Wie geht Bitcoin Mining?

Beim Bitcoin Mining wird dem Bitcoin Netzwerk Rechenleistung zur Verfügung gestellt, welche vor allem für die Transaktion-Verarbeitung, die Absicherung des Bitcoin Netzwerkes und der Synchronisation alle Nutzer im Bitcoin Netzwerk benötigt wird. Da das Bitcoin Mining weltweit an unterschiedlichen Standorten betrieben wird, kann man das Mining sicherlich mit einem sehr großen und sehr leistungsstarken dezentralen „Rechenzentrum“ – ähnlich einer Cloud – vergleichen.

Der Begriff der Mining kommt aus dem englischen Sprachraum und bedeutet übersetzt „Bergbau“, „Abbau“ oder auch „Förderung“ – daher kommt auch der oft genannte Vergleich zum Goldschürfen, welcher ebenfalls als Mining bezeichnet wird. Um Unterschied zum Goldschürfen Richtet sich die Höhe der Auszahlung an den Miner jedoch nach der zur Verfügung gestellten Rechenleistung im Bitcoin Netzwerk. Ein Miner mit viel Rechenleistung erhält daher mehr „Bitcoins“ für seine Arbeit als ein Miner mit weniger Rechenleistung.

Im Vergleich zu herkömmlichen Währungen besteht beim Bitcoin Mining jedoch eine Limitierung, sodass maximal 21 Millionen Bitcoin „geschürft“ werden können. Regierungen und Zentralbanken haben bei herkömmlichen Währungen hingegen jederzeit die Möglichkeit bei Bedarf einfach mehr Geld zu drucken, sodass die Geldmenge steigt und die Währung durch das Ansteigen der Geldmenge abwertet (Inflation). Aufgrund der im Bitcoin Protokoll festgelegten maximalen Menge von 21 Millionen Bitcoin ist Bitcoin eher als deflationär (Deflation) zu bezeichnen.

Die Geschichte des Bitcoin Mining

Das Bitcoin-Mining hat sich seit 2009 zu einem immer komplexeren Prozess entwickelt. Konnte man zu Beginn des Bitcoin im Jahr 2009 noch mit fast jeder CPU in relativ kurzer Zeit Bitcoins herstellen, so wurde es mit der Zeit immer schwieriger (steigende Hash-Rate und steigende Difficulty).

Der nächste Schritt bei der Generierung von Bitcoin lag beim GPU-Mining, also der Erzeugung von Bitcoin mit Grafikkarten. Diese Methode war weitaus effektiver als das CPU-Mining, erhöhte jedoch auch den Aufwand, um z. B. für entsprechende Kühlung zu sorgen. Als „Mining-Hardware“ zwischen den Zeiten kann man die sog. FPAG-Miner bezeichnen, welche das GPU-Mining ablöste. Mittlerweile gibt es nur noch sehr wenige, die mit diesen alten Techniken Bitcoin minen.

Stand der Technik sind sog. ASIC-Miner (ASIC = Application Specific Integrated Circuit). Mit dieser Technik ist es deutlich leichter Bitcoin zu erzeugen, als es mit FPGA- und GPU-Mining und ganz zu schweigen von CPU-Mining je möglich war. Aber auch hierbei ist wieder die Komplexität und der Aufwand gestiegen, sodass es für eine einzelne Person immer schwieriger wird, diese Geräte im privaten Haushalt zu betreiben.

Wie funktioniert Bitcoin-Mining?

Weltweit werden rund um die Uhr Bitcoin Transaktionen durchgeführt und erst mal in einer Art „Liste“ gesammelt. Findet nun ein Miner einen sogenannten „Block“ (vergleichbar mit einem Goldnugget), dann werden die aufgelaufenen Transaktionen (aus der Liste) in diesen „Block“ geschrieben, welcher dann an die Blockchain angehängt wird. Die Blockchain ist vergleichbar mit einer sehr langen Kette, an der alle gefundenen Blöcke nacheinander aufgereiht werden. Diese Blockchain (Kette) hat den Vorteil, dass keine Manipulation stattfinden kann. Der Miner bekommt für das Finden des Blocks eine Belohnung und natürlich die Bitcoin Transaktionsgebühren.


