Bitcoin Mining ist der Prozess, durch den neue Bitcoins in Umlauf gebracht und gleichzeitig Transaktionen in der Blockchain verarbeitet und bestätigt werden. Es ist ein wesentlicher Bestandteil des Bitcoin-Netzwerks und dient dazu, die Sicherheit, Integrität und Dezentralisierung des Systems zu gewährleisten.
Bitcoin Mining als kleine Geschichte erklärt
Stell dir vor, Bitcoin ist wie ein riesiges digitales Buch, in dem alle Transaktionen gespeichert sind. Dieses Buch wird von vielen Menschen auf der ganzen Welt überprüft und aktualisiert. Diese Menschen arbeiten in Teams mit unterschiedlichen Aufgaben.
Ein Team sind die «Nodes». Sie überprüfen, ob die Transaktionen korrekt sind. Zum Beispiel schauen sie nach, ob jemand genügend Bitcoin hat und keine doppelten Ausgaben macht. Die Nodes sorgen dafür, dass nur gültige Transaktionen in das Buch aufgenommen werden können.
Dann gibt es das zweite Team: die «Miner». Sie nehmen die geprüften Transaktionen von den Nodes und packen sie in sogenannte Blöcke. Aber bevor sie den Block in das digitale Buch – die «Blockchain» – einfügen können, müssen die Miner ein Rätsel lösen. Dieses Rätsel ist wie ein Puzzle, das sicherstellt, dass alles korrekt und sicher bleibt.
Der Miner, der das Rätsel zuerst löst, darf den Block in die Blockchain einfügen. Als Belohnung bekommt er neue Bitcoins. Und je mehr Blöcke ein Miner löst, desto mehr Belohnungen erhält er. Das ist wie ein Wettbewerb, bei dem jeder versucht, der Erste zu sein.
Die Blockchain wächst mit jedem neuen Block, den die Miner hinzufügen. Und weil die Nodes auf der ganzen Welt überprüfen, ob die Regeln eingehalten werden, ist es fast unmöglich, das System zu manipulieren. Genau das macht Bitcoin so sicher und vertrauenswürdig.
Zusammengefasst: Bitcoin funktioniert, weil die Nodes die Transaktionen überprüfen und die Miner neue Blöcke hinzufügen, nachdem sie ein Rätsel gelöst haben. Gemeinsam sorgen sie dafür, dass Bitcoin sicher ist – ganz ohne zentrale Kontrolle.
Bitcoin Mining in 7 Schritten verstehen
1️⃣ Transaktionsverarbeitung: Wenn Menschen Bitcoins senden oder empfangen, werden diese Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk verteilt und in einem Mempool (Transaktionspool) gesammelt (hier kannst du dies direkt anschauen).
2️⃣ Hashing & Blöcke: Die Transaktionen werden in Blöcke gruppiert. Jeder Block enthält einen Header und eine Liste von Transaktionen. Ein Hash ist eine kryptografische Funktion, die aus beliebigen Daten eine eindeutige Zeichenkette generiert.
3️⃣ Proof-of-Work (PoW): Hier kommt die Herausforderung: Miner konkurrieren, um das PoW-Rätsel zu lösen, das den nächsten Block erstellt. Dazu müssen sie eine bestimmte Zahl finden (Nonce), die zusammen mit den Blockdaten einen Hash erzeugt, der bestimmten Kriterien entspricht. Der PoW-Algorithmus stellt sicher, dass Miner tatsächlich Arbeit verrichten müssen, um einen Block zu erstellen – deswegen der Begriff «Proof-of-Work». Dies dient auch dazu, das Netzwerk vor Angriffen zu schützen.
4️⃣ Schwierigkeitsgrad: Die Schwierigkeit des PoW-Algorithmus wird alle 2016 Blöcke (etwa alle zwei Wochen) angepasst. Je mehr Miner im Netzwerk sind, desto schwieriger wird es, den richtigen Hash zu finden. Dies hilft, die durchschnittliche Zeit für das Finden eines Blocks bei etwa 10 Minuten zu halten.
5️⃣ Belohnung: Der erste Miner, der den richtigen Hash findet, erhält eine Belohnung in Form von neuen Bitcoins und den Transaktionsgebühren aus den enthaltenen Transaktionen. Dieser Miner erstellt den neuen Block und fügt ihn der Blockchain hinzu. Das motiviert die Miner, die notwendige Rechenleistung bereitzustellen. Diese Belohnung wird nach 210’000 Blöcken, also alle vier Jahre, halbiert. Mehr dazu liefert dir dieser Artikel: Was ist Bitcoin Halving?
6️⃣ Konsens und Validierung: Sobald ein Miner das Rätsel löst, wird der Block den anderen Minern zur Überprüfung vorgelegt. Wenn die Mehrheit zustimmt, wird der Block zur Blockchain hinzugefügt. Dieser Prozess sichert die Integrität der Transaktionen.
7️⃣ Dezentralität und Sicherheit: Da Miner auf der ganzen Welt arbeiten, wird die Kontrolle über das Netzwerk dezentral gesteuert, was die Sicherheit erhöht. Ein Angriff auf das Netzwerk erfordert die Kontrolle über die Mehrheit der Rechenleistung, was sehr aufwendig und unwahrscheinlich ist.
Bitcoin & Energie
Bitcoin Mining erfordert spezielle Hardware, die als «Mining-Rigs» bezeichnet wird, sowie eine stabile Internetverbindung. Der Prozess ist energieintensiv, da er eine kontinuierliche Rechenleistung erfordert, um das mathematischen Rätsel zu lösen. Übrigens, viele Medien schreiben, dies sei ein komplexes Rätsel. Das ist es aber nicht. Dies alles hat zu Bedenken hinsichtlich des Energieverbrauchs geführt, aber es gibt Bemühungen, das Mining nachhaltiger zu gestalten, indem erneuerbare Energien und effizientere Technologien genutzt werden.
