Bitcoin, Blockchain & Co. — Die Wahrheit und nichts als die Wahrheit (überarbeitete Ausgabe 2021/22). Joe Martin

aber hat das mit Geld verdienen zu tun? Nun, zum einen müssen die Bitcoins ja irgendwie entstehen und zum anderen brauchen die beteiligten Computer zwar keine Pizza und Pasta zum arbeiten, aber Strom. Und Strom kostet den Betreiber Geld. Warum sollte er nun etwas bezahlen, von dem er nichts hat und von dem er für sich nicht mindestens Pizza und Pasta kaufen kann oder auch mal ein Steak oder einen leckeren Fisch?

      Hier kommt nun wieder ein genialer Gedanke von Satoshi Nakamoto ins Spiel: Der Miner erhält für seine geleistete Arbeit eine Erfolgsprovision!

      Die Berechnung des neuen Blocks wird von allen Minern im Netzwerk ständig parallel vorgenommen und einer wird der erste sein, der einen neuen Block gehashed, also den Richtgen Hash-Wert für diesen Block erraten hat. Dieser Miner erhält nun die Belohnung. Eine Belohnung, die aus Bitcoins selbst besteht, die zu diesem Zweck einfach neu entstehen.

      Während die Notenbank neue Banknoten drucken muss, werden im Bitcoin-Netzwerk einfach dem Miner in dem Block, den er gerade erzeugt hat, neue Bitcoins zugesprochen. Zum Beispiel 50 Bitcoins als Belohnung für jeden neuen, richtig gehashten Block. Wenn der Block von den Nodes an die bestehende Blockchain angehängt wird, dann werden damit diese 50 Bitcoins legitimiert und sie gehören dem Miner, der als erstes den neuen Block gefunden hat. Damit hat jeder ein Incentive, so schnell wie möglich zu rechnen und neue Blocks zu hashen.

      Das ist auch der Weg, wie Bitcoins sozusagen „geboren“ werden. Technisch packen die Miner einfach in jeden Block eine Transaktion, in der sie sich selbst diese Belohnung auszahlen. Wird der Block vom Netzwerk validiert, existieren die Bitcoins von diesem Zeitpunkt an, denn sie stehen ja in der unveränderlichen Blockchain.

      Immer schnellere und leistungsfähiger Computer

      Wer also schneller rechnen kann, der verdient mehr Geld. Dadurch entsteht Wettbewerb und die Motivation, schnellere Chips zu nutzen, die schneller rechnen können. Deshalb waren nach ein paar Jahren nicht nur die normalen Computer zu langsam, sondern auch die Grafikkarten und man entwickelte spezielle Schaltkreise, die nichts anderes tun, als zu hashen, also Hash-Werte der einzelnen Blocks zu berechnen. Man nennt diese speziellen Chips auch ASICs („Application-Specific Integrated Circuits“).

      Spezielle Maschinen, die im Wesentlichen aus Lüftungseinheiten bestehen, denn sie werden sehr heiß, aus großen Netzteilen, denn sie brauchen viel Strom und eben kleinen ASIC-Chips, die nichts anderes tun als rechnen, rechnen, rechnen. Hashen, hashen und wieder hashen. Mega-, Giga- und Peta-Hashes hashen. Irgendwann, in naher Zukunft werden die Wörter „Hash“ und „hashen“ sicher in den Duden aufgenommen — aber das nur am Rande.

      All die Miner rund um die Welt stehen international im Wett-bewerb und nehmen im Prinzip an einer Lotterie teil, die alle zehn Minuten eine Ziehung vorsieht. Einer findet in diesen zehn Minuten die richtige Zahl, die richtige Nonce und gewinnt. Das ist das einfache Prinzip des Minings bei Bitcoin.

      Grund für dieses doch komplizierte Vorgehen bei der Umsetzung des einfachen Prinzips, ist es, das Netzwerk an sich zu sichern, damit niemand Daten immer wieder überschreiben und damit ändern und fälschen kann. Dieser Mining-Prozess dient sozusagen als Bremse und gleichzeitig auch der Schöpfung neuer Bitcoins. Man hat den Begriff „Mining“ gewählt, weil man (wie beim Gold) durch schürfen, durch Arbeit neues „Gold“ findet. Der Begriff Mining ist ein bisschen unglücklich gewählt, wenn man es zum ersten Mal hört, aber wenn man den Prozess erst einmal verstanden hat, dann macht diese Analogie durchaus Sinn.

      Je mehr Hash-Power, desto mehr Chancen

      Nun ist es natürlich logisch — wie bei einer üblichen Lotterie auch — dass derjenige, der mehr Lose besitzt, über höhere Gewinn-chancen verfügt. Jeder hat zwar die gleiche Chance, aber statistisch ist die Chance höher, wenn man mehr Lose besitzt oder im Netz-werk, über mehr Hash-Power verfügt, also mehr Berechnungen durchführen kann, um den richtigen Wert vor allen anderen zu erraten.

