Wie man Bitcoin-Mining betreibt

TL;DR

Mining ist der Prozess, bei dem Bitcoin-Transaktionen verifiziert und zur Blockchain hinzugefügt werden. Miner versuchen, komplexe mathematische Aufgaben zu lösen. Wer dies schafft, wird mit neuen Bitcoins und Erträgen aus Transaktionsgebühren belohnt.

Während in den Anfängen Bitcoin-User mit ihrem eigenen PC Bitcoin-Mining betreiben konnten, sind für profitables Mining heutzutage hochspezialisierte Mining-Rigs erforderlich. Da sich Mining heute nur sehr schwer alleine betreiben lässt, entscheiden sich viele Miner dazu, einem Mining-Pool beizutreten, um ihre Chancen auf eine Blockbelohnung zu erhöhen, die proportional zwischen den Pool-Mitgliedern aufgeteilt wird.

Einführung

Bitcoin-Mining ist verantwortlich dafür, dass die Blockchain stets um die neuesten legitimen Transaktionen erweitert wird. Zu Beginn stellte das Mining eine einzigartige Lösung dar, um in einer vertrauenslosen Umgebung Vertrauen herzustellen. In diesem Sinne bildet das Mining den Kern des Sicherheitsmodells von Bitcoin.

Bitcoin-Mining betreiben und im Gegenzug BTC verdienen? Klingt vielversprechend! Während jedoch die Tage, als du mit einer Computer-CPU Mining betreiben konntest, vorbei sind, ist für den Einstieg nicht gezwungenermaßen ein Mining-Gerät notwendig. Bevor du dich aber entscheidest, ob Mining etwas für dich ist, wollen wir zunächst kurz auf die Funktionsweise von Bitcoin-Mining eingehen.

Was ist Bitcoin-Mining?

Wenn ein User eine neue Bitcoin-Transaktion ausführt, muss er warten, bis andere Netzwerkuser (Knoten) die Gültigkeit seiner Transaktion überprüfen und bestätigen. Miner haben die Aufgabe, neue, ausstehende Transaktionen zu erfassen und sie zu einem Kandidatenblock (ein neuer Block, der noch validiert werden muss) zu gruppieren.

Das Ziel eines Miners ist es, einen gültigen Block-Hash für seinen Kandidatenblock zu finden. Ein Block-Hash ist eine Zeichenfolge aus Zahlen und Buchstaben, die der Identifikation eines Blocks dient. Hier ist ein Beispiel für einen Block-Hash:

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Um einen neuen Block-Hash zu erstellen, muss der Miner den Blockhash des vorherigen Blocks, die Daten des Kandidatenblocks und eine Nonce (eine Zahlen- oder Buchstabenkombination, die nur ein einziges Mal verwendet wird) zusammentragen und diese Daten in einer Hash-Funktion anwenden.

Dabei muss der Miner eine Nonce finden, die einen Block-Hash erzeugt, der mit einer bestimmten Anzahl von Nullen beginnt. Die Anzahl der Nullen ändert sich je nach Mining-Schwierigkeitsgrad (sog. Mining Difficulty). Ein gültiger Block-Hash ist Nachweis dafür, dass der Miner die notwendige Arbeit geleistet hat, um seinen Kandidatenblock zu validieren (daher die Bezeichnung Proof of Work, was so viel wie Arbeitsnachweis bedeutet).

Nach dem Zusammentragen der ausstehenden Transaktionen und dem Erstellen eines Kandidatenblocks ist die Nonce das Einzige, was ein Miner ändern kann, und genau das ist es, was Mining-Rigs tun: In einem intensiven Trial-and-Error-Prozess ändern die Mining-Maschinen die Daten unzählige Male und „hashen“, bis sie eine Lösung für diesen Block finden (z.B. einen Hash, der mit einer bestimmten Anzahl von Nullen beginnt).

