Mining ist der Prozess des Hinzufügens von Transaktionsdatensätzen zu Bitcoins (BTC) öffentlichem Hauptbuch, bekannt als Blockchain, durch das Erstellen gültiger Blöcke. Es ist ein wichtiger Teil des Bitcoin-Netzwerks, da es das so genannte „Double-Spend-Problem“ beseitigt.
Die Schwierigkeit, sich über einen Transaktionsverlauf einigen zu müssen, ist als „Double-Spend-Dilemma“ bekannt. Bitcoin-Eigentum kann mathematisch mit Hilfe der Public-Key-Kryptographie bestätigt werden, die mit der heutigen Technologie unknackbar ist. Andererseits kann die Kryptographie nicht garantieren, dass eine bestimmte Münze nicht schon früher an jemand anderen übergeben wurde. Um eine gemeinsame Transaktionshistorie zu erstellen, muss eine vereinbarte Reihenfolge festgelegt werden, die beispielsweise auf dem Zeitpunkt des Beginns der jeweiligen Transaktion basieren kann. Externer Input hingegen kann von demjenigen kontrolliert werden, der ihn liefert, was das Vertrauen der Teilnehmer in diese dritte Partei voraussetzt.
Beim Mining (und bei Kryptowährungen im Allgemeinen) werden wirtschaftliche Anreize genutzt, um eine sichere und zuverlässige Methode der Datenbestellung zu schaffen. Dritte, die Transaktionen bestellen, sind dezentralisiert und werden für positives Verhalten entschädigt. Jegliches Fehlverhalten hingegen führt zu einem Verlust von wirtschaftlichen Ressourcen, zumindest solange die Mehrheit ehrlich ist.
Dieses Ergebnis wird beim Bitcoin-Mining erreicht, indem eine Reihe von Blöcken konstruiert wird, von denen mathematisch nachgewiesen werden kann, dass sie in der richtigen Reihenfolge mit einem bestimmten Ressourceneinsatz gestapelt wurden. Die Methode basiert auf den mathematischen Merkmalen eines kryptografischen Hashes, einer standardisierten Methode zur Verschlüsselung von Daten.
Da es sich bei Hashes um Einweg-Verschlüsselungswerkzeuge handelt, ist die Entschlüsselung der Eingabedaten nahezu unmöglich, bis alle möglichen Kombinationen untersucht wurden, bis das Ergebnis mit dem angegebenen Hash übereinstimmt.
Bitcoin-Miner machen etwas Ähnliches: Sie gehen Billionen von Hashes pro Sekunde durch, bis sie einen finden, der ein als „Schwierigkeit“ bezeichnetes Kriterium erfüllt. Da sowohl die Schwierigkeit als auch der Hash große, in Bits ausgedrückte Zahlen sind, besagt die Bedingung einfach, dass der Hash kleiner als die Schwierigkeit sein muss. Alle 2016 Bitcoin-Blöcke – oder etwa zwei Wochen – wird die Schwierigkeit neu angepasst, um eine gleichbleibende Blockzeit zu gewährleisten, d. h. die Zeit, die für den Abbau jedes neuen Blocks benötigt wird.
Miner konstruieren einen Hash, der als eindeutige Kennung für jeden Block verwendet wird und aus den Daten des Blockheaders besteht. Der Markel Root – ein weiterer aggregierter Hash, der die Signaturen aller Transaktionen in diesem Block enthält – und der eindeutige Hash des vorherigen Blocks sind die wichtigsten Teile des Hashs.
Das bedeutet, dass selbst die kleinste Änderung des vorhergesagten Hashes eines Blocks – und jedes nachfolgenden Blocks – auffällt. Diese falsche Version der Blockchain würde von den Knotenpunkten sofort zurückgewiesen werden, um das Netzwerk vor Einmischung zu schützen.
