Was ist Mining für Kryptowährungen?

Einführung

Beim Mining werden Transaktionsdatensätze zum öffentlichen Hauptbuch vergangener Transaktionen von Bitcoin hinzugefügt. Dieses Hauptbuch vergangener Transaktionen wird als bezeichnetBlockchainda es eine Kette von istBlöcke. DerBlockchaindient dazubestätigenTransaktionen mit dem Rest des Netzwerks werden als stattgefunden angesehen. Bitcoin-Knoten nutzen die Blockchain, um legitime Bitcoin-Transaktionen von Versuchen zu unterscheiden, bereits an anderer Stelle ausgegebene Coins erneut auszugeben.

Der Bergbau ist bewusst ressourcenintensiv und schwierig gestaltet, damit die Anzahl der täglich von den Bergleuten gefundenen Blöcke konstant bleibt. Einzelne Blöcke müssen einen Arbeitsnachweis enthalten, um als gültig zu gelten. Dieser Arbeitsnachweis wird von anderen Bitcoin-Knoten jedes Mal überprüft, wenn sie einen Block erhalten. Bitcoin verwendet dasHashcashProof-of-Work-Funktion.

Der Hauptzweck des Minings besteht darin, Bitcoin-Knoten zu ermöglichen, einen sicheren, manipulationssicheren Konsens zu erreichen. Mining ist auch der Mechanismus, mit dem Bitcoins in das System eingeführt werden: Miner erhalten etwaige Transaktionsgebühren sowie eine „Subvention“ für neu geschaffene Coins. Dies dient sowohl dem Zweck, neue Coins dezentral zu verbreiten, als auch der Motivation der Menschen, für Sicherheit für das System zu sorgen.

Bitcoin-Mining wird so genannt, weil es dem Mining anderer Rohstoffe ähnelt: Es erfordert Anstrengung und stellt nach und nach neue Einheiten für jeden zur Verfügung, der mitmachen möchte. Ein wichtiger Unterschied besteht darin, dass das Angebot nicht von der Menge des Bergbaus abhängt. Im Allgemeinen hat eine Änderung der gesamten Hashleistung der Miner keinen Einfluss darauf, wie viele Bitcoins langfristig erstellt werden.

Schwierigkeit

Das rechentechnisch schwierige Problem

Das Mining eines Blocks ist schwierig, da der SHA-256-Hash des Headers eines Blocks kleiner oder gleich dem Ziel sein muss, damit der Block vom Netzwerk akzeptiert wird. Dieses Problem kann zur Erklärung vereinfacht werden: Der Hash eines Blocks muss mit einer bestimmten Anzahl von Nullen beginnen. Die Wahrscheinlichkeit, einen Hash zu berechnen, der mit vielen Nullen beginnt, ist sehr gering, daher müssen viele Versuche unternommen werden. Um in jeder Runde einen neuen Hash zu generieren, aeinmalwird erhöht. SehenArbeitsnachweisfür weitere Informationen.

Die Schwierigkeitsmetrik

DerSchwierigkeitist das Maß dafür, wie schwierig es ist, einen neuen Block zu finden, verglichen mit dem einfachsten, den es jemals geben kann. Es wird alle 2016 Blöcke auf einen Wert neu berechnet, bei dem die vorherigen 2016-Blöcke in genau zwei Wochen generiert worden wären, wenn alle auf diesem Schwierigkeitsgrad abgebaut hätten. Dies ergibt im Durchschnitt alle zehn Minuten einen Block. Je mehr Miner beitreten, desto schneller wird die Blockerstellung. Mit zunehmender Blockgenerierungsrate steigt die Schwierigkeit, dies zu kompensieren, was aufgrund der Verringerung der Blockerstellungsrate einen ausgleichenden Effekt hat. Alle von böswilligen Minern freigegebenen Blöcke, die die Anforderungen nicht erfüllenSchwierigkeitszielwird von den anderen Teilnehmern im Netzwerk einfach abgelehnt.