Sobald ein Miner einen gültigen Hash findet, kann er seinen Kandidatenblock validieren und die Bitcoin-Belohnungen einfahren. In diesem Moment wechselt der Status der in diesem Block enthaltenen Blockchain-Transaktionen von „pending“ (ausstehend) zu „confirmed“ (bestätigt).

Was verdient ein Bitcoin-Miner?

Jeder neue Block bietet dem Miner eine Blockbelohnung, die sich aus frisch erzeugten Bitcoins (Blocksubvention) zuzüglich der Transaktionsgebühren zusammensetzt. Da die Blockbelohnung fast vollständig aus der Blocksubvention besteht, wird sie meist alleine als Blockbelohnung bezeichnet (ohne Berücksichtigung der Gebühren).

Die Blocksubventionen betrugen zu Beginn im Jahr 2009 50 BTC und werden seitdem alle 210.000 Blöcke (d.h. ungefähr alle vier Jahre) um die Hälfte reduziert. Bei diesen sogenannten Halving-Events wurden die Mining-Belohnungen im Jahr 2012 auf 25 BTC, im Jahr 2016 auf 12,5 BTC im Jahr 2016 und schließlich im Jahr 2020 auf 6,25 BTC halbiert. Die nächste Halving wird für das Jahr 2024 erwartet. Im Mai 2021 belief sich die Blockbelohnung ungefähr 300.000 USD pro Block.

Die Rentabilität des Mining wird von vielen Faktoren beeinflusst. Einer der wichtigsten ist die Geschwindigkeit, mit der ein Mining-Rig zufällig auftretende Nonces erzeugen und prüfen kann. Diese sogenannte Hash-Rate ist für den Erfolg eines Bitcoin-Miners entscheidend. Je größer seine Hash-Rate ist, desto schneller kann er diese zufälligen Inputs testen.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Energieverbrauch eines Mining-Rig. Wenn die Stromausgaben eines Miners höher sind als sein Mining-Ertrag, dann ist die Rentabilität dahin.

Wie kann ich mit dem Mining von Bitcoin beginnen?

Da Bitcoin dezentralisiert und Open Source ist, kann jeder Mining betreiben. Früher konntest du wie gesagt mit deinem PC Bitcoin-Blöcke erzeugen. Da aber die Mining Difficulty stark zugenommen hat, benötigst du nun leistungsfähigere Geräte (mehr dazu weiter unten).

Theoretisch könntest du immer noch versuchen, Bitcoins mit deinem PC zu schürfen, aber die Chancen, einen gültigen Hash zu finden, sind praktisch gleich Null. Während die Berechnung der Hash-Funktion relativ schnell geht, nimmt die Berechnung der riesigen Menge von zufälligen Inputs viel Zeit in Anspruch. Deshalb benötigst du jetzt spezielle Hardware, bevor du überhaupt den Versuch unternehmen solltest, profitables Mining zu betreiben.

Welche Mining-Ausrüstung sollte ich verwenden?

Grundsätzlich kannst du Kryptowährungen mit einer CPU-, GPU-, FPGA- oder ASIC-Maschine schürfen (siehe unten). Gewisse Altcoins können immer noch mit GPU-Grafikkarten erzeugt werden. Auch FPGA-Geräte können je nach Mining-Algorithmus, Mining Difficulty und Stromkosten eine Option sein. Am effizientesten sind für das Mining von Bitcoin sind aber ASIC-Mining-Rigs.

CPU (Zentrale Recheneinheit)

CPUs funktionieren wie ein vielseitiger Chip, der für die Verteilung von Anweisungen an verschiedene Teilbereiche eines Computers zuständig ist. Für das Mining von Kryptowährungen sind CPUs allerdings nicht mehr effizient genug.

GPU (Grafikverarbeitungseinheit)

GPUs können unterschiedliche Zwecke erfüllen, werden jedoch im Grunde zur Verarbeitung von Grafiken und deren Ausgabe auf einem Bildschirm verwendet. Sie sind in der Lage, komplexe Aufgaben in mehrere kleinere aufzuteilen und auf diese Weise die Leistung zu optimieren. Gewisse Altcoins können mit GPUs geschürft werden, allerdings hängt die Effizienz vom Mining-Algorithmus und der Mining Difficulty ab.

