoin-Mining ist überlegen.
Heute ist das Bitcoin-Mining so wettbewerbsintensiv, dass es nur noch mit den modernsten ASICs profitabel betrieben werden kann. Bei der Verwendung von Desktop-Computern, Grafikprozessoren (GPUs) oder älteren ASIC-Modellen übersteigen die Energiekosten tatsächlich die erzielten Einnahmen. Selbst wenn einem das neueste Gerät zur Verfügung steht, reicht ein einzelner Computer selten aus, um mit dem zu konkurrieren, was Miner als Mining-Pools bezeichnen.
Ein Mining-Pool ist eine Gruppe von Minern, die ihre Rechenleistung bündeln und die geminten Bitcoin unter den Teilnehmern aufteilen. Ein unverhältnismäßig großer Teil der Blöcke wird von Pools und nicht von einzelnen Minern gemint. Mining-Pools und Unternehmen machen einen großen Prozentsatz der Rechenleistung von Bitcoin aus.