Belohnen

Wenn ein Block entdeckt wird, kann sich der Entdecker eine bestimmte Anzahl Bitcoins zusprechen, die von allen im Netzwerk vereinbart wird. Derzeit beträgt dieses Kopfgeld 6,25 Bitcoins; Dieser Wert halbiert sich alle 210.000 Blöcke. SehenKontrollierte Währungsversorgung.

Darüber hinaus erhält der Miner die Gebühren, die von Benutzern gezahlt werden, die Transaktionen senden. Die Gebühr ist ein Anreiz für den Miner, die Transaktion in seinen Block aufzunehmen. Da die Zahl der neuen Bitcoins, die Miner in jedem Block erzeugen dürfen, in Zukunft abnimmt, werden die Gebühren einen viel größeren Prozentsatz der Mining-Einnahmen ausmachen.

Das Bergbau-Ökosystem

Hardware

Benutzer haben im Laufe der Zeit verschiedene Arten von Hardware zum Mining von Blöcken verwendet. Hardwarespezifikationen und Leistungsstatistiken finden Sie im DetailVergleich der Mining-HardwareSeite.

CPU-Mining

Frühe Bitcoin-Client-Versionen ermöglichten es Benutzern, ihre CPUs zum Mining zu verwenden. Das Aufkommen des GPU-Mining machte das CPU-Mining finanziell unklug, da die Hashrate des Netzwerks so stark anstieg, dass die Menge der durch das CPU-Mining produzierten Bitcoins niedriger wurde als die Stromkosten für den Betrieb einer CPU. Die Option wurde daher aus der Benutzeroberfläche des Kern-Bitcoin-Clients entfernt.

GPU-Mining

GPU-Mining ist wesentlich schneller und effizienter als CPU-Mining. Siehe den Hauptartikel:Warum eine GPU schneller schürft als eine CPU. Eine Vielzahl beliebterBergbauanlagenwurden dokumentiert.

FPGA-Mining

FPGA-Mining ist eine sehr effiziente und schnelle Methode zum Mining, vergleichbar mit GPU-Mining und übertrifft das CPU-Mining deutlich. FPGAs verbrauchen in der Regel sehr wenig Strom bei relativ hohen Hash-Bewertungen, was sie praktikabler und effizienter als GPU-Mining macht. SehenVergleich der Mining-Hardwarefür FPGA-Hardwarespezifikationen und Statistiken.

ASIC-Mining

Ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis oderASICist ein Mikrochip, der für einen ganz bestimmten Zweck entwickelt und hergestellt wird. ASICs, die für das Bitcoin-Mining entwickelt wurden, wurden erstmals im Jahr 2013 veröffentlicht. Für die Menge an Strom, die sie verbrauchen, sind sie erheblich schneller als alle vorherigen Technologien und haben GPU-Mining in einigen Ländern und Umgebungen bereits finanziell unklug gemacht.

Bergbaudienstleistungen

BergbauunternehmenBereitstellung von Bergbaudienstleistungen mit vertraglich festgelegten Leistungen. Sie können beispielsweise eine bestimmte Bergbaukapazität zu einem festgelegten Preis für einen bestimmten Zeitraum vermieten.

Pools

Da immer mehr Miner um das begrenzte Angebot an Blöcken konkurrierten, stellten Einzelpersonen fest, dass sie monatelang arbeiteten, ohne einen Block zu finden und eine Belohnung für ihre Mining-Bemühungen zu erhalten. Das machte den Bergbau zu einer Art Glücksspiel. Um den Unterschieden in ihrem Einkommen entgegenzuwirken, begannen Bergleute, sich zu organisierenPoolsdamit sie ihre Belohnungen gleichmäßiger verteilen konnten. Siehe Pooled Mining undVergleich von Mining-Pools.

Geschichte

Das öffentliche Hauptbuch von Bitcoin (die „Blockchain“) wurde am 3. Januar 2009 um 18:15 UTC vermutlich von Satoshi Nakamoto gestartet. Der erste Block ist als bekanntGenesis-Block.Die erste im ersten Block aufgezeichnete Transaktion war eine einzelne Transaktion, bei der die Belohnung von 50 neuen Bitcoins an ihren Ersteller gezahlt wurde.