      Deshalb herrscht hier ein weltweiter Wettbewerb, um die schnell-sten Miner, die meisten Miner und die besten Standorte, an denen Strom günstig ist. China hat dort die Nase vorne, aber andere Länder wie Deutschland, Island und auch die USA kämpfen ständig um mehr Leistung, mehr Rechenpower und Standorte mit billigeren Stromangeboten. Mining-Farmen direkt an einem Wasserkraftwerk stationiert, sind in China und auch in USA zu finden.

      Erste Ideen, erneuerbare Energien wie Solar oder Windkraft zu nutzen, deuten sich auch in Europa an. Russland scheint sich strategisch für Mining zu interessieren und es kann sein, dass der Wettbewerb um die Belohnung tatsächlich noch breiter wird. Das ist das Beste was dem Bitcoin-Netzwerk passieren kann, denn je mehr Zeugen eine Transaktion bestätigen, desto sicherer ist es.

      Das ist im Grunde alles eine einfach Profitrechnung. Nehmen wie einmal an, ein Miner, also ein solch spezialisierter Computer, braucht 1.200 Watt pro Stunde. Er soll natürlich 24 Stunden an jedem Tag des Jahres laufen und hashen. Das sind 1,2 Kilowatt-stunden mal 24 Stunden mal 30 Tage im Schnitt pro Monat. Zusammen also 864 Kilowattstunden pro Monat.

      Eine Kilowattstunde kostet in Deutschland circa 28 Eurocent. Dann kostet der Betrieb eines Miners pro Monat ungefähr 241 Euro alleine an Strom. Dazu kommt noch die Anschaffung und natürlich der Standort, denn irgendwo müssen die Dinger ja aufgestellt werden.

      Die entscheidende Komponente der Berechnung der Rentabilität ist natürlich auch die Hash-Power, die ein Miner zur Verfügung hat, und vor allen Dingen, wie viel Hash-Power das im Verhältnis zu dem gesamten Miner-Netzwerk von Bitcoin ist. Wenn der Miner also zum Beispiel 13.000,0 GH/s hat (S9 Antminer) und es einer von zwei identischen Minern auf der ganzen Welt ist, dann kann man davon ausgehen, dass jeder zweite Block im Durchschnitt berechnet wird, den die Nodes annehmen und den sie an die Blockchain anhängen.

      Das bedeutet, dass man, bei einem Block alle zehn Minuten, drei Blocks pro Stunde findet und der andere Miner auch drei Blocks pro Stunde errechnen wird. Für jeden Block erhält man eine Belohnung von 12,5 Bitcoins (bis 2020, dazu später mehr). In einem Monat addiert sich das auf drei Blocks pro Stunde mal 24 Stunden mal 30 Tage ist gleich 2.160 Belohnungen zu 12,5 Bitcoins ist gleich 27.000 BTC.

      Juhu. Man wird reich! Sehr reich! Furchtbar reich! Denn immerhin wird ein BTC zu 9.000 Euro gehandelt (im Dezember 2017). Wenn man also einen von insgesamt zwei Minern betreibt und damit 50 Prozent der gesamten Hash-Power des Bitcoin-Netzwerks, dann erhält man bei rund 250 Euro Stromkosten stolze 243 Millionen Euro als Belohnung. Wow — das ist ein Geschäft! Aber wo ist der Haken?

      Mit Bitcoin reich werden

      Nun, der Haken ist schnell gefunden, wobei er nicht in der Mathematik selbst steckt. Die ist korrekt — wie immer im Bitcoin-Netzwerk, bei einfachen und auch sehr komplexen Formeln.

      Nein, die Annahme, dass man mit einem Miner über 50 Prozent der gesamten Rechenleistung, der gesamten Hash-Power verfügen kann, ist natürlich Utopie. Tatsächlich beträgt die gesamte Hash-Power im Bitcoin-Netzwerk 12.253.664 TH/s (30.11. 2017).

      Man verfügt also tatsächlich nur über etwa 1/1.000.000 der Hash-Power. Zur Vereinfachung kann man nun den gesamten Monats-ertrag von 243 Millionen Euro durch 1 Million teilen, um in etwa zu errechnen, was ein Miner an Belohnung erhalten kann: 243 Euro! Jetzt rechnet sich das Ganze schon nicht mehr so gut, wenn man 28 Cent pro Kilowatt Stromkosten bezahlen muss. Da bleiben gerade mal 2 Euro über.

      Deshalb suchen die Mining-Firmen auch billigen Strom, denn die Rechnung sieht gleich ganz anders aus, wenn man nur 5 Cent pro Kilowattstunde zahlen muss oder gar noch weniger. Industriestrom in den USA gibt es zum Beispiel im Staat Washington an der Westküste an einigen Standorten für 2,8 Cent pro Kilowatt. Dann zahlt man nur rund 25 Euro pro Monat für Strom und es bleiben über 200 Euro im Monat über. Da wundert es nicht, dass genau dort Mining-Farmen aufgebaut werden.

      Mining hat neben den reinen Stromkostenrechnung natürlich auch noch einige andere Komponenten, die den Ertrag und die Leistungsfähigkeit beeinflussen und die