Videoquelle: YouTube / BitcoinMiningCom

Das Wettrennen nach Bitcoins

Das Bitcoin Mining kann man sich wie ein großes Wettrennen vorstellen. Jeder Miner versucht der schnellste und stärkste zu sein, um so einen Block zu finden und die „Belohnung“ oder sinnbildlich den „Preis“ dafür zu erhalten.

Um einen solchen „Bitcoin Block“ zu finden muss der Miner jedoch eine Mathematische Aufgabe lösen, sodass ein Hashwert entsteht. Dieser Hashwert muss zu Beginn eine bestimmte Anzahl an „Nullen“ tragen um vom Bitcoin Netzwerk akzeptiert zu werden. Zudem wird dieser Hashwert von anderen Netzwerkteilnehmern kontrolliert, sodass der Miner keinen falschen Hashwert oder einen Hashwert mit zu wenig „Nullen“ abgibt.

Hier haben wir ein Beispiel für einen SH256 Wert:

9b0e2c3321b3e7dd719806719926925bcf91eeff136d8037e744b9062d74e678

Wie läuft das nun bei der Berechnung ab, welcher SH256 Wert wird gesucht?

Dazu treffen wir beispielhaft folgende Annahme:

Die zu erreichende Schwierigkeit liegt bei: 1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Im Ergebnis wären hierbei alle Berechnungen gültig welche mit einer 0 beginnen.

z.B. 0b0e2c3321b3e7dd719806719926925bcf91eeff136d8037e744b9062d74e678

Wollen wir nun den Schwierigkeitsgrad erhöhen, muss der zu erreiche Schwierigkeitswert verringert werden:

z.B. 0001000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Es wird nun ein Wert mit mind. 0000 (4 Nullen) am Anfang benötigt, um gültig zu sein: z.B. 0000b0e2c3321b3e7dd719806719926925bcf91eeff136d8037e744b9062d74e

Diese „Nullen“ sorgen beim Bitcoin Mininig dafür, dass das Mining selbst in der Schwierigkeit reguliert werden kann. Man spricht daher bei der Bitcoin Mining Schwierigkeit auch von der so genannten Difficulty.

Quelle der Charts: (Stand: 04.08.2017)

Diese Difficulty wird etwa alle 14 Tage angepasst, sodass auf neue Miner am Markt reagiert werden kann und das Mining schwerer wird. Treten Miner aus dem Bitcoin Mining aus, dann kann die Difficulty auch gesenkt werden. Werden vom Netzwerk nun mehr Blöcke berechnet, so steigt die Difficulty, werden weniger Blöcke berechnet, so sinkt die Difficulty.

Ziel dieser Anpassung der Difficulty soll es sein, dass das Bitcoin Mining Netzwerk etwa alle 10 Minuten einen Block findet.

Stand 08/2017 erhält der Bitcoin Miner für einen erfolgreich gefunden Block 12,5 Bitcoins + die Transaktion-Gebühr der Transaktionen, welche in den Block geschrieben werden konnten. Bei einem Bitcoinpreis von ca. 2000 € stellt das Finden eines Blocks also schon einen erheblich Anreiz dar.

Was braucht es zum Bitcoin Mining?

Das Bitcoin Mining kann auf unterschiedlichen Wegen durchgeführt werden. In der Regel wird hierbei zwischen zwei wesentlichen Möglichkeiten unterschiedlichen

  • Cloudmining
  • Mining zu Hause (Home Mining)

Für welche der beiden Varianten man sich entscheidet hängt oft man ganz individuellen Situationen und Gegebenheiten ab. Wir möchten im Folgenden daher auf beide Bitcoin Mining Möglichkeiten eingehen, sodass man sich selbst ein Bild machen kann.

Cloud-Mining

Das Cloud Mining ist mit dem Mieten von Rechenleistung vergleichbar. Möchte man am Bitcoin Mining teilnehmen, dann muss man dem Cloudmining Anbieter – vereinfacht gesagt – lediglich eine entsprechende Gebühr überweisen und schon kann das Bitcoin Mining starten. Der Cloud Mining Anbieter kümmert sich im Hintergrund um die Hardware, Software, Kühlung, Wartung und viele weitere Punkte.

