Was ist Bitcoin Mining und wie funktioniert es?

Wir erklären dir, was Bitcoin-Mining ist, wie es funktioniert und welche Bedeutung Mining in der Krypto-Welt hat.

Was ist Bitcoin-Mining?

Bitcoin-Transaktionen und die Schaffung (das „Schürfen“) neuer Bitcoins (BTC) werden durch einen Prozess validiert, der sich Mining nennt. Mining basiert auf Softwareanwendungen, die auf speziell entwickelter Hardware laufen. Miner auf der ganzen Welt verbinden ihre Mining-Geräte zu einem Peer-to-Peer-Netzwerk.

Gemeinsam sind sie für die Aufrechterhaltung des Bitcoin-Ledgers „verantwortlich“, indem sie überprüfen, dass nur legitime Transaktionen genehmigt werden, d. h., dass jede Transaktion einzigartig ist und dass niemand versucht, einen Bitcoin durch Kopieren des gleichen digitalen Bitcoin-Codes „doppelt auszugeben“.

Wie funktioniert das Bitcoin-Mining?

Ähnlich wie Goldgräber, die mit Spitzhacke und Schaufel Gold schürfen, braucht ein Bitcoin-Miner zwei Dinge: Mining-Hardware und Energie. Miner sind Eigentümer von Computern, die ihre Rechenleistung und Energie in das Netzwerk einer Proof of Work (PoW)-basierten Kryptowährung wie Bitcoin einbringen. 

Beim Mining geht es darum, komplexe mathematische Rätsel zu lösen. Die Computer der Miner (Nodes genannt) sammeln und bündeln einzelne Transaktionen der letzten zehn Minuten (die feste „Blockzeit“ von Bitcoin) zu Blöcken. Die Computer konkurrieren dann um die Lösung eines komplexen kryptographischen Puzzles, um den neuen Block für die Blockchain als Erster zu validieren. 

So funktioniert das im Detail: Transaktionen lösen die Eröffnung eines Blocks aus. Die Transaktionsinformationen werden eingegeben, dann wird der Block geschlossen und eine Hash-Nummer mit allen verschlüsselten Details der Transaktion erstellt. Jeder neue Block enthält die Informationen des vorhergehenden Blocks, dadurch soll eine Kette geschaffen werden, die nicht manipuliert oder verändert werden kann, wodurch sichergestellt wird, dass niemand dieselbe Währungseinheit zweimal ausgeben kann. 

Nur ein Miner kann als Erster die richtige Lösung des mathematischen Rätsels finden. Die Lösung wird dann an das gesamte Netzwerk gesendet und die anderen Nodes überprüfen die Lösung auf ihre Richtigkeit. Wenn alles stimmt, wird der neue Block in die Blockchain aufgenommen. Anschließend beginnt der Prozess wieder von vorne.

Die Effizienz des Bitcoin-Minings wird oft anhand der Hashrate gemessen, welche die Anzahl der Versuche angibt, die ein Miner pro Sekunde unternimmt, um den nächsten Block der Blockchain zu finden.

 Bitcoin Block Rewards

Das Ziel eines jeden Miners im Netzwerk ist es, dieses Rätsel als Erster zu lösen. Als Belohnung für seine Bemühungen erhält der Miner, der als Erster die Lösung findet, eine bestimmte Menge neu geprägter Bitcoins, den sogenannten Block Reward.

Die Schwierigkeit der kryptographischen Rätsel im Bitcoin-Netzwerk variiert abhängig von der Anzahl der aktiven Miner, nicht von der Anzahl der bereits geschürften Bitcoins. Dies bedeutet, dass die Miner ihre Rechenleistung erhöhen müssen, um mit der steigenden Gesamt-Mining-Power Schritt zu halten und weiterhin Bitcoin für das Lösen von Rätseln zu verdienen. Die Anpassung der Schwierigkeit sorgt dafür, dass die Menge bzw. die Geschwindigkeit des Schürfens von Bitcoins konstant bleibt. 

Die Blockbelohnungen werden jeweils alle 210.000 Blöcke halbiert – ein wiederkehrendes Ereignis, das als Bitcoin Halving bekannt ist. Das nächste Halving wird für April 2024 erwartet. Investoren können dieses Ereignis jetzt mithilfe unseres Bitcoin Halving Countdowns verfolgen.