FPGA (Field Programmable Gate Array)

FPGA-Schaltkreise lassen sich für verschiedene Funktionen und Anwendungen programmieren und umprogrammieren. Sie sind konfigurierbar und erschwinglicher als ASICs, aber für das Mining von Bitcoin weniger effizient.

ASIC (Anwendungsspezifische integrierte Schaltung)

ASIC steht für anwendungsspezifische integrierte Schaltung, was bedeutet, dass diese Mikrochips nur für einen einzigen Zweck konzipiert sind. ASIC-Mining-Rigs zielen einzig und allein auf das Schürfen von Kryptowährungen ab. ASICs sind teurer und weniger konfigurierbar als FPGAs, aber ihre Hashrate und der Energieverbrauch machen sie zur effizientesten Option für Bitcoin-Mining.

Mining-Pools

Die Chancen, ganz alleine einen Block schürfen zu können, sind extrem gering. Durch den Beitritt zu einem Krypto-Mining-Pool kannst du deine Rechenleistung mit derjenigen von anderen Minern kombinieren. Wenn der Pool erfolgreich einen Block erzeugt, erhält jeder Miner einen Anteil der neu geschürften Bitcoins. Die Poolbelohnungen entsprechen der von dir bereitgestellten Mining-Power.

Wie tritt man einem Mining-Pool bei?

Wenn du dich einem Mining Pool anschließt und dabei deine Hardware lokal verwendest, musst du zunächst deine Software so konfigurieren, dass du mit den anderen Minern zusammenarbeiten kannst. Dazu gehört in der Regel eine Registrierung für ein Konto und die Anbindung an den Mining-Pool-Server.

Wenn du über ein Mining-Rig verfügst, ist Binance Pool ein guter Ort, um mit dem Mining von BTC und anderen auf dem SHA-256-Algorithmus basierenden Coins zu beginnen. Dein Mining-Rig wechselt automatisch zwischen BTC, BCH und BSV, um deine Gewinne, die in BTC ausgezahlt werden, zu maximieren.

Auf der Binance Pool-Seite kannst du dir ein Bild davon machen, wie viel du damit ungefähr verdienen kannst. Die Belohnungen werden täglich in deine BTC-Wallet ausgezahlt.

Cloud-Mining

Wenn du die technischeren Schritte vermeiden möchtest, kannst du dich auch einer Cloud-Mining-Farm anschließen und den Farm-Betreibern deine Hard- und Software zur Verfügung stellen. Cloud-Mining funktioniert in der Regel so, dass du jemanden dafür zahlst, Mining für dich zu betreiben, und du im Gegenzug an den Gewinnen beteiligt wirst. Diese Option ist jedoch sehr riskant, da du darauf vertrauen musst, dass dir der Farm-Betreiber deine Belohnungen tatsächlich auch auszahlt. Viele Cloud-Mining-Anbieter haben sich als Betrüger herausgestellt, sei also vorsichtig.

Zusammenfassung

Die grundlegende Funktionsweise von Bitcoin-Mining zu verstehen, kann nie verkehrt sein. Und mit der richtigen Kombination aus Hardware und Software kann jeder mit dem Mining beginnen und so zur Sicherheit des Bitcoin-Netzwerks beitragen. Und falls du zu dem Schluss kommst, dass Mining nichts für dich ist, kannst du trotzdem einen Beitrag leisten, nämlich indem du einen Bitcoin-Knoten betreibst.

Profitables Mining ist mit einer beträchtlichen Anfangsinvestition verbunden und birgt viele Risiken. Dein Ertrag hängt nicht zuletzt von den Marktbedingungen und externen Faktoren wie den Energiepreisen und Hardwareverbesserungen ab. Informiere dich daher gut, bevor du viel Geld für ein Mining-Rig ausgibst.