Der Ansatz stellt sicher, dass die Bitcoin-Schürfer echte Arbeit leisten – die Zeit und den Strom, die für das Hashing aller verfügbaren Kombinationen aufgewendet werden -, indem eine Schwierigkeitsanforderung gestellt wird. Um sich von anderen Formen der Blockerstellungsmethoden abzugrenzen, wird das Konsenssystem von Bitcoin als „Proof-of-Work“ bezeichnet. Böswillige Akteure haben keine andere Wahl, als die gesamte Mining-Leistung des Netzwerks nachzubilden, um es anzugreifen. Das würde in Bitcoin Milliarden von Dollar kosten.
Wie werden Bitcoin-Schürfer belohnt?
Bitcoin-Schürfer werden für ihre Bemühungen vom Netzwerk in Form von Belohnungen für die Erzeugung neuer Blöcke belohnt. Mit jedem Block werden neue Bitcoin erzeugt, und die Gebühren, die die Nutzer für Transaktionen im Netzwerk zahlen, sind die beiden Arten von Anreizen. Der Großteil der Einnahmen der Miner stammt aus der Blockbelohnung für neu erzeugte Bitcoin, die im Mai 2020 bei 6,25 BTC liegt. Diese Zahl soll alle vier Jahre halbiert werden, um sicherzustellen, dass kein Bitcoin mehr geschürft wird und die Sicherheit des Netzwerks nur noch durch Transaktionsgebühren gewährleistet wird. Im Jahr 2040 wird die Blockbelohnung auf weniger als 0,2 BTC gesunken sein, und es werden nur noch 80.000 Bitcoin von insgesamt 21 Millionen übrig sein.
Das Mining wird erst nach 2140 effektiv beendet sein, da die letzten BTC nach und nach abgebaut werden.
Selbst wenn die Blockbelohnung im Laufe der Zeit sinkt, wurden die bisherigen Halbierungen durch den Anstieg des Bitcoin-Preises mehr als ausgeglichen. Auch wenn es keine Garantie für den zukünftigen Erfolg gibt, können sich die Bitcoin-Schürfer über ihre Aussichten ziemlich sicher sein. Die Gemeinschaft befürwortet mit überwältigender Mehrheit das bestehende Mining-System und hat nicht die Absicht, es auslaufen zu lassen wie Ethereum, eine andere große Mining-Münze. Einzelne Bitcoin-Miner können sich sicher sein, dass das Unternehmen profitabel sein wird, wenn die entsprechenden Voraussetzungen erfüllt sind.
Obwohl das Mining eine wettbewerbsintensive Branche ist, ist der Einstieg immer noch sehr einfach. In den Anfangstagen von Bitcoin konnten Enthusiasten einfach eine Software herunterladen und sofort loslegen. Diese Zeiten sind vorbei, aber das Einrichten eines speziellen Bitcoin-Miners ist nicht so schwierig, wie es vielleicht scheint.
Wie man Mining-Hardware auswählt:
Das erste, was Sie beachten sollten, ist, dass der Kauf eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises, auch bekannt als ASIC, Ihre einzige Option für das Mining von Bitcoin ist. Diese Maschinen sind nur in der Lage, Bitcoin zu schürfen, aber sie tun es sehr effizient. Sie sind so effizient, dass sie, als sie 2013 auf den Markt kamen, alle früheren Formen von Computer-Mining-Maschinen fast sofort überflüssig machten.
Wenn Sie mit herkömmlichen CPUs, GPUs oder komplexeren FPGAs schürfen wollen, müssen Sie sich nach anderen Münzen umsehen. Diese Geräte können zwar Bitcoin schürfen, aber mit einer so langsamen Geschwindigkeit, dass es eine Verschwendung von Zeit und Strom ist. Zum Vergleich: Die AMD 7970, die beste Grafikkarte, die vor dem Aufkommen der ASICs verfügbar war, erzeugte 800 Millionen Hashes pro Sekunde. Heutige ASICs erzeugen 100 Billionen Hashes pro Sekunde, ein Unterschied um das 125.000-fache.
