Mining Pools erklärt

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Mining Pools erklärt

Inhalt


Einführung

Mining ist ein wesentlicher Bestandteil der Sicherheit von Proof-of-Work-Blockchains. Durch die Berechnung von Hashes mit bestimmten Eigenschaften sind die Teilnehmer in der Lage, die Netzwerke der Kryptowährungen zu sichern, ohne dass eine zentrale Behörde erforderlich ist.

Als Bitcoin 2009 erstmals auf den Markt kam, konnte jeder mit einem normalen PC mit anderen Minern konkurrieren, um einen gültigen Hash für den nächsten Block zu erraten. Das lag daran, dass die Schwierigkeit des Mining sehr gering war. Es gab keine große Hash-Rate im Netzwerk. Man brauchte also keine spezielle Hardware, um der Blockchain neue Blocks hinzuzufügen.

Es liegt auf der Hand, dass die Computer, die die meisten Hashes pro Sekunde berechnen konnten, mehr Blöcke finden würden. Und dies führte zu einer großen Verschiebung im Ökosystem. Die Miner lieferten sich ein regelrechtes Wettrüsten, um einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen.

Nachdem sie verschiedene Arten von Hardware (CPUs, GPUs, FPGAs) ausprobiert hatten, entschieden sich die Bitcoin-Miner für ASICs – Application-Specific Integrated Circuits. Mit diesen Mining-Geräten ist es jedoch nicht möglich, Binance Academy zu benutzen oder Katzenbilder auf Twitter zu posten. 

Wie der Name schon sagt, wurden ASICs für eine einzige Aufgabe gebaut: die Berechnung von Hashes. Aber da sie speziell für diesen Zweck entwickelt wurden, erledigen sie das unglaublich gut. Sogar so gut, dass die Verwendung anderer Arten von Hardware für das Bitcoin-Mining recht ungewöhnlich geworden ist.


Was ist ein Mining Pool?

Gute Hardware bringt Sie nur bis zu einem gewissen Punkt. Sie könnten mehrere Hochleistungs-ASICs betreiben und wären trotzdem nur ein Tropfen im Ozean des Bitcoin-Mining. Die Chancen, dass Sie tatsächlich einen Block minen, sind ziemlich gering, obwohl Sie viel Geld für Ihre Hardware und die für den Betrieb erforderliche Elektrizität ausgegeben haben.

Sie haben keine Garantie dafür, wann Sie mit einer Blockbelohnung bezahlt werden oder ob Sie überhaupt bezahlt werden. Wenn Sie beständige Einnahmen anstreben, werden Sie in einem Mining-Pool viel mehr Glück haben. 

Nehmen wir an, dass Sie und neun andere Teilnehmer jeweils 0,1% der gesamten Hashing-Leistung des Netzwerks besitzen. Das bedeutet, dass Sie im Durchschnitt erwarten würden, einen von tausend Blöcken zu finden. Bei geschätzten 144 Blöcken, die pro Tag gemined werden können, würden Sie wahrscheinlich einen Block pro Woche finden. Abhängig von Ihrem Cash-Flow und Ihren Investitionen in Hardware und Elektrizität könnte dieser “Solo-Mining”-Ansatz eine machbare Strategie sein.

Was aber, wenn diese Einnahmen nicht ausreichen, um einen Gewinn zu erzielen? Nun, Sie könnten sich mit den anderen neun Teilnehmern, die wir erwähnt haben, zusammentun. Wenn Sie alle Ihre Hashing Power kombinieren würden, hätten Sie 1% der Hash-Rate des Netzwerks. Das bedeutet, dass Sie im Durchschnitt einen von hundert Blöcken finden würden, was bei ein bis zwei Blöcken pro Tag funktioniert. Dann könnten Sie die Belohnung einfach unter allen beteiligten Minern aufteilen.

Kurz gesagt, wir haben gerade einen Mining-Pool beschrieben. Diese Form des Mining ist heute weit verbreitet, da sie den Teilnehmern eine stetigere Einkommensquelle garantiert.


Wie funktionieren Mining Pools?

In der Regel beauftragt ein Mining Pool einen Koordinator mit der Organisation der Miner. Er stellt sicher, dass die Miner unterschiedliche Werte für die Nonce verwenden, damit sie nicht die Hash Power verschwenden, um die gleichen Blocks zu erstellen. Diese Koordinatoren werden auch für die Aufteilung der Belohnungen und deren Auszahlung an die Teilnehmer verantwortlich sein. Es gibt mehrere verschiedene Methoden, um die von den einzelnen Minern geleistete Arbeit zu berechnen und sie entsprechend zu belohnen.


Pay-Per-Share (PPS) Mining Pools

Eines der gebräuchlicheren Auszahlungsschemata ist Pay-Per-Share (PPS). Bei diesem System erhalten Sie für jeden “Share”, den Sie eingereicht haben, einen festen Betrag. 

Ein Share ist ein Hash, der dazu dient, die Arbeit jedes Miners zu verfolgen. Der für jeden Share ausgezahlte Betrag ist nominal, aber er summiert sich im Laufe der Zeit. Beachten Sie, dass eine Freigabe kein gültiger Hash innerhalb des Netzwerks ist. Es handelt sich lediglich um einen Share, der den vom Mining-Pool festgelegten Bedingungen entspricht.

