Die Abkürzung „ASIC“ steht für application-specific integrated circuit. Dabei handelt es sich um einen auf einem Chip integrierten Schaltkreis, welcher nachträglich nicht mehr verändert werden kann. Derartige Chips werden beispielsweise in Mobiltelefonen zur Kodierung von Signalen verwendet.
Auch für das Mining werden ASIC-Chips verwendet und in den ASIC-Minern verschiedener Hersteller verbaut. Das Ergebnis ist ein leistungsoptimiertes Gerät, mit welchem sich Kryptowährungen mit einem geringeren Stromverbrauch pro Megahash als bei einer Grafikkarte minen lassen.
Als sehr bekannter Hersteller von ASIC-Minern ist wohl ganz klar Bitmain zu nennen. Daher finden sich in diesem Blog auch viele ASIC-Miner von Bitmain, welche gut das Bild eines ASIC-Miners vermitteln können.
Mining erfordert viel Rechenleistung
Beim Mining werden neue Blöcke erstellt, in welchen die letzten Transaktionen verzeichnet sind. Sobald ein gültiger Block erstellt wurde, wird dieser an die Blockchain angehängt. Bevor dies geschehen werden kann, muss aber erst ein gültiger Hashwert gefunden werden. Hierzu führen die Miner kryptographische Hashfunktionen aus.
Damit neue Blöcke in ungefähr gleichen Zeitabständen erstellt werden, wird die Schwierigkeit für das Berechnen eines gültigen Hashwertes regelmäßig angepasst. Hierzu wird eine Ziel-Schwierigkeit festgelegt. Die Minder müssen dann einen Hashwert finden, welcher kleiner als die vorgegebene Ziel-Schwierigkeit ist.
Bis ein gültiger Hashwert gefunden ist, werden in der Regel viele Berechnungen durchgeführt. Um eine Hashfunktion auszuführen, wird ein zufälliger Wert, die sogenannten Nonce festgelegt. Lässt sich mit diesem Wert ein gültiger Hash erzeugen, so hat der Miner einen neuen Block generiert und erhält hierfür die bei jedem neu erstellten Block ausgeschütteten Coins der geschürften Kryptowährung. Ergibt sich mit der Nonce kein gültiger Hashwert, so wird eine zufällige neue Nonce generiert, und die Hashfunktion wird erneut ausgeführt.
Bessere Leistung durch spezialisierte Hardware
Als der Bitcoin 2009 eingeführt wurde, erfolgte das Mining mit CPUs. Schnell fanden die Miner aber heraus, dass Grafikkarten die Hashfunktionen deutlich schneller ausführen konnten. Hierbei erwiesen sich die Karten bestimmter Firmen als besonders gut für das Mining geeignet, so dass auch die Nachfrage entsprechend stieg.
Durch die Verwendung von Grafikkarten wurde die Leistung beim Mining um ein Vielfaches gesteigert. Der Stromverbrauch pro Megahash war dagegen deutlich geringer.
Ein weiterer Sprung war dann die Entwicklung der spezialisierten ASIC-Miner. Diese enthalten Chips, welche ausschließlich für das Durchführen einer bestimmten Hashfunktion gebaut wurden. Für andere Zwecke können sie, im Gegensatz zu CPUs und Grafikkarten, nicht verwendet werden.
So haben wir auf bitcoin-live.de bereits am 24.09.2018 von Bitmain’s Neuvorstellung, dem BM 1391 berichtet. Einem neuen 7 nm ASIC, welche für das Mining von Bitcoin und anderen Kryptowährungen ausgelegt ist, welche auf dem Algorithmus SHA256 beruhen.
Was kommt nach dem ASIC-Miner?
Mining wurde zunächst mit CPUs durchgeführt, welche dann durch leistungsstarke Grafikkarten ersetzt wurden. Mit den ASIC-Minern wurde eine starke Spezialisierung vollzogen, denn diese können ausschließlich zum vorgesehenen Zweck verwendet werden. Ein Miner, welcher für die Durchführung einer bestimmten Hashfunktion entwickelt wurde, wird auch immer nur diese Funktion ausführen können.
