Mysterium Bitcoin Mining: Demokratisches Geld oder Schneeballsystem? - Unser Bericht über Kauf, Verkauf und Mining [Special der Woche]

Anmerkung: Dieser Artikel hatte die meisten Seitenaufrufe diese Woche. Aus diesem Grund veröffentlichen wir ihn heute erneut.

Die Nachrichten zu Bitcoins häufen sich, nachdem die virtuelle Währung jahrelang eher ein Nischendasein fristeten. Vor zwei Wochen konnten wir beispielsweise lesen, dass ein Brite Bitcoins im Wert von 4,5 Millionen Pfund auf einer Mülldeponie verloren hat. Ein paar Tage vorher gab es die Nachricht, dass ein Anti-Cheat-Dienst den Nutzern seiner Software nicht nur einen Schutz vor Schummeleien anbot, sondern das Programm gleichzeitig als Trojaner für einen Bitcoin-Mining-Botnetz diente. Doch wobei handelt es sich um Bitcoins eigentlich?

Bitcoins: Wertvolle Zeichenketten

Quelle: PCGH Statt IBAN und BIC gibts bei Bitcoin eine alphanumerische Zeichenkette aus HEX-Werten zur Angabe von Ziel-Bitcoin-Konten Im Kern ist ein Bitcoin nichts weiter als eine Zeichenkette, die gewisse mathematische Anforderungen erfüllt. Geschöpft werden Bitcoins durch die Aufwendung von Rechenleistung: Computer rechnen so lange, bis ein für einen Block passender Hash-Wert (ein zweifacher SHA256-Wert) gefunden wurde, der unter einem bestimmten Grenzwert liegt. Dieser Hash ist eine den Block beschreibende, aber nicht injektive Zeichenkette, d.h. es kann mehrere passende davon geben, die den Block korrekt beschreiben. Der Block besteht dabei aus dem Hash-Wert des Vorgängers, einer Zufallszahl zur Veränderung des Blockes, sowie der Liste der Transaktionen, beginnend mit der Indentifikations-Zeichenkette des Entdeckers des Blockes. Gültig ist dabei immer nur der erste passende Hash-Wert, der für einen Block gefunden wird. Wenn das bei Ihnen der Fall ist: Glückwunsch, Sie haben sich einige Bitcoins verdient. Wenn nicht, geht die Rechnerei von vorne los. Genauso, wenn der Hash über dem von den Bitcoin-Programmierern gesetzten Grenzwert liegt. Hierbei wird die Berechnung mit veränderten Daten im Zufallsbereich des Blockes neu gestartet.

Wie viele Bitcoins Sie genau an einem Block verdienen