Genesis Mining
Genesis Mining

So ist es aber auch nicht verwunderlich, dass der Cloud Mining Anbieter die Kosten für diese Punkte auf den Kunden umlegt. Oft muss man daher beim Cloud Mining eine Stromgebühr und eine Service Gebühr bezahlen. In der Regel wird diese von den Erträgen aus dem Cloud Mining Vertrag direkt abgezogen.

Zudem haben wir bereits einen Blog zum Cloudmining zum zu Genesis Mining geschrieben.

Das Cloud Mining bietet daher den wesentlichen Vorteil, dass man sich eben nicht um die eigenen Stromrechnung, laute Lüfter oder einen guten Aufstellpunkt und viele weitere wichtige Punkte beim Bitcoin Mining kümmern muss. Wer einmal selbst das Mining betrieben hat, der weiß das Bitcoin Mining viel Zeit und Nerven kosten kann.

Je nach Cloud Mining Anbieter besteht oft auch die Möglichkeit andere digitale Währungen zu schürfen. Bei Genesis Mining ist es zum Beispiel möglich auch Dash, Litecoin, Ethereum, Monero oder ZCash zu schürfen. Genesis Mining ist bereits seit vielen Jahren aktiv am Markt des Cloud Mining tätig und hat laut eigenen Angaben bereits mehr als 500.000 Kunden weltweit gewinnen können.

Wir selbst halten Genesis Mining aufgrund seiner sehr offenen „Firmenpolitik“ für einen seriösen Anbieter, bei dem man sich wohl keine Sorgen machen muss. Zu Beginn des Jahres 2017 waren die Miner von Genesis Mining sogar im deutschen TV bei Galileo zu sehen.

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Videoquelle: YouTube / Galileo

Bitcoins selber minen

Als leidenschaftliche Miner können wir sagen, das es technisch einfach super spannend und sehr leerreich ist, einen oder mehrere Miner zu betreiben. Doch dabei sollte man den Aufwand und die Zeit beim Bitcoin Mining nicht unterschätzen – oft kommt beim Mining eins zum anderen und es wird weiter gebaut – einfach weil es richtig viel Spaß macht. Daher sehen wir das private Mining oder auch Home Mining genannt in vielen Fällen eher als eine Art „Hobby“ an.

Wer sich für das Mining mit eigener Hardware interessiert, sollte vorher sehr gut die Bedingungen prüfen und dann auch bereit sein Zeit in das Bitcoin Mining zu investieren. Wer sich unsicher ist, ob das Home Mining wirklich etwas für einen ist, der kann sich zu Beginn beispielsweise wunderbar einen alten oder kleinen Miner kaufen um das ganze erstmals zu testen.

Einige wesentliche Punkte die beim Bitcoin Mining zu Hause beachtet werden sollten sind:

  • Der Bitcoin Miner muss selbst gekauft werden
  • Die Stromversorgung muss selbst hergestellt werden
  • Was kostet der Strom in den geplanten Räumlichkeiten?
  • Jeder Miner braucht eine stabile Internetverbindung
  • Es müssen entsprechende Räumlichkeiten vorhanden sein
  • Eventuell muss für eine extra Kühlung gesorgt werden
  • Bei defekten sollten Ersatzteile vorgehalten werden (Lagerhaltung)

An dieser Stelle möchten wir jedoch anmerken, dass diese Liste in keinem Fall vollständig ist und je nach Umgebung noch weitere Punkte relevant sein können. Daher sollte man mit dem Bitcoin Mining zu Hause erst dann starten, wenn man sich einen ordentlichen Plan gemacht hat, in dem viele Eventualitäten und Umstände berücksichtigt werden.