Eine weitere Spezialisierung ist somit nicht zu erwarten. Die ASIC-Chips gelten als Mining-Hardware der letzten Generation, denn bislang ist kein vergleichbarer Sprung denkbar, wie er vom CPU zur Grafikkarte und dann von der Grafikkarte zum ASIC-Miner stattgefunden hat.
Die in den ASIC-Minern enthaltenen Chips wurden in den letzten Monaten und Jahren stark verbessert, so dass auch hier keine großen Sprünge mehr zu erwarten sind. Zwar wird auch weiterhin an einer verbesserten Leistung und Effizienz gearbeitet, eine so starke Steigerung wie beim Umstieg auf Grafikkarten beziehungsweise ASIC-Technologie wird es aber nicht geben.
Während es früher für private Miner häufig ein Problem war, dass die Hardware schnell überholt war und nicht mehr profitabel eingesetzt werden konnte, so ist es in Zukunft denkbar, dass die neu entwickelten Minder auch über einen längeren Zeitraum gewinnbringend betrieben werden können.
Nachteile eines ASIC-Miners
Da die in den Minern verbauten ASIC-Chips ausschließlich eine bestimmte Hashfunktion ausführen können, lassen sie sich nur für das Mining bestimmter Kryptowährungen verwenden. Während ein User mit einer Grafikkarte viele verschiedene Coins schürfen kann, ist dies Auswahl bei der Verwendung eines ASIC-Miners daher auf eine oder wenige Kryptowährungen begrenzt.
In der Vergangenheit ist es bereits vorgekommen, dass bei einzelnen Kryptowährungen durch einen Hard Fork auf einen anderen Algorithmus umgestiegen wurde. ASIC-Geräte, welche vorher profitabel für das Mining dieser Kryptowährung eingesetzt werden konnten, wurden dadurch praktisch wertlos, denn sie konnten den neuen Algorithmus nicht ausführen.
Aus diesem Grund ist der Kauf eines ASIC-Miners immer mit einem gewissen Risiko verbunden, denn wenn das Verfahren zum Schürfen einer Kryptowährung sich ändert, kann dieser Miner nicht mehr zum vorgesehenen Zweck verwendet werden.
Des Weiteren darf die teils norme Lautstärke eines ASIC-Miners nicht unterschätzt werden. Wir haben dazu bereits zum Antminer D3 ein Video erstellt, welches sehr gut geeignet ist, sich zumindest ein grobes Bild von der Lautstärke eines ASIC-Miners zu machen.
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Die Schwierigkeit beim Mining nimmt zu
Die Miner stellen die Rechenleistung bereit, welche für die Erstellung neuer Blöcke und somit für die Verarbeitung von Transaktionen erforderlich ist. Dabei sollen neue Blöcke in einem ungefähr gleichbleibenden Zeitabstand generiert werden. Hierfür wird beispielsweise beim Bitcoin die Schwierigkeit für das Berechnen eines gültigen Hashwertes alle 2016 Blöcke angepasst.
Da in der Vergangenheit die Gesamtrechenleistung des Netzwerkes deutlich gestiegen ist, ist heute deutlich mehr Leistung erforderlich, um erfolgreiches Mining zu betreiben. Mit einem aktuellen ASIC-Miner lassen sich die derzeitigen Anforderungen erfüllen. Allerdings können bislang noch nicht alle Kryptowährungen mit ASIC-Chips gemined werden. Da für jeden Algorithmus spezielle Chips erforderlich ist, ist es von der Nachfrage bei den Minern und der voraussichtlichen Profitabilität abhängig, ob für bestimmte Algorithmen überhaupt ASIC-Miner entwickelt werden.
