Bitcoin Mining

Das Mining ist ein verteiltes Konsensus-System, das zur Bestätigung schwebender Transaktionen durch Aufnahme in einen Block verwendet wird. Genauer gesagt ordnen sie die Transaktionen in der Bitcoin-Blockchain chronologisch an, um die Neutralität des Netzwerks zu schützen und eine Einigung zwischen verschiedenen Knoten über den Zustand des Systems zu ermöglichen.



Das Mining folgt einer Reihe von kryptographischen Regeln, die verhindern, dass frühere Blöcke geändert werden, so dass sie das Netzwerk "sichern" und das Problem der "doppelten Ausgaben" lösen. Dies ist der Fall, weil Miner Energie ausgeben, um neue Bitcoins zu verdienen. Wenn ein Angreifer versuchen würde, die Kette anzugreifen und eine Transaktion in der Vergangenheit zu ändern, müsste er die ganze Arbeit der Miner wiederholen und die längste Chain mit ebenso viel Energie aufholen.



Der Anreiz für die Miner, die Energie zu verbrennen, indem sie die Transaktionen in Blöcke packen, ist die Gebühr der Miner, die in jeder Transaktion und den neu geprägten Minen enthalten ist. Jeder neue Block beinhaltet eine zusätzliche Transaktion, die die Belohnung für die Miner darstellt. Dies ist ein Prozess, der neue Bitcoins in Umlauf bringt. Etwa alle 10 Minuten wird in einer Lotterie, die man am besten als Lotterie versteht, ein Miner mit einem neuen Bitcoin belohnt. Dieser neue Bitcoin wird an einen Miner vergeben, der eine mathematische Berechnung ("Hashfunktion") durchgeführt hat, für die er Energie verbrannt hat. Die Aufgabe besteht darin, eine Nonce zu finden, eine Zahl, die, wenn sie mit den Daten im Block kombiniert und durch eine Hash-Funktion geleitet wird, einen "Hash" ergibt. Das Ergebnis am Anfang der Hash-Zeichenkette ist eine ganze Zahl zwischen 0 und 4.294967.296 und muss mit einer vorgegebenen Anzahl von Nullen beginnen. Die Hash-Funktion macht es unmöglich, die Ausgabe vorherzusagen, so dass die Miner zufällige Vermutungen durchführen. Die Schwierigkeit bei der Berechnung der Zahl (ausgedrückt in 0 am Anfang einer Hash-Zeichenfolge) wird für jeden Berechnungsvorgang, einen Block, auf etwa 10 Minuten eingestellt. Die Hash-Rate ist die Messeinheit der Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks.

Bei der Einführung von Bitcoin erhielt der Miner für jeden Block 50 Coins. Derzeit beträgt die Belohnung 12,5 Bitcoins und um Mitte Mai 2020 wird die Belohnung halbiert. Dieser Prozess findet alle vier Jahre statt und wird als Halbierung bezeichnet.



Aufgrund der Zufallsnatur des Miners können einzelne Miner Haschischkraft und Miner als ein großer Miner im Pool-Mining kombinieren. Dies garantiert, dass sie regelmäßiger Blöcke finden und die Einnahmen aus dem Mining von Belohnungen konstanter werden.



Jeder kann Miner werden, aber der Miner braucht Rechenleistung und Strom. Geld ist eine Darstellung der Arbeit, die erforderlich ist, um Güter und Dienstleistungen produzieren zu lassen, und kann als gespeicherte Energie betrachtet werden. Bitcoin ist eine Ware, die aus Energie unter Verwendung von Arbeitsnachweisen (POW) hergestellt wird. Das POW wandelt Elektrizität in digitale Werte um, und somit wird Bitcoin abgebaut.



Was Bitcoin's Proof-of-Work (POW) macht, ist, dass es dedizierte Maschinen (ASICs) verwendet, um Elektrizität in Bitcoins umzuwandeln, was durch Blockbelohnung geschieht. Die Maschine, die PoW verwendet, führt wiederholt Hash-Operationen (Vermutungen/Voten) durch, bis ein zugewiesenes kryptografisches Rätsel gelöst ist, und als Gegenleistung für die Durchführung dieser Aufgabe werden Bitcoins ausgegeben (Blockbelohnung). Die Lösung des Rätsels beweist, dass ein Miner Energie in Form von ASICs und Elektrizität verbraucht hat, ein Beweis dafür, dass ein Miner Arbeit geleistet hat. PoW ist ein Beweis dafür, dass Energie verbrannt wurde. PoW wird besonders wichtig, wenn es um das Bitcoin Ledger geht. Die Blockchain kann nur dann unveränderlich sein, wenn dies kostspielig ist. Deshalb sind die Kosten für PoW hoch, und das Bitcoin Ledger ist durch seine kollektive Hashing-Kraft, die Summe aller aufgewendeten Energie, gesichert. Das PoW wurde entwickelt, um durch die Umwandlung von Energie politische Stimmen in unpolitische Stimmen (Hashes) zu verwandeln.



Die Begrenzung der Bitcoin-Blockgröße ist ein Parameter im Bitcoin-Protokoll, der die Größe von Bitcoin-Blöcken begrenzt. Dies ist eine Grenze, wie viele Transaktionen in einen Block aufgenommen werden können, was etwa alle 10 Minuten geschieht. Früher betrug die Blockgröße 1 Megabyte oder, abhängig von der Größe einer Transaktion, im Durchschnitt drei bis sieben Transaktionen pro Sekunde. Im Jahr 2017 wurde die Blockgrößenbegrenzung durch eine Blockgewichtsgrenze von vier Millionen Gewichtseinheiten ersetzt, wodurch sich die Art und Weise, wie Daten in Blöcken gezählt werden, änderte. Jetzt haben Bitcoin-Blöcke eine theoretische Maximalgröße von vier Megabyte, realistischerweise aber zwei Megabyte.