Entlohnungen wie Block Rewards sind wichtig, da sie allen im Netzwerk als Anreiz, am Prozess teilzunehmen und diesen ordnungsgemäß am Laufen zu halten, dienen. Ohne eine Form der Verifizierung und Incentivierung würde die Blockchain-Technologie, so wie wir sie kennen, nicht funktionieren.

Mining und Sicherheit

Der Mechanismus zum Lösen von Rätseln ist notwendig, um das Bitcoin-Netzwerk vor Angreifern zu schützen. Wenn zum Beispiel jemand Transaktionen in der Bitcoin-Blockchain rückgängig machen wollte, würde dies mindestens 51% der Rechenleistung des gesamten Netzwerks erfordern, auch bekannt als 51%-Angriff. 

Ein solcher Raub wäre jedoch ein ziemlich teures und ziemlich wahrscheinlich erfolgloses Unterfangen, da es sehr schwierig wäre, die vor dem Angriff validierten Transaktionen zu ändern – je älter eine Transaktion, desto schwieriger wäre es.

Mining Difficulty

Um einen Konsens über die Gültigkeit eines Blocks in der Blockchain zu erreichen, wird vom Bitcoin-Algorithmus eine Schwierigkeit („Mining Difficulty“) als Parameter festgesetzt. Die Mining Difficulty bezieht sich auf den Grad der Komplexität des mathematischen Rätsels, das zur Erstellung neuer Blöcke verwendet wird. Je nach Anzahl der Miner im Netzwerk kann die Schwierigkeit des Minings neuer Blöcke steigen oder sinken. Die Mining-Schwierigkeit passt sich alle 2.016 Blöcke an die gesamte Netzwerk-Hashrate an, um sicherzustellen, dass die Zeit zwischen den gefundenen Blöcken etwa 10 Minuten beträgt.

Eine zufällige Zahl, die als „Nonce“ (Abkürzung für number only used once) bezeichnet wird, wird dem Block für kryptographische Zwecke hinzugefügt. Die Miner ändern die Nonce bis ein Wert gefunden wird, der dem Hash des Blocks entspricht. Sobald diese Anforderung erfüllt ist, kann der Block nicht mehr verändert werden, denn dafür müsste der exakte Prozess wiederholt werden. 

Was braucht man zum Mining von Bitcoins?

Zum Mining von Bitcoins benötigt man spezielle Hardware, die als ASIC-Miner bekannt ist, eine stabile Internetverbindung, Zugang zu kostengünstigem Strom und eine entsprechende Mining-Software. 

Möchtest du eigenständig Bitcoin minen, so ist die Anschaffung der Hardware und das Einrichten der Software der erste Schritt. Mining-Pools bieten eine Alternative, bei der sich Miner zusammenschließen, um die Rechenleistung zu bündeln. Bitcoin Cloud-Mining ist eine weitere Option, bei der du Rechenleistung mietest, statt in Hardware zu investieren. Für einen umfassenden Service kannst du dich an spezialisierte Mining-Anbieter wenden, die das Mining vollständig für dich übernehmen.

Bitcoin selbst minen

Beim eigenständigen BTC-Mining ist der Erwerb eines ASIC-Miners der erste Punkt auf der To-Do-Liste. Diese spezialisierte Hardware ist dafür optimiert, Bitcoin effizient zu minen, indem sie die für das Bitcoin-Netzwerk notwendigen kryptographischen Berechnungen durchführt. Außerdem ist eine stabile und schnelle Internetverbindung unerlässlich, sowie eine geeignete Mining-Software, die die Hardware steuert und dich mit dem Bitcoin-Netzwerk verbindet. Falls du einen Einstieg in Erwägung ziehst, solltest du den hohen Stromverbrauch und die damit verbundenen Kosten berücksichtigen, die eine wesentliche Rolle für die Rentabilität des Minings spielen.

