Was ist Mining?

Erfahre in diesem Artikel, was Mining ist

Was ist Mining?

 

Viele Neulinge in der Welt der Kryptowährungen denken, dass man mit Mining Kryptowährungen erschaffen bzw. schürfen kann. Das ist nur teilweise richtig. Das Mining ist dafür entwickelt worden, damit eine Übereinstimmung in der Blockchain herrscht.

Miner kontrollieren das Netzwerk, halten es stabil und verifizieren neue Transaktionen im Netzwerk. Sie überprüfen also kurzgefasst, ob die neuen Transaktionen in Ordnung sind und dem Protokoll entsprechen. Wenn alles okay ist, haben sie die Fähigkeit, einen neuen Block für alle Ewigkeiten an die Blockchain anzuhängen.

Da der Gesamtzustand in einer dezentralen Blockchain nicht mehr von zentralen Stellen verwaltet wird, braucht es die Miner, die das für uns erledigen. Damit bleibt das Ganze dezentral.

Je mehr Miner es gibt, desto stabiler ist ein Blockchain Netzwerk und desto weniger anfällig ist sie für eine 51% Attacke bzw. Übernahme der Blockchain.

Der Gesamtzustand in einer Blockchain kann beispielsweise sein, wer wieviele Kryptowährungen, an wem gesendet hat.

 
Consensus Algorithm

Konsens Algorithmen

 

Konsens Algorithmen werden benötigt, um den Gesamtzustand einer Blockchain, ohne einer zentralen dritten Partei, netzwerkweit verifizieren und synchronisieren zu können.

Solche Algorithmen können als Koordinator im dezentralen Netzwerk angesehen werden. Sie halten den Status des gesamten Netzwerks gleich.

Somit kann von den Netzwerkteilnehmern im Blockchain Netzwerk ermittelt werden, dass der Zustand einer Blockchain überall auf der Welt identisch ist.

 

Beispiele für Konsens Algorithmen

 
  • PoW - Proof of Work

Bei diesem Algorithmus, der beispielsweise in der Bitcoin Blockchain Verwendung findet, müssen Miner im Netzwerk eine Rechenleistung aufbringen um die Blockchain auf einer identischen Version zu halten.


Beispiel:

Hat der Miner eine korrekte Nonce (zufällige Zahl) gefunden, entsteht ein Hashwert der gültig ist. Damit kann ein Miner den anderen Netzwerkteilnehmern in einer Blockchain beweisen, dass er einen „Arbeitsaufwand“ getätigt hat. Dank diesem Arbeitsaufwand, kann ein Miner bestätigen, dass sein erstellter Block den Regeln der Blockchain entspricht.

Dieser Block mit dem richtigen Hashwert wird nun von allen anderen Teilnehmern im Netzwerk übernommen. Der Miner der den die richtige Nonce gefunden und somit den richtigen Hashwert generiert hat, bekommt den Blockreward + Transaktionsgebühren des Blocks (Block-Vergütung).


Mit dem Proof of Work Algorithmus ist es sehr schwer für einen Miner, den Beweis zu erbringen, dass ein Block korrekt ist und den Regeln des Blockchain Netzwerkes entspricht. Wird der Beweis jedoch durch Rechenleistung erbracht, ist es extrem leicht für andere Miner den Beweis zu nachzuprüfen, diesen zu bestätigen und zu verifizieren.

 
 
 
  • PoS - Proof of Stake

Mit dem Proof of Stake Algorithmus müssen Miner im Netzwerk keine Rechenleistung mehr aufbringen, wie beim PoW Algorithmus. Hier ist es wichtig, wie hoch die Summe an Kryptowährungen bzw. Token ist, die du wegsperrst (stakest).

Die Wahrscheinlichkeit einen Block zu finden steigt also mit dem Faktor, wie viele Coins du aus einem Blockchain Netzwerk besitzt. Besitzt du mehr Coins oder Token, so ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass du einen Block findest und die Transaktionsgebühren erhälst.

Um zu Staken, musst du eine gewisse Anzahl an Kryptowährungen oder Token wegsperren. Diese sind natürlich nicht verloren und können jeder Zeit entnommen werden. Die gestakten Coins oder Token müssen in einer entsprechenden Software durchgehend Online sein, damit du Blockrewards bzw. Transaktionsgebühren erhalten kannst.

 
 
 

Weitere Konsens Algorithmen wären:

  • DPOS - Delegated Proof of Stake
  • PoA - Proof of Activity
  • PoC - Proof of Capacity
  • PoB - Proof of Burn
  • PoET - Proof of Elapsed Time
 
Eine verständliche Erklärung für Neulinge

Wie funktioniert nun Mining genau?

