Letzte Aktualisierung: 29. Januar 2018

Wenn Sie von Bitcoin "Mining" hören, denken Sie, dass Münzen aus dem Boden gegraben werden. Aber Bitcoin ist nicht physisch, also warum nennen wir es Bergbau?

Weil Goldminen insofern ähnlich sind, als die Bitcoins im Design des Protokolls existieren (so wie das Gold unterirdisch existiert), aber noch nicht ins Licht gebracht wurden (so wie das Gold noch nicht gegraben wurde) oben). Das Bitcoin-Protokoll schreibt vor, dass 21 Millionen Bitcoins irgendwann existieren werden. Was "Bergarbeiter" tun, bringt sie ans Licht, ein paar nach dem anderen.

Sie können dies als Belohnung für das Erstellen von Blöcken validierter Transaktionen und deren Einbindung in die Blockchain nutzen.

Knoten

Wenn Sie etwas zurückverfolgen, sprechen wir über "Knoten". Ein Knoten ist ein leistungsfähiger Computer, der die Bitcoin-Software ausführt und hilft, Bitcoin am Laufen zu halten, indem er an der Weiterleitung von Informationen teilnimmt. Jeder kann einen Knoten betreiben, Sie laden einfach die Bitcoin-Software (kostenlos) herunter und lassen einen bestimmten Port offen (der Nachteil ist, dass er Energie und Speicherplatz verbraucht - das Netzwerk zum Zeitpunkt des Schreibens benötigt etwa 145 GB). Knoten verteilen Bitcoin-Transaktionen im Netzwerk. Ein Knoten sendet Informationen an einige wenige Knoten, die er kennt, die die Informationen an die Knoten weiterleiten, die er kennt usw. Auf diese Weise gelangt er ziemlich schnell durch das gesamte Netzwerk.

Einige Knoten sind Mining-Knoten (normalerweise als "Minenarbeiter" bezeichnet). Diese gruppieren ausstehende Transaktionen in Blöcke und fügen sie der Blockchain hinzu. Wie machen sie das? Durch Lösen eines komplexen mathematischen Puzzles, das Teil des Bitcoin-Programms ist, und einschließlich der Antwort im Block. Das Rätsel, das gelöst werden muss, besteht darin, eine Zahl zu finden, die, wenn sie mit den Daten im Block kombiniert und durch eine Hash-Funktion geleitet wird, ein Ergebnis erzeugt, das innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt. Das ist viel schwieriger als es klingt.

(Für Trivialiebhaber wird diese Zahl als "Nonce" bezeichnet, was eine Verkettung von "einmal verwendete Zahl" ist. Bei Bitcoin ist die Nonce eine Ganzzahl zwischen 0 und 4, 294, 967, 296. )

Rätsel lösen

Wie finden sie diese Zahl? Durch zufälliges Raten. Die Hash-Funktion macht es unmöglich vorherzusagen, was die Ausgabe sein wird. Also erraten Bergleute die Mystery-Nummer und wenden die Hash-Funktion auf die Kombination dieser vermuteten Zahl und der Daten im Block an. Der resultierende Hash muss mit einer vorgegebenen Anzahl von Nullen beginnen. Es gibt keine Möglichkeit zu wissen, welche Nummer funktionieren wird, da zwei aufeinanderfolgende ganze Zahlen zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Darüber hinaus gibt es möglicherweise mehrere Nonces, die das gewünschte Ergebnis liefern, oder es gibt keine (in diesem Fall versuchen die Minenarbeiter es zu versuchen, aber mit einer anderen Blockkonfiguration).

Der erste Miner, der einen resultierenden Hash innerhalb des gewünschten Bereichs erhält, kündigt seinen Sieg dem Rest des Netzwerks an.Alle anderen Minenarbeiter hören sofort mit der Arbeit an diesem Block auf und versuchen, die Mystery-Nummer für den nächsten herauszufinden. Als Belohnung für seine Arbeit bekommt der siegreiche Bergmann einen neuen Bitcoin.

Volkswirtschaft

Zum Zeitpunkt des Schreibens ist die Belohnung 12. 5 Bitcoins, die zum Zeitpunkt des Schreibens fast $ 200.000 wert ist.

Obwohl es nicht annähernd so bequem ist, wie es sich anhört. Es gibt viele Mining-Knoten, die um diese Belohnung konkurrieren, und es ist eine Frage von Glück und Rechenleistung (je mehr Schätzberechnungen Sie durchführen können, desto glücklicher sind Sie).

Außerdem sind die Kosten für einen Mining-Knoten beträchtlich, nicht nur wegen der leistungsfähigen Hardware, die benötigt wird (wenn Sie einen schnelleren Prozessor als Ihre Konkurrenten haben, haben Sie eine bessere Chance, die richtige Nummer zu finden) auch wegen der großen Mengen an Strom, die diese Prozessoren verbrauchen.

Und die Anzahl der Bitcoins, die als Belohnung für die Lösung des Puzzles vergeben werden, wird sinken. Es ist 12.5 jetzt, aber es halbiert sich alle vier Jahre oder so (der nächste wird in 2020-21 erwartet). Der Wert von Bitcoin im Verhältnis zu den Kosten für Strom und Hardware könnte in den nächsten Jahren steigen, um diese Verringerung teilweise zu kompensieren, aber es ist nicht sicher.

Schwierigkeit

Die Schwierigkeit der Berechnung (die erforderliche Anzahl von Nullen am Anfang des Hash-Strings) wird häufig angepasst, so dass es durchschnittlich etwa 10 Minuten dauert, einen Block zu verarbeiten.

Warum 10 Minuten? Das ist die Zeit, die die Bitcoin-Entwickler für einen stetigen und schwindenden Fluss neuer Münzen für notwendig halten, bis die maximale Anzahl von 21 Millionen erreicht ist (voraussichtlich im Jahr 2140).

Wenn Sie es bis hierher geschafft haben, dann herzlichen Glückwunsch! Es gibt noch so viel mehr zu erklären über das System, aber zumindest haben Sie jetzt eine Vorstellung von den groben Umrissen des Genies der Programmierung und des Konzepts. Zum ersten Mal haben wir ein System, das den dezentralen, vertrauensfreien und manipulationssicheren, komfortablen digitalen Transfer ermöglicht. Die Auswirkungen könnten enorm sein.

Verfasst von Noelle Acheson. Bitcoin und Bitcoin Mining Bilder über Shutterstock.