Im Bereich der Kryptowährungen à la Bitcoin ist häufig die Rede vom sogenannten „Mining“, also vom Schürfen. Beim Mining stellen die Miner, also die Schürfer, ihre Rechnerleistung für Bitcoin (bzw. andere Kryptowährungen) zur Verfügung und werden hierfür durch virtuelles Geld entlohnt.

Da Bitcoin das Paradebeispiel einer Kryptowährung ist, die das "Proof of Work"-System nutzt und daher Miner braucht, wird nachfolgend vom Bitcoin-Mining gesprochen. Bei allen Kryptowährungen, die auf "Proof of Work" setzen, sind Miner essentiell.

Da sich Bitcoin als unabhängige Währung versteht, die nicht von einer einzelnen Institution verwaltet wird, müssen alle Transaktionen und die Erschaffung neuer Bitcoins über das Rechnernetz der Bitcoin-Teilnehmer abgewickelt werden. Bei der Sicherung dieser Transaktionen spielen die Miner eine grosse Rolle und erhalten für ihre Dienste entweder neu geschöpfte Bitcoins oder Bitcoins, die aus Transaktionen stammen (Transaktionsgebühren).

Wie funktioniert Bitcoin-Mining?

Auf der ganzen Welt bezahlen rund um die Uhr Nutzer mit Bitcoins. Natürlich müssen all diese Transaktionen dokumentiert und gesichert werden. Alle aktuellen Transaktionen werden zu einer Liste zusammengefasst, einem sogenannten Block. Allerdings müssen alle Vorgänge des Blocks noch bestätigt und in einer Art virtuellem Kontobuch verbucht werden, der sogenannten Blockchain. Somit ist die Blockchain eine endlos lange Kette von Listen, in denen alle Bitcoin-Transaktionen dokumentiert sind. Um sicherzustellen, dass die Transaktionen in der Blockchain nicht manipuliert werden, wenden die Miner für jeden Block eine mathematische Formel an, um daraus einen Hash zu generieren. Ein Hash ist eine Aneinanderreihung von Zahlen und Buchstaben, der als digitaler Fingerabdruck dient. Das tolle an einem Hash ist, dass dieser einmalig für die Daten in einem Block ist. Das heisst, wenn ein Block nach dem Generieren eines Hashs abgeändert wird, auch wenn es nur das Verändern einer Zahl ist, so ändert sich dieser Hash bei erneuter Berechnung. Da jeder Block mit dem Hash des vorherigen Blocks verschlüsselt ist, kann ein Block nicht mehr unbemerkt verändert werden, sobald er einmal der Blockchain hinzugefügt wurde. Jeder durch eine Manipulation eines Blocks neu entstandene Block wird sofort mit einer gültigen Sicherungskopie ersetzt. Dieses Ersetzen ist möglich, da die Blockchain nicht nur einmal, sondern tausendfach auf verschiedenen Rechnern weltweit gespeichert ist.

Um die Validität aller Blöcke und der Blockchain laufend zu prüfen und neue Blöcke hinzufügen, braucht es die sogenannten Miner, die stetig die Hashes der Blöcke berechnen. Für diese Arbeit erhalten die Miner eine Belohnung in der Form von der jeweiligen Währung. Bei Bitcoin erhält jeder Miner, der einen Block erfolgreich geprüft hat eine Belohnung von 12.5 Bitcoins (Die Belohnung halbiert sich alle 210'000 Blöcke und wird somit immer kleiner für jeden Miner).

Die Schwierigkeit des Minens

Da es ziemlich einfach ist, einen Hash aus einem Datensatz zu generieren, wurde dem Minen von Bitcoins eine zusätzliche Schwierigkeit hinzugefügt. Diese zusätzliche Schwierigkeit verhindert, dass alle geplanten Bitcoins (21 Mio.) alle auf einmal in Umlauf geraten. So gibt der Schwierigkeitsgrad bestimmte Zeichen vor, die der Hash eines Blockes am Schluss beinhalten soll. Da der Miner die Daten der Transaktionen im Block jedoch nicht verändern darf, muss er zu diesen einen weiteren Datensatz hinzufügen. Dies kann eine Abfolge von Zahlen und Buchstaben sein. Dieser Datensatz wird "Nonce" genannt. Diesen "Nonce" muss der Miner quasi erraten, wodurch er viele verschiedene Zahlen- und Buchstabenkombinationen erproben muss, bis der Hash des aktuellen Blocks die Anforderungen des Schwierigkeitsgrads (Bspw. soll der Hash mit "000000" beginnen) erfüllt. Wurde der "Nonce" Datensatz erarbeitet ("Proof of Work"), der einen Hash ergibt, der die Anforderungen des Schwierigkeitsgrades erfüllt, wird der Block bestätigt und der Blockchain angehängt. Dieser Vorgang wird allen Systemen im Bitcoin-Netzwerk kommuniziert, damit die Blockchain auf jedem System aktualisiert wird.

Bitcoin-Mining – leicht verdientes Geld?

Um am Bitcoin-System teilzunehmen, genügen eine bestimmte Software und ein herkömmlicher Computer. Um mit dem Mining Geld zu verdienen, ist mehr gefragt: Es bedarf umfangreicher Rechenleistung, einer guten Grafikkarte und einer ganzen Menge Strom, um bestehen zu können. Ausserdem rechnen viele verschiedene Miner gleichzeitig an einem Block. Das heisst, wer mehr Rechenleistung zur Verfügung hat, hat eine grössere Chance den "Nonce" zu erproben und somit die Belohnung einzustreichen. Alle anderen Miner gehen leer aus und müssen sich am nächsten Block versuchen.

Diese Konkurrenz macht das Minen auf eigene Faust praktisch unmöglich. Aus diesem Grund organisieren sich die Miner heute meist in sogenannten Mining Pools. Hierbei geben die registrierten User gemeinsam ihre Rechnerleistungen für das Bitcoin-Netzwerk frei, um die erwirtschafteten Bitcoins am Ende unter den Mitgliedern des Mining Pools aufzuteilen.

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