Moderne Bitcoin-Miner verwenden zudem häufig eine leistungsstarke GPU (Grafikprozessor), da sie für das parallele Verarbeiten der Hashfunktionen, die für das Mining notwendig sind, besser geeignet ist. Die Hashrate, die eine GPU erreichen kann, ist entscheidend für ihre Effizienz beim Mining, weil sie bestimmt, wie viele Hashberechnungen pro Sekunde durchgeführt werden können. Ein Hash ist das Ergebnis einer Hashfunktion und dient im Kontext des Bitcoin-Netzwerks als einzigartiger digitaler Fingerabdruck für Transaktionsdaten.

Mining Pools

Mining Pools sind Gruppen von Minern, die ihre Rechenleistung bündeln, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, Blöcke zu minen und Belohnungen zu erhalten. Dies kann besonders für individuelle Miner attraktiv sein, da das Mining im Alleingang aufgrund der hohen Netzbelastung selten sofortige Ergebnisse liefert. Durch den Beitritt zu einem Pool kann die erwartete Blockbelohnung stabilisiert werden, obwohl die Belohnungen geteilt werden müssen. Beim Beitritt zu einem Pool solltest du die Poolgebühren, Auszahlungsstrukturen und die Reputation des Pools sorgfältig prüfen.

Was ist Bitcoin Cloud-Mining?

Vereinfacht erklärt, bedeutet Bitcoin Cloud-Mining, dass du die Mining-Rechenleistung von Unternehmen mieten kannst, die die physische Infrastruktur für dich betreiben. Dies ist eine Möglichkeit, am BTC-Mining teilzunehmen, ohne sich um die Anschaffung und Wartung der Hardware kümmern zu müssen. Du solltest jedoch die Seriosität und Transparenz des Anbieters prüfen, da es in der Vergangenheit Betrugsfälle gegeben hat. Verträge sollten genau auf die Bedingungen, wie Kosten, Laufzeit und potenzielle Rendite geprüft werden.

Mining-Anbieter

Professionelle Mining-Anbieter bieten komplette Dienstleistungen für das Mining an, von der Hardware bis hin zum Betrieb in speziell konzipierten Rechenzentren. Diese Option kann für diejenigen interessant sein, die in das Mining von Kryptowährungen investieren möchten, ohne sich mit den technischen Details auseinandersetzen zu müssen. Interessierte sollten allerdings einen renommierten Anbieter wählen, der transparente Preismodelle und einen nachvollziehbaren Mining-Prozess bietet. Auch hier ist es wichtig, vorab die Rentabilität unter Berücksichtigung der laufenden Kosten zu bewerten.

Was bedeutet Bitcoin-Mining für die Umwelt?

Schätzungen zufolge verbrauchte das Mining von Kryptowährungen im Jahr 2022 90 Terawattstunden Strom und ist damit eine der energieintensivsten Aktivitäten im Bereich digitaler Technologien. Trotz zunehmender Bemühungen, erneuerbare Energiequellen zu nutzen, stützt sich das Netzwerk immer noch stark auf fossile Brennstoffe. 

Das hohe Energieaufkommen des Bitcoin-Mining-Netzwerks wirft Fragen bezüglich seiner Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit auf. Die intensive Nutzung fossiler Brennstoffe für das Mining führt zu einem beträchtlichen Kohlenstoffausstoß, welcher den Klimawandel weiter vorantreiben kann. Angesichts des Klimanotstands ist dies eine nicht zu vernachlässigende Herausforderung. Es wird daher nach alternativen Methoden gesucht, wie z. B. dem Proof of Stake-Konsensalgorithmus, der das Potenzial hat, den Energiebedarf erheblich zu reduzieren. Diese Entwicklungen sind entscheidend für die Minimierung der ökologischen Fußabdrücke und für die Förderung einer nachhaltigeren Zukunft des Blockchain-Minings.

Wie wirkt sich das Bitcoin-Halving auf Miner aus?

Das Bitcoin-Halving reduziert die Belohnung für das Mining eines Blocks um die Hälfte, was die Einnahmen von Minern direkt beeinflusst und tendenziell zu einer Konsolidierung im Mining-Sektor führt. 