Die Menge der in einer Sekunde erzeugten Hashes wird als „Hash-Rate“ bezeichnet und ist ein wichtiger Leistungsindikator für Mining-Maschinen.
Bei der Auswahl einer Bitcoin-Mining-Maschine gibt es noch zwei weitere wichtige Aspekte zu beachten. Die eine ist der Stromverbrauch, der in Watt gemessen wird. Zwischen zwei Geräten, die die gleiche Anzahl von Hashes erzeugen, wird das Gerät mit dem geringsten Stromverbrauch profitabler sein.
Die dritte Variable für jedes Gerät sind die Stückkosten. Es ist wertlos, den energieeffizientesten ASIC der Welt zu haben, wenn es zehn Jahre dauert, bis sich das Mining amortisiert hat.
Die ASIC-Hersteller im Bitcoin-Ökosystem sind ziemlich aktiv, und sie unterscheiden sich häufig bei diesen drei Faktoren. Einige Unternehmen stellen effizientere, aber teurere ASICs her, während andere leistungsschwächere, aber billigere Hardware produzieren können. Bevor Sie bestimmen, welche Ausrüstung für Ihre Bedürfnisse geeignet ist, ist es wichtig, die anderen Aspekte zu verstehen, die das Bitcoin-Mining-Einkommen beeinflussen.
Finanzielle Aspekte des Bitcoin-Minings:
Beim Bitcoin-Mining geht es wie bei Immobilien um den Standort, den Standort, den Standort.
Der durchschnittliche Strompreis variiert je nachdem, wo auf der Welt Sie sich befinden. In vielen wohlhabenden Ländern ist der Strom für Privathaushalte in der Regel viel zu teuer, als dass sich das Mining wirtschaftlich lohnen würde. Bitcoin-Mining in Wohngebieten ist zu teuer, um dauerhaft rentabel zu sein, da die Strompreise zwischen 0,15 und 0,25 Dollar pro Kilowattstunde liegen.
Professionelle Bitcoin-Schürfer siedeln ihre Anlagen häufig in Gebieten an, in denen der Strom günstig ist. Einige davon sind die chinesische Provinz Sichuan, Island, die russische Region Irkutsk und Teile der Vereinigten Staaten und Kanadas. In diesen Gebieten ist häufig eine lokale Stromerzeugung, z. B. durch Wasserkraftwerke, möglich.
Diese Bitcoin-Miner erhalten oft Preise unter 0,06 $ pro KWh, was in der Regel niedrig genug ist, um einen Gewinn zu erzielen, selbst wenn der Markt rückläufig ist.
Preise unter $0,10 werden im Allgemeinen empfohlen, um ein stabiles Geschäft zu gewährleisten. Die Lebensumstände eines Menschen spielen eine große Rolle bei der Bestimmung des besten Abbaugebiets. Menschen in verarmten Ländern müssen vielleicht nicht viel weiter als bis zu ihrem eigenen Haus reisen, aber für Menschen in entwickelten Ländern gelten höhere Zugangsbeschränkungen.
Abgesehen von der Auswahl der Hardware werden die Einnahmen und das Einkommen eines Miners stark von den Marktbedingungen und der Präsenz anderer Miner beeinflusst. Während einer Hausse kann der Bitcoin-Preis in die Höhe schießen, wodurch die von ihnen generierten BTC in Dollar wertvoller werden.
Die Zuflüsse in der Hausse werden andererseits durch andere Bitcoin-Schürfer ausgeglichen, die höhere Einnahmen sehen und mehr Geräte kaufen, um am Einkommensstrom teilzuhaben. Infolgedessen erzeugt jeder Miner nun weniger Bitcoins als zuvor.
Irgendwann erreichen die Einnahmen einen Schwellenwert, bei dem die weniger effizienten Miner weniger verdienen, als sie für Strom ausgeben, was dazu führt, dass die Geräte abgeschaltet werden und andere mehr Bitcoin verdienen.
