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Bitcoin-Mining: Wie das Schürfen funktioniert & was Du dafür brauchst

Bitcoin erreicht immer neue Höchstwerte – doch was steckt eigentlich hinter dem Mining?
Bitcoin erreicht immer neue Höchstwerte – doch was steckt eigentlich hinter dem Mining? Bild: © promesaartstudio - stock.adobe.com 2021

Beim Bitcoin-Mining kannst Du viel Geld verdienen – theoretisch. Denn für das Schürfen von Kryptowährungen musst Du komplexe kryptografische Rätsel lösen, und dafür benötigst Du extrem leistungsstarke Hardware. Was Du dazu wissen musst.

Von Claudia Frickel

Bitcoin ist eine Kryptowährung und basiert auf der Blockchain-Technologie. Das ist eine dezentrale, öffentliche Datenbank, die sich aus Blöcken zusammensetzt. In einem Block sind alle Transaktionen eines bestimmten Zeitraums gespeichert.

Zentrale Server existieren dabei nicht. Alle Transaktionen sind überall gleichzeitig verfügbar. Die Rechner erschaffen ein Peer-to-Peer-Netzwerk, in dem alle miteinander verbunden sind. Darum sind Bitcoin und die anderen Kryptowährungen dezentrale Systeme.

Bitcoin-Miner haben innerhalb der Blockchain eine wichtige Aufgabe: Sie dokumentieren und verifizieren alle Transaktionen in einem Block. Erst dann wird dieser an die Blockchain angehängt. Damit soll Betrug verhindert werden, vor allem “Double Spending”: Das digitale Geld kann nicht mehrfach ausgegeben werden, wenn jede Transaktion bestätigt wird. Diese Verifizierung ist allerdings nicht so einfach: Dafür müssen Bitcoin-Miner komplexe kryptografische Rätsel lösen.

Welche Belohnung bekommen Bitcoin-Miner?

Die Belohnung für den Aufwand: Wer als Erster einen Block bestätigt, verdient Bitcoins – aber nur dann. Alle anderen gehen leer aus. Warum trotzdem viele Bitcoin-Miner ihr Glück versuchen? Weil sie bei Erfolg viel Geld verdienen können. Sie bekommen pro verifiziertem Block 6,25 Bitcoin. Aktuell ist eine digitale Münze um die 47.000 Euro wert. Erfolgreiche Miner bekommen also fast 297.000 Euro für einen Block.

Bitcoin-Mining ist übrigens die einzige Möglichkeit, um neue Münzen zu schürfen – aber auch nur so lange, bis alle insgesamt 21 Millionen Bitcoins im Umlauf sind. Schätzungen zufolge passiert das aber erst im Jahr 2140.

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Bei 21 Millionen Bitcoins ist Schluss. Bild: © thinkstock/eyjafjallajokull 2017

Bitcoin-Mining: Was sind Hash-Wert und Nonce?

Die Blöcke in einer Blockchain bekommen jeweils eine eindeutige Referenz, um sie von den anderen zu unterscheiden. Dafür dient der sogenannte Hash, eine 64-stellige Hexadezimalzahl. Sie besteht aus Buchstaben und Zahlen und kann zum Beispiel so aussehen: 0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee.

Weil der Wert so komplex sind, ist es theoretisch nicht möglich, dass zwei Inhalte denselben Hash besitzen. Wenn sich etwas in einem Block ändert, ändert sich auch der Hash-Wert, und dann stimmen alle Verweise nicht mehr. Das fällt auf. Das ganze Verfahren erhöht also die Sicherheit der Blockchain.

Es geht beim Bitcoin Mining darum, die vorgegebene hexadezimale Nummer, auch Target Hash genannt, herauszufinden. Dieses Konzept heißt „Proof of Work“. Dabei kommt eine weitere Zahl ins Spiel: die Nonce („number used only once“). Tatsächlich müssen die Bitcoin Miner die Nonce erraten, um damit den Target Hash zu ermitteln. Die Nonce kann zum Beispiel so aussehen: 2983373116.

Welche kryptografischen Aufgaben Du beim Minen lösen musst

Die Miner fügen die Nonce den Werten hinzu, die schon über den neuen Block bekannt sind. Dazu gehören die Transaktionen selbst, der Hash des vorherigen Blocks und der Zeitstempel. Zusammen mit der Nonce wird aus diesen Informationen ein neuer Hash-Wert errechnet. Entspricht er dem Target Hash oder liegt er darunter, hatte der Miner Erfolg. Die Chancen dafür sind allerdings nicht gerade groß: Die Wahrscheinlichkeit, den richtigen Wert zu finden, kann zum Beispiel bei 1 zu 17 Milliarden liegen.