Die richtige Bitcoin Miner Hardware ist entscheidend

Um beim Bitcoin Mining am Markt bestehen zu können, ist es seit jeher wichtig auf aktuelle Software und vor allem Leistungsstarke sowie Stromsparende Hardware einzusetzen. Eine Aussage die auf den ersten Blick sicherlich nicht verwundert, doch beim Bitcoin Mining ticken die Uhren sehr schnell. Das gilt insbesondere dann, wenn man sich nicht in einem Land mit niedrigem Strompreis befindet.

Das Bitcoin Mining in Deutschland ist daher nur noch selten oder nur unter ganz bestimmten Bedingungen gewinnbringend möglich. Aber auch die deutschen Miner mit relativ hohen Strompreisen sind natürlich auf aktuelle Bitcoin Miner angewiesen.

Einer der wohl bekanntesten Hersteller von Bitcoin Minern ist sicher Bitmain. Bei Bitmain handelt es sich um ein Unternehmen, welches neben Bitcoin Minern auch Netzteile verkauft. Sogar das Cloudmining kann man über Bitmain auf Wunsch betreiben, sodass der Bitcoin Miner nicht im privaten Umfeld ausgestellt werden muss.

Das aktuelle Flaggschiff von Bitmain hört auf den Namen Antminer S9 und hat eine Leistung von ca. 13,5 TH/s bei einem Stromverbrauch von ca. 1323 Watt pro Stunde. Je nach „Charge“ / „Batch“ kann es jedoch zu Abweichungen bei Leistung und Stromverbrauch kommen.

Antminer S9
Antminer S9

Die Bitcoin Miner von Bitmain können sehr einfach und schnell über die Website von Bitmain bestellt werden – insofern diese denn gerade mal nicht wieder ausverkauft sind. Man sollte sich jedoch bewusst sein, das die Geräte aus China kommen und daher noch Kosten für Zoll und Steuern entstehen können.

Wer keine Lust auf den ganzen Importstress hat, der kann die Bitcoin Miner von Bitmain in der Regel auch beim deutschen Händler erwerben. Dabei sollte man sich natürlich klar sein, das die Geräte hier in Deutschland etwas teurer gehandelt werden.

Neben Bitmain gibt es am Markt nur noch eine sehr kleine Anzahl von Herstellern, welche Bitcoin Miner produzieren und diese auch an Endkunden verkaufen. Im Laufe der Zeit ist viel passiert, sodass einige große und sehr bekannte Hersteller von Bitcoin Minern aus dem Markt ausgestiegen sind.

Als Beispiel für solche „Ex-Hersteller“ von Bitcoin Minern kann man sicher KNC-Miner und Bitmine.ch nennen. Diese beiden Hersteller haben sehr viele und teils auch sehr hochwertige Bitcoin Miner hergestellt, sind dann aber beide auf mehr oder weniger tragische Weise aus dem Markt gedrängt worden.

Mining-Pool

Einen Mining Pool kann man sich am besten wie eine Gemeinschaft, einen Verein oder eine Genossenschaft vorstellen -> getreu dem Motto: „Gemeinsam sind wir stärker“. Und damit sind wir schon beim Hauptargument für Miningpools, denn wer das Bitcoin Mining alleine (solo) betreibt, der hat es wirklich sehr schwer. Um als Solo-Miner erfolgreich zu sein muss man schon über extrem viel Rechenleistung verfügen, ansonsten wird das Mining zum reinen Lottospiel.

Aus diesem Grund haben sich beim Bitcoin Mining relativ früh sogenannten Mining Pool gebildet. Hierbei werfen die Miner ihre Hashleistung gemeinsam in einen Topf und erhöhen so die Chance einen Block zu finden. Findet nun der Mining Pool einen Block, dann wird die Belohnung dafür gerecht auf alle Mitglieder im Mining Pool aufgeteilt.

Die Aufteilung der Belohnung findet hierbei natürlich nicht pro Account oder User statt, sondern über die dem Mining Pool zur Verfügung gestellten Rechenleistung. Man kann daher sagen, das aus vielen kleinen Minern so wieder ein großer Miner wird. Quasi ein dezentrales Rechenzentrum im dezentralen Rechenzentrum.

Quelle: https://blockchain.info/de/pools - Stand: 04.08.2017
Quelle: https://blockchain.info/de/pools – Stand: 04.08.2017