Dies geschieht in der Regel nicht sofort. Es gibt eine Verzögerung, da ASICs nicht immer schnell genug gebaut werden, um Preissteigerungen bei Bitcoin zu kompensieren.
In einem fallenden Markt gilt das umgekehrte Konzept: Die Einnahmen gehen zurück, bis die Miner ihre Maschinen kollektiv abschalten.
Bestehende Bitcoin-Miner müssen eine gewinnbringende Kombination aus Standort und Hardware finden, um ihren Wettbewerbsvorteil aufrechtzuerhalten, damit sie nicht überholt werden. Außerdem müssen sie ihr Bargeld regelmäßig pflegen und reinvestieren, da effizientere Geräte die Einnahmen älterer Miner stark einschränken könnten.
Analyse der Rentabilität von Mining-Hardware:
Es gibt verschiedene Rechner, wie AsicMinerValue, CryptoCompare und Nicehash, mit denen sich die Rentabilität eines Mining-Geräts schnell ermitteln lässt. Der folgende Algorithmus kann auch zur manuellen Gewinnschätzung verwendet werden.
Dies ist die Formel, die viele dieser Rechner verwenden, und sie zeigt Ihren Anteil an der Gesamtausgabe des Netzwerks in Dollar geteilt durch Ihren Prozentsatz der gesamten Hash-Rate. Die erforderlichen Eingabewerte sind entweder vorgegebene Parameter (Bitcoin-Blöcke brauchen 10 Minuten zum Mining, also werden sechs Blöcke pro Stunde und 144 pro Tag geschürft) oder können auf Daten-Websites wie Blockchain.com oder Coin metrics gefunden werden.
Um den Gewinn zu berechnen, muss man die Stromkosten abziehen. Dies kann so einfach sein wie die Multiplikation des Stromverbrauchs des Geräts mit 24 Stunden pro Tag und dem Strompreis pro Kilowattstunde, dank der Äquivalenz zwischen Kilowatt und Kilowattstunden.
Die folgende Tabelle zeigt die beliebtesten ASICs auf dem Markt sowie ihre Amortisationszeit – oder wie lange es dauert, bis man mit den aktuellen Einnahmen die Gewinnzone erreicht. Es ist erwähnenswert, dass der Gewinn eines Bitcoin-Miners im Laufe der Zeit dramatisch schwankt, und die Vorhersage eines einzigen Tages in die Zukunft kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden.
Bei $0,20 pro KWh macht keiner der ASICs Gewinn, wie in der Tabelle zu sehen ist. Die relative Leistung der ASICs der neuen Generation ist weitgehend identisch, obwohl ältere Modelle nützlich sein können, wenn der Strom günstig ist.
Der Canaan AvalonMiner 1066 ist zwar ein älteres Modell, hat aber eine niedrige Energieeffizienz und einen niedrigen Preis, so dass er in der Gruppe mit niedrigem Strompreis wettbewerbsfähig ist. Der Bitmain S17 Pro, ein ASIC der vorherigen Generation, kann sich aufgrund seiner niedrigeren Kosten behaupten, wird aber bei einem Anstieg des Referenzstrompreises unerwünscht. Die Mining-Ausrüstung von MicroBT scheint die ausgewogenste Leistung zu bieten.
Schließlich ist zu bedenken, dass diese Tabelle in einer Haussephase erstellt wurde. Die Gewinne könnten höher sein als typisch, aber die Halbierung im Jahr 2020 ist noch frisch, und eine geringere Bitcoin-Ausgabe könnte den Effekt ausgleichen.
Kauf und Zusammenbau der erforderlichen Hardware:
ASICs werden an verschiedenen Stellen an Einzelhandelskunden verkauft, und einige Hersteller erlauben sogar den Direktverkauf. Obwohl ASICs schwieriger zu bekommen sind als normale Grafikkarten, kann jeder einen zu einem vernünftigen Preis erwerben. Es ist erwähnenswert, dass der Kauf von Mining-Ausrüstung bei Geschäften oder Herstellern in anderen Ländern zu hohen Einfuhrgebühren führen kann.
