Wie funktioniert Bitcoin-Mining?

Bitcoin-Mining ist der Vorgang, durch den neue Transaktionen in das Bitcoin-Hauptbuch aufgenommen und neue Coins ausgegeben werden. Miner betreiben Maschinen, die im Wettlauf ein mathematisches Rätsel lösen. Etwa alle 10 Minuten gewinnt einer von ihnen, fügt einen Block mit Transaktionen hinzu und wird in Bitcoin bezahlt.

Welches Rätsel lösen Miner?

Miner sammeln ausstehende Transaktionen in einem Kandidaten-Block. Dann jagen sie eine Zusammenfassung des Blocks durch SHA-256, eine Hash-Funktion. Das ist eine Formel, die jede Eingabe in eine Zeichenfolge fester Länge umwandelt. Das Ergebnis wirkt zufällig, und schon eine winzige Änderung der Eingabe ergibt ein völlig anderes Resultat.

Das Netzwerk legt einen Zielwert fest. Ein Block ist nur gültig, wenn sein Hash, als Zahl gelesen, unter diesem Zielwert liegt. Eine Abkürzung gibt es nicht. Deshalb ändern Miner ein kleines Feld im Block, die sogenannte Nonce, und versuchen es erneut. Eine einzige moderne Maschine probiert Billionen Werte pro Sekunde aus. Der erste Miner, der einen gültigen Hash findet, verbreitet den Block, und andere Knoten können die Lösung fast sofort prüfen.

Dieses System heißt Proof of Work. Es ist eines der beiden wichtigsten Verfahren, die im Ratgeber Proof of Work vs. Proof of Stake behandelt werden.

Was ist die Schwierigkeitsanpassung?

Bitcoin strebt etwa alle 10 Minuten einen Block an. Kommen mehr Maschinen hinzu und entstehen Blöcke schneller, macht die Software das Rätsel schwerer. Steigen Miner aus, wird es leichter. Die Anpassung erfolgt automatisch alle 2.016 Blöcke, also etwa alle zwei Wochen.

Deshalb entstehen durch mehr Rechenleistung nicht schneller neue Bitcoin. Sie hebt nur die Messlatte für alle.

Wie werden Miner bezahlt?

Der Miner jedes Blocks erhält zweierlei:

• Die Blockbelohnung. Eine feste Menge neu geschaffener Bitcoin. Sie lag 2009 bei 50 Bitcoin und wird alle 210.000 Blöcke halbiert. Dieses Ereignis heißt Halving. Seit April 2024 beträgt sie 3,125 Bitcoin.
• Transaktionsgebühren. Nutzer hängen Gebühren an ihre Transaktionen an, und Miner nehmen meist die am besten bezahlten zuerst auf.

Wer schürft heute Bitcoin?

In den ersten Jahren schürften Menschen auf ihren Heimcomputern. Heute übernehmen das ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltungen), also Chips, die ausschließlich für SHA-256-Hashing gebaut sind. Sie laufen meist in Hallen in der Nähe günstiger Stromquellen.

Weil jede einzelne Maschine nur eine winzige Chance hat, einen Block zu gewinnen, schließen sich die meisten Miner einem Mining-Pool an. Ein Pool bündelt die Rechenleistung vieler Teilnehmer und verteilt die Belohnungen nach der Arbeit, die jeder beigetragen hat.

Mining wird an zwei Fronten kritisiert. Es verbraucht große Mengen Strom, mit Umweltfolgen, die von der Energiequelle abhängen. Und eine Handvoll großer Pools erzeugt seit Langem die meisten Blöcke, was Sorgen über eine Konzentration weckt. Eine Gruppe, die den Großteil der Rechenleistung kontrolliert, könnte theoretisch einen 51-Prozent-Angriff durchführen und in jüngste Transaktionen eingreifen.