Das Ereignis des Bitcoin-Halvings ist ein wichtiger Moment für Miner, da es die Menge der neu generierten Bitcoins pro Block signifikant verringert. Dies hat direkte Auswirkungen auf die Profitabilität des Minings. Für Miner bedeutet das Halving, dass sie ihre Effizienz steigern müssen, um rentabel zu bleiben, indem sie entweder ihre Hardware aufrüsten oder günstigere Energiequellen erschließen. Es kann auch zu einem Anstieg des BTC-Preises führen, da das geringere Angebot bei gleichbleibender oder steigender Nachfrage den Preis in die Höhe treiben kann. Langfristig kann dies jedoch auch zu einer Zentralisierung des Minings führen, da nur noch die effizientesten Miner mit Zugang zu den notwendigen Ressourcen im Geschäft bleiben können.

 Was beeinflusst das Mining?    

Die Rentabilität des Minings wird maßgeblich von den aktuellen Kosten für Hardware und Strom sowie von Marktfaktoren wie dem Preis der geminten Coins beeinflusst.

Die Kosten für die Miner und die Preise für Elektrizität sind entscheidend für den Mining-Prozess, da sie direkt die Gewinnmargen beeinflussen. Mit steigendem Bitcoin-Kurs kann Mining profitabler werden, während ein Preisverfall Miner unter Druck setzt. Die Mining Difficulty, die angibt, wie schwer es ist, neue Blöcke zu minen, steigt mit zunehmender Gesamtrechenleistung des Netzwerks, was wiederum die Komplexität und Kosten für Miner erhöht. Marktbedingungen, einschließlich gesetzlicher Vorschriften und technologischer Fortschritte, spielen ebenso eine Rolle, da sie den Zugang zu Ressourcen und die Nachfrage nach Mining beeinflussen können. Miner müssen daher ständig die Marktlage beobachten und ihre Strategien anpassen, um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben.

Wie wird sich Bitcoin-Mining in Zukunft entwickeln?

Bitcoin-Mining steht an einem Wendepunkt. Mit zunehmendem globalen Interesse an Kryptowährungen wächst auch das Bewusstsein für die Bedeutung und die Komplexität des Minings. Technologische Innovationen wie effizientere Mining-Hardware und der Übergang zu erneuerbaren Energiequellen könnten dazu beitragen, die ökologischen Bedenken anzugehen. Gleichzeitig könnten regulatorische Entwicklungen die Landschaft des Minings neu gestalten, indem sie neue Standards für Compliance und Nachhaltigkeit setzen. In der Zukunft könnte das Mining auch durch die Entwicklung neuer Blockchain-Protokolle beeinflusst werden, die weniger Energie verbrauchen oder ganz neue Ansätze für das Konsensmodell bieten. Diese Faktoren zusammengenommen könnten nicht nur die Art und Weise, wie Mining betrieben wird, verändern, sondern auch seinen Platz im größeren Ökosystem der Kryptowährungen neu definieren. 

Häufig gestellte Fragen zum Thema Bitcoin-Mining

Wir beantworten die häufigsten Fragen zum Thema Bitcoin-Mining.

Was sind Miner?

Miner sind Nutzer einer PoW-basierten Blockchain, die Blockchain-Transaktionen überprüfen. Sie haben die gesamte Bitcoin-Blockchain heruntergeladen und lassen diese auf Computern mit starker Rechenleistung laufen. Die Nutzer des Bitcoin-Netzwerks werden „Miner“ genannt, da sie die Richtigkeit einer Transaktion mithilfe des Bitcoin-Minings überprüfen. Diesen Prozess kann man sich wie die Lösung komplexer mathematischer Aufgaben vorstellen. Dieses System funktioniert nur, wenn die Miner in einer Weise handeln, die der gesamten Bitcoin Community zugutekommt. Miner werden dazu angeregt, diesen Prozess fair und ehrlich abzuwickeln, um das Vertrauen nicht zu missbrauchen. Sobald ein neuer Auftrag zur Aufnahme und Genehmigung einer Transaktion in der Blockchain verteilt wird, wählen die Miner die Transaktionen mit den höchsten angebotenen Gebühren, um sie in den nächsten Block der Blockchain aufzunehmen. 

 Wie viele Bitcoins können geschürft werden?