Je nach Hersteller oder Geschäft werden ASICs ohne Netzteil verkauft, das separat erworben werden muss. Einige ASIC-Hersteller verkaufen ihre eigenen Netzteile, aber auch für Server oder Spielecomputer konzipierte Netzteile können verwendet werden, auch wenn wahrscheinlich zusätzliche Modifikationen erforderlich sind.
Für die Verbindung mit dem Internet benötigen ASICs ein Ethernet-Kabel und können nur über einen Webbrowser konfiguriert werden, indem man sich mit der lokalen IP-Adresse verbindet, ähnlich wie bei einem Heimrouter.
Sie müssen zunächst ein Konto bei Ihrem bevorzugten Mining-Pool registrieren, der Ihnen dann detaillierte Anweisungen für die Verbindung mit seinen Servern gibt, bevor Sie fortfahren. Über die Webschnittstelle des ASIC müssen Sie die Verbindungsendpunkte und Kontoinformationen des Pools eingeben. Der Miner beginnt dann zu arbeiten und Bitcoin zu generieren.
Es ist sehr empfehlenswert, über einen gut etablierten Pool zu schürfen, da Sie durch die Zusammenlegung Ihrer Hardware mit anderen eine gleichmäßige Rendite erzielen können. Ihr Beitrag zum Mining wird belohnt, auch wenn Ihr Gerät nicht immer den richtigen Hash findet, um einen Block zu erzeugen.
Bitcoin-Mining Überlegungen und Gefahren:
Die Wartung von Hochleistungsgeräten wie ASICs birgt neben dem finanziellen Risiko, keinen Gewinn zu erzielen, auch technische Gefahren.
Um zu vermeiden, dass die Komponenten der Mining-Ausrüstung aufgrund von Überhitzung durchbrennen, ist eine angemessene Belüftung unerlässlich. Der gesamte Stromverbrauch des Miners wird als Wärme an die Umgebung abgegeben, und ein ASIC ist wahrscheinlich das leistungsstärkste Gerät in Ihrem Haus oder Unternehmen.
Das bedeutet, dass Sie beim Bitcoin-Mining die Grenzen Ihres Stromnetzes sorgfältig prüfen müssen. Das Stromnetz in Ihrem Haus ist für eine bestimmte Leistung ausgelegt, und jeder Stecker hat seine eigene Leistung. Eine übermäßige Nutzung dieser Grenzen könnte zu häufigen Stromausfällen oder Bränden führen. Um herauszufinden, ob Ihre elektrische Anlage für das Mining geeignet ist, sollten Sie sich von einem Fachmann beraten lassen.
Um die Mining-Geräte gesund zu erhalten, müssen sie regelmäßig gegen Staub und andere äußere Einflüsse gewartet werden. Auch wenn Ausfälle selten sind, können ASICs früher als erwartet ausfallen, wenn sie nicht ordnungsgemäß gewartet werden.
Zwar können einzelne ASICs ausfallen, doch die größte Bedrohung für ihre Rentabilität ist ihre Überalterung. Ältere Geräte werden nach und nach von effizienteren Minern verdrängt.
Frühere Generationen von Minern, wie der Bitmain S9, der 2016 auf den Markt kam, hielten etwa vier Jahre, bevor sie in jedem Strompreisszenario (außer bei Null) unrentabel wurden. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Computertechnologie weiterentwickelt, ist andererseits höchst unvorhersehbar.
Das Bitcoin-Mining unterscheidet sich nicht von jeder anderen Art von Geschäft. Es gibt sowohl Belohnungen als auch Gefahren. Dieser Leitfaden sollte Ihnen eine solide Grundlage für die Analyse beider Aspekte bieten.