Die Entwickler des Monero haben sich beispielsweise erfolgreich gegen das Mining mit ASIC-Technologie gewehrt, indem auf einen anderen Algorithmus umgestiegen wurde, als ein entsprechender Miner auf den Markt kam. So ist erreicht worden, dass diese Coins weiterhin vor allem mit Grafikkarten geschürft werden können.
Stromverbrauch: Eine der wichtigsten Größen bei ASIC-Minern
Mining ist dann profitabel, wenn die Erträge aus den geschürften Coins die Kosten übersteigen. Daher spielt natürlich der Anschaffungspreis für den ASIC-Miner eine wichtige Rolle. Die nach wie vor wichtigste Komponente ist aber der Strom, denn Miner verbrauchen davon relativ viel. Daher werden professionelle Krypto-Minen mit hunderten ASIC-Minern vor allem in Ländern betrieben, in welchen die Stromkosten relativ gering sind.
Bei der Entwicklung der Geräte wird ebenfalls darauf geachtet, dass diese möglichst effizient arbeiten und somit möglichst wenig Energie für die geleistete Arbeit verbrauchen.
Für wen lohnt sich die Anschaffung eines ASIC-Miners?
Kommerzielles Mining wird vor allem in China, Island (rückläufig), Kanada und anderen Ländern mit geringen Energiekosten betrieben. Dennoch ist es auch in Deutschland durchaus möglich, Kryptowährungen zu schürfen.
Vor das Anschaffung eines ASIC-Miners sollte immer bedacht werden, dass erst im Nachhinein sicher gesagt werden kann, ob sich der Kauf lohnt. Dies ist davon abhängig, wie lange das Gerät profitabel eingesetzt werden kann, so dass der oft hohe Kaufpreis durch den Ertrag wieder hereingeholt wird. Übersteigen dagegen die Stromkosten die Mining-Erträge, so ist es nicht mehr sinnvoll, einen ASIC-Miner zu betreiben. Außerdem kann es passieren, dass durch eine Umstellung des Algorithmus bei einem Coin auf einmal kein Mining der eigentlichen Zielwährung mehr möglich ist.
Wer bereit ist, diese Risiken in Kauf zu nehmen, hat durchaus die Chance, mit einem ASIC-Miner profitabel nach Kryptowährungen zu schürfen. Ein entsprechendes Interesse und Know How für den Aufbau, den Betrieb und die Wartung des Geräts sollte allerdings vorhanden sein.
Fazit: ASIC-Miner sind hochspezialisierte Geräte zum Schürfen von Kryptowährungen
Auf den im Miner verbauten ASIC-Chips sind anwendungsspezifische Schaltkreise vorhanden, welche ausschließlich auf das Ausführen einer festgelegten Hashfunktion spezialisiert sind. Das hat den Vorteil, dass die Geräte mit einer deutlich höheren Leistung arbeiten können, als wir es von Grafikkarten her kennen. Der benötigte Strom kann effizienter genutzt werden.
Allerdings sind ASIC-Miner recht teuer in der Anschaffung, weshalb ein Nutzer sich im Vorfeld gut überlegen sollte, welche Kryptowährung er minen möchte, und welches Gerät für seine individuellen Ansprüche am besten geeignet ist. Auch die Tatsache, dass der Miner nur für den vorgesehenen Zweck verwendet werden kann, und dass damit keine anderen Coins geschürft werden können, sollte bedacht werden.
Dass in nächster Zeit neue Technologien die ASIC-Miner ablösen könnten, ist dagegen nicht zu befürchten. Da es sich um ein maximal spezialisiertes Gerät handelt, ist es fraglich, ob es überhaupt bessere Möglichkeiten gibt, Kryptowährungen mit dem Proof-of-Work Verfahren zu schürfen. Es findet zwar nach wie vor eine Weiterentwickelung der ASIC-Technologie statt, dass dadurch ein Vielfaches der Mining-Leistung der bisherigen Geräte erzielt werden kann, ist aber in naher Zukunft nicht zu erwarten.
Veröffentlich am: 02.10.2018
AJG