Bei PPS werden Sie belohnt, unabhängig davon, ob Ihr Pool einen Block generiert oder nicht. Der Pool-Betreiber übernimmt das Risiko, so dass er wahrscheinlich eine beträchtliche Gebühr verlangen wird – entweder im Voraus von den Teilnehmern oder als Anteil von der eventuellen Blockbelohnung.


Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) Mining Pools

Ein weiteres beliebtes Schema ist Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS). Im Gegensatz zu PPS belohnt PPLNS die Miner nur dann, wenn der Pool erfolgreich einen Block mined. Wenn der Pool einen Block findet, prüft er die zuletzt eingereichte Anzahl N von Shares (N variiert je nach Pool). Um Ihre Auszahlung zu erhalten, dividiert es die Anzahl der von Ihnen eingereichten Shares durch N und multipliziert dann das Ergebnis mit der Blockbelohnung (abzüglich des Anteils des Betreibers).

Lassen Sie uns ein Beispiel geben. Wenn die aktuelle Blockbelohnung 12,5 BTC beträgt (vorausgesetzt, es gibt keine Transaktionsgebühren) und die Betreibergebühr 20% beträgt, ist die verfügbare Belohnung für die Miner 10 BTC. Wenn N 1.000.000 beträgt und Sie 50.000 Shares bereitgestellt haben, würden Sie 5% der verfügbaren Belohnung (oder 0,5 BTC) erhalten.

Sie können mehrere Varianten dieser beiden Systeme finden, aber dies sind die, von denen Sie am häufigsten hören werden. Auch wenn wir hier über Bitcoin sprechen, benutzen die meisten populären PoW-Kryptowährungen ebenfalls Mining-Pools. Einige Beispiele hierfür sind Zcash, Monero, Grin und Ravencoin. 



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Sind Mining Pools eine Gefahr für die Dezentralisierung?

Die Alarmglocken könnten in Ihrem Kopf losgehen, wenn Sie diesen Artikel lesen. Ist nicht der eigentliche Grund dafür, dass Bitcoin so mächtig ist, dass keine einzelne Partei die Blockchain kontrolliert? Was passiert, wenn jemand die Mehrheit der Hashing Power erhält?

Das sind sehr berechtigte Fragen. Wenn eine einzelne Instanz 51% der Hash Power des Netzwerks erlangen kann, könnte sie einen 51% Angriff starten. Das würde es ihnen ermöglichen, Transaktionen zu zensieren und alte Transaktionen rückgängig zu machen. Ein solcher Angriff kann einem Kryptowährungsökosystem massiven Schaden zufügen.

Erhöhen Mining Pools das Risiko eines 51% Angriffs? Die Antwort lautet: vielleicht, aber es ist unwahrscheinlich.


24h Aufschlüsselung der Hashrate nach Pool

24-Stunden-Aufschlüsselung der Hash Rate nach Pools am 16. April 2020. Quelle: coindance.com


Theoretisch könnten sich die vier Spitzenpools zusammenschließen, um das Netzwerk zu kapern. Das würde allerdings nicht viel Sinn machen. Selbst wenn es ihnen gelingen sollte, einen Angriff durchzuführen, würde der Preis für Bitcoin wahrscheinlich in den Keller fallen, da ihre Aktionen das System untergraben würden. Infolgedessen würden alle Coins, die sie erworben haben, an Wert verlieren. 

Hinzu kommt, dass Pools nicht unbedingt die Mining-Ausrüstung besitzen. Die Instanzen richten ihre Maschinen auf den Server des Koordinators, aber es steht ihnen frei, zu anderen Pools zu wechseln. Es liegt im besten Interesse sowohl der Teilnehmer als auch der Pool-Betreiber, das Ökosystem dezentralisiert zu halten. Schließlich verdienen sie nur dann Geld, wenn das Mining gewinnbringend bleibt.

Es ist einige Male passiert, dass Pools auf eine Größe angewachsen sind, die man als besorgniserregend bezeichnen könnte. Im Allgemeinen unternehmen die Pools (und seine Miner) Schritte, um die Hash Rate zu reduzieren.


Fazit

Die Mining-Industrie für Kryptowährungen wurde mit der Einführung des ersten Mining Pools für immer verändert. Sie können für Miner, die eine gleichmäßigere Auszahlung wünschen, von großem Nutzen sein. Da viele verschiedene Systeme zur Verfügung stehen, werden sie sicher eines finden, das ihren Bedürfnissen am besten entspricht.

In einer idealen Welt wäre das Bitcoin-Mining viel dezentralisierter. Gegenwärtig ist es jedoch das, was wir als “ausreichend dezentralisiert” bezeichnen könnten. In jedem Fall profitiert niemand davon, dass ein einzelner Pool langfristig die Mehrheit der Hash Rate gewinnt. Die Teilnehmer würden dies wahrscheinlich verhindern – schließlich wird Bitcoin nicht von den Minern, sondern von den Benutzern betrieben.

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