Für die Berechnung der richtigen Nonce haben Miner zehn Minuten Zeit: In dieser Zeit soll ein Block verifiziert werden. Allerdings kann es mal komplizierter oder mal leichter sein, die Nonce herauszufinden. Der Schwierigkeitsgrad hängt von der gesamten Rechenleistung im Bitcoin-Netzwerk ab und wird alle 2.016 Blöcke angepasst. Sind weniger Miner unterwegs oder ist die Rechenleistung geringer, wird es einfacher – und umgekehrt.

Rechner fürs Bitcoin-Mining: Was Du brauchst

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Entscheidend für das Mining ist vor allem eine potente Grafikkarte. Bild: © Nvidia 2020

In den Anfangszeiten von Bitcoin konntest Du mit einem Standard-Computer Bitcoins schürfen. Das reicht aber schon lange nicht mehr, um mit anderen Minern zu konkurrieren. Du benötigst inzwischen mehr Leistung und einen entsprechend ausgestatteten Mining Rig, also einen Bitcoin-Mining-Rechner. So werden Computer bzw. Hardware genannt, mit denen Du Hashwerte für Kryptowährungen wie Bitcoin errechnest.

Dafür hast Du mehrere Möglichkeiten:

  • Du erweiterst Deinen Computer um viele weitere leistungsfähige GPUs, also Grafikkarten. Deren Shader-Einheiten können Hashwerte weitaus besser berechnen als CPUs.
  • Du verwendest ein ASIC-Board wie Antminer, WhatsMiner oder AvalonMiner. ASIC ist die Abkürzung für "Application Specific Integrated Circuit". Das ist ein Chip in einer Hardware, der ausschließlich zum Schürfen von Bitcoins gebaut wurde. Diese steuerst Du dann über den Computer. Die meisten Miner nutzen heute solche Boards, weil sie effizienter sind als GPUs, um Hashs zu berechnen.

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Die ASIC-Boards unterscheiden sich danach, wie viele Hashs sie erzeugen können. Je mehr es sind, desto teurer sind die Geräte. Sie kosten mindestens einige hundert Euro, Du kannst aber auch 10.000 Euro und mehr ausgeben.

Strom und Software fürs Mining – und die Vorteile von Pools

Neben der Hardware brauchst Du Bitcoin-Mining-Software: Tools wie CGMiner, BTCMiner oder BFGMiner verbinden Deinen Mining Rig mit der Blockchain. Auch eine Bitcoin-Wallet ist notwendig, um Deine digitalen Münzen aufzubewahren.

Vergiss nicht, dass Du nicht nur in Hardware und Software investieren musst: Die Geräte verbrauchen jede Menge Strom. Je mehr Hardware Du hast, desto höher der Energieverbrauch und desto teurer wird es.

Die Wahrscheinlichkeit, den richtigen Hashwert zu erraten, steigt massiv, wenn Du Dich mit anderen zusammentust – in einem Bitcoin Mining Pool. Dafür zahlst Du eine Gebühr. Die Gruppe kombiniert dann die Rechnerleistungen der einzelnen Teilnehmer. Hat der Pool Erfolg, teilen die beteiligten Miner die geschürften Bitcoin untereinander auf. Die meisten Münzen werden auf diesem Weg geschürft und nicht von Einzelpersonen.

Mit einem Bitcoin-Mining-Calculator im Internet kannst Du ausrechnen, ob sich Bitcoin Mining für Dich lohnt und wie viele Münzen Du erzeugen könntest – abhängig von Deinen Stromkosten und dem Stromverbrauch sowie einer möglichen Gebühr für einen Pool. Dafür kannst Du zum Beispiel Cryptocompare oder WhatToMine verwenden.

Zusammenfassung

  • Bitcoin ist eine Kryptowährung und basiert auf der Blockchain-Technologie.
  • Bitcoin-Miner müssen komplexe kryptografische Rätsel lösen. Damit wird sichergestellt, dass Geld nicht mehrfach ausgegeben wird.
  • Erfolgreiche Miner erhalten pro verifiziertem Block 6,25 Bitcoin, umgerechnet aktuell etwa 47.000 Euro.
  • Für das Bitcoin-Mining benötigst Du einen leistungsstarken Mining Rig – ein einfacher PC, wie noch in den Anfangszeiten, reicht nicht mehr aus.
  • Neben der Hardware brauchst Du Bitcoin-Mining-Software: Tools wie CGMiner, BTCMiner oder BFGMiner verbinden Deinen Mining Rig mit der Blockchain. Auch eine Bitcoin-Wallet ist notwendig, um Deine digitalen Münzen aufzubewahren.
  • Mit einem Bitcoin-Mining-Calculator im Internet kannst Du ausrechnen, ob sich Bitcoin Mining für Dich lohnt: Cryptocompare / WhatToMine.
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