Es gibt eine feste Obergrenze von 21 Millionen Bitcoins, die Miner schürfen können. Das Prinzip des Maximalbestands, der von Satoshi Nakamoto, dem „Erfinder“ der Kryptowährung Bitcoin, festgelegt wurde, soll die Knappheit sichern und der Inflation vorbeugen. Bis heute sind bereits über 18 Millionen Bitcoins in Umlauf, und es wird erwartet, dass der letzte Bitcoin um das Jahr 2140 herum geschürft wird.

Was ist eine vorgeschürfte Kryptowährung?

Eine vorgeschürfte Kryptowährung bedeutet, dass ein Teil des Gesamtbestands eines Tokens oder Coins (z. B. Bitcoin) bereits vor dem öffentlichen Launch generiert und oft für Entwickler, Investoren oder als Anreiz für die Community reserviert wurde. Solche Praktiken sind bei neuen Projekten üblich, unterscheiden sich jedoch stark von Bitcoins Ansatz, bei dem alle Coins durch Mining verdient werden müssen.

Lohnt sich Bitcoin-Mining?

Ob sich Bitcoin-Mining lohnt, hängt von den individuellen Stromkosten, der Effizienz der Mining-Hardware und der aktuellen Marktlage ab. Es ist eine Investition, die sorgfältige Planung und Überwachung des Kryptomarktes erfordert, um sicherzustellen, dass die Kosten für das Mining nicht den Wert der geminten Bitcoins übersteigen. 

Wird Bitcoin-Mining durch Gesetze geregelt?

In verschiedenen Ländern gibt es unterschiedliche Bestimmungen zum BTC-Mining, die von Vorschriften über den Energieverbrauch bis hin zu kompletten Verboten oder Steueranforderungen reichen. So hat China das Mining von Kryptowährungen stark eingeschränkt, während andere Länder wie El Salvador Bitcoin als gesetzliches Zahlungsmittel eingeführt haben und Mining fördern.

Wie viel Energie verbraucht Bitcoin-Mining?

Bitcoin-Mining ist bekannt für seinen hohen Stromverbrauch, der im Jahr 2022 global auf rund 90 Terawattstunden geschätzt wurde. Die Branche sucht zunehmend nach Möglichkeiten, nachhaltigere Energiequellen zu nutzen, um die Umweltbelastung zu verringern.

Warum braucht man Bitcoin-Mining?

Bitcoin-Mining dient der Verarbeitung und Sicherung aller Transaktionen im Netzwerk. Ohne Mining gäbe es keine Möglichkeit, die Unveränderlichkeit der Blockchain zu gewährleisten, die Bitcoin seine Vertrauenswürdigkeit und Sicherheit verleiht.

Was verdienen Bitcoin-Miner?

Bitcoin-Miner verdienen kein Geld, sondern Belohnungen in Form von neu geschürften Bitcoins sowie Transaktionsgebühren aus den von ihnen bestätigten Blöcken. Diese Einnahmen können je nach Bitcoin-Kurs und Mining Difficulty stark schwanken, wobei erfolgreiche Miner stets die Balance zwischen Aufwand und Ertrag finden müssen.

Was ist eine Bitcoin-Farm?

Eine Bitcoin-Farm ist ein Großprojekt, bei dem umfangreiche Mining-Hardware organisiert und oft in Gebieten mit günstigen Strompreisen betrieben wird. In diesen Gebieten können Miner eine beträchtliche Zahl an Bitcoins farmen. Solche Bitcoin-Farmen sind ein Zeichen für die Professionalisierung des Bitcoin-Minings.

Ist Bitcoin-Mining für Anfänger geeignet?

Bitcoin-Mining kann für Anfänger eine Herausforderung sein, da es technisches Verständnis, eine effiziente Mining-Hardware und Zugang zu günstigem Strom erfordert. Zudem sind die anfänglichen Investitionen für leistungsfähige Mining-Geräte und die laufenden Stromkosten nicht zu unterschätzen. 

Anfänger sollten daher umfassend recherchieren und die Rentabilität basierend auf den aktuellen Marktbedingungen und ihrer individuellen Situation bewerten, bevor sie sich für das Mining entscheiden. Es gibt Plattformen und Gemeinschaften, die Anfängern dabei helfen können, sich Wissen anzueignen und ihnen so den Einstieg in das Mining zu erleichtern.

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