 

Wie wir bereits wissen, halten Miner das Blockchain Netzwerk in einem identischen „Gesamtzustand“. Dank den Minern kann gewährleistet werden, dass überall auf der Welt, am selben dezentralen offenen Kassenbuch, Blöcke angehängt werden können.

Full-Nodes und Miner nehmen Transaktionen an, überprüfen und leiten sie anschließend weiter. Jedoch können ausschließlich Miner dafür sorgen, das neue und unbestätigte Transaktionen in einem Block zusammengefasst und für alle Ewigkeiten in einer Blockchain, als letztes Glied einer Kette, gespeichert werden.

So entsteht Block für Block, aus bestätigten Transaktionen in Blöcken zusammengefasst, eine Kette von Blöcken – deswegen auch Blockchain (Blockkette).

Miner sind auch dafür verantwortlich, dass niemand im Netzwerk eine doppelte Transaktion tätigt oder gegen andere Regeln des Blockchain Protokolls verstößt. Solche Regeln werden vor der Erschaffung einer Blockchain festgelegt. Alle Transaktionen müssen dem zuvor festgelegten Protokoll entsprechen.

 

Verstehe in 13 Schritten, wie Mining funktioniert

 
  1. Transaktionen werden von Usern, wie dir und mir, getätigt

  2. Transaktionen sind unbestätigt & nicht verifiziert, sind also noch eine schwebende Überweisung

  3. Richtige Transaktionen, die dem Protokoll entsprechen, werden in einem Block zusammengefasst

  4. Es werden Faktoren wie Previous Hash, Timestamp, Merkle Root usw. zusammengetan

  5. Jetzt wird nach einer zufälligen Zahl, der sogenannten Nonce gesucht

  6. Der Miner findet die zufällige Zahl

  7. Dank der Nonce entsteht ein neuer Hash, der mit einigen Nullen am Anfang beginnt

  8. Alle Faktoren sind nun in einem Block zusammengefasst, es entsteht ein einziger neuer Hash mit allen wichtigen Faktoren

  9. Der Miner gibt den neuen Hash den anderen Minern.

  10. Diese überprüfen in sehr kurzer Zeit, ob der neue Hash und damit der neue Block gültig ist

  11. Ist der Block genehmigt, wird der neue Block von allen an die Blockchain hinzugefügt

  12. Der erfolgreiche Miner, der die Nonce gefunden und damit die Arbeit geleistet hat, bekommt den Blockreward und die Transaktionsgebühren aus dem Block

  13. Die anderen Miner suchen bereits nach einer neuen Nonce für einen neuen Block. Da die alte Nonce bereits gefunden worden ist, würde es keinen Sinn machen, nach der alten Nonce zu suchen. Für diesen gäbe es keinen Blockreward mehr

Dieser Vorgang wird alle 10 Minuten wiederholt, so entsteht Block für Block eine Aneinanderreihung von Blöcken – Die Geburt einer Blockchain. Alle 10 Minuten wächst ihre Größe. (Bitcoin Blockchain)

 
 

Wieso sind Transaktionen mit höher eingestellten Transaktionsgebühren schneller?

Der Grund wieso Transaktionen mit einer höher eingestellten Gebühr schneller verarbeitet werden ist, weil die Miner mehr verdienen, wenn sie Transaktionen auswählen, die mehr Gebühren zur Verfügung stellen.


 

Aus was besteht ein Block?

 

Ein Block besteht ausfolgenden Faktoren:
Beispiel anhand des Bitcoins

  1. Vollständiger Hash - Wird von Minern gesucht

  2. Previous Hash - Hash des vorhergehenden Blocks

  3. Timestamp – Zeitstempel

  4. Merkle Root - Alle Transaktionen in einem einzigen Hash zusammengefasst

  5. Nonce - Zufällige Zahl

 
Gibt es einen Grund, wieso Menschen in einem Blockchain Netzwerk schürfen?

Für was Minen wir?

 

Viele Neueinsteiger in der Welt der Kryptowährungen und der Blockchain glauben, dass man mit Mining viel Geld verdienen kann, weil man damit Kryptowährungen erschafft. Das Stimmt aber so nicht. Miner erhalten zwar Belohnungen in Form eines Blockrewards, jedoch sind die Einnahmen so reguliert, dass man meistens mit 0 Gewinn aussteigt oder ein kleines Plus erwirtschaften kann.

 
 
  • Der Glaube an das Projekt

    Für eine dezentrale Zukunft

Die meisten Miner schürfen in einem Blockchain Netzwerk, weil sie an die Kryptowährung oder an ein Blockchain Projekt glauben, und diese mit ihrer Rechenleistung unterstützen wollen.

Stell dir vor du hättest eigene Bitcoins in deiner Wallet. Damit sein Wert steigen kann, wäre ein stabiles Blockchain Netzwerk eine Voraussetzung. Weil du an die Technologie glaubst und möchtest, dass sein Wert und die Stabilität des Netzwerkes zunehmen, steckst du Rechenleistung hinein.

 
 
  • Der Gewinnorientierte

    Der Experte der die Grundlagen des Minings versteht

Viele erhoffen sich durch die Schwankungen der Difficulty einen Gewinn. Da die Difficulty nach einer gewissen Periode angepasst wird, ist es möglich kurzzeitig hohe Gewinne zu erzielen.

 
 
  • Der Ahnungslose

    Dessen Gutgläubigkeit ausgenutzt wird

Einige Ahnungslose Neulinge werden mit dem Vorwand gelockt, jeden Tag Kryptowährungen zu verdienen, wenn sie Rechenleistung kaufen. Das klingt natürlich sehr verlockend, so investieren viele Neulinge zuerst in Mining Anlagen, statt sich ein Portfolio mit stabilen und bewährten Kryptowährungen zu erstellen.

Wenn du neu in der Welt der Kryptowährungen bist, solltest du dich mit anderen Themen beschäftigen, als den besten Mining Pools hinterher zu rennen. Wenn du die Grundlagen beherrscht, hast du ein viel besseren Überblick über das Kryptoversum. Mit den Basics verschaffst du dir ein größeren Weitblick und hast im Endeffekt mehr davon, als täglich mickrige Mengen an täglichen Mining Profit zu erwirtschaften.

 

Was ist die Difficulty?

 

Die Difficulty ist der Schwierigkeitsgrad, in einem Blockchain Netzwerk, um einen neuen Block zu finden.

Je mehr Miner in einem Blockchain Netzwerk minen, desto höher ist die Gesamtrechenleistung in einem Netzwerk. Damit nun durch den Anstieg der Rechenleistung im Netzwerk, nicht mehr Blöcke in kürzerer Zeit gefunden werden können, wird die Difficulty vom Blockchain Protokoll automatisch angepasst.

So wird gewährleistet, dass beispielsweise in der Bitcoin Blockchain, alle 10 Minuten ein Block „gefunden“ wird, und nicht beispielsweise in 3 oder 6 Minuten.

Da beim Bitcoin Netzwerk, alle 2016. Blöcke oder alle zwei Wochen, die Difficulty angepasst wird, könnte man kurzzeitig, wenn die Rechenleistung sich verändert, mehr Gewinn mit Mining erzielen. Da jedoch die Difficulty im Blockchain Netzwerk variabel ist, wird diese je nach festgelegter Periode, der Rechenleistung im gesamten Netzwerk entsprechend, angepasst.

Mit der Difficulty Anpassung wird also sichergestellt, dass ungefähr alle 10 Minuten im Bitcoin Netzwerk, ein Block gefunden wird.

 

Blockreward

 
  • Was ist ein Blockreward?

Ein Blockreward (Block Vergütung) ist eine Belohnung für die erbrachte Rechenleistung. Ein Miner erhält diesen, wenn er einen gültigen Block findet und diesen an der Blockchain anhängt. Beim Bitcoin wären das 12.5 BTC alle 10 Minuten.

Zum Blockreward erhält man zusätzlich noch die Transaktionsgebühren der jeweiligen Transaktionen, die im neuen Block verifiziert und bestätigt worden sind.

 
 
  • Was passiert, wenn es keine Blockrewards mehr gibt?

Viele Neulinge stellen sich zurecht die Frage, was genau denn passieren würde, wenn es keine Block Belohnungen mehr gibt.

Falls eines Tages, alle Bitcoins bereits durch die Blockrewards ausgeschüttet worden sind, und es keine Blockrewards mehr gibt, wären ja die Miner nicht mehr motiviert weiter zu schürfen. Das bedeutet auf gut Deutsch, das keiner mehr Bock hätte, seine Rechenleistung dem Netzwerk zur Verfügung zu stellen.

Gibt ja nichts mehr zum hohlen!? Falsch gedacht!

Wenn dies eintreffen sollte, würden die neu verifizierten Blöcke, weiterhin alle Transaktionsgebühren der jeweiligen Transaktion beinhalten.

Miner würden also weiterhin fleißig an den Transaktionsgebühren verdienen. Vielleicht würden dann paar Miner eventuell andere Kryptowährungen minen, indem sie ihre Rechenleistung aus dem Bitcoin Netzwerk entziehen und einem anderen Blockchain Netzwerk zur Verfügung stellen. Dadurch würde aber die Gesamtrechenleistung im Netzwerk sinken und die Difficulty würde sich automatisch anpassen.

 
Mit dieser Hardware kann man minen - je nach Blockchain ist das unterschiedlich

Mining Hardware

CPU

cpu-564771_640

GPU - Grafikarte

the-gpu-1316015_640

ASIC Miner

HDD Miner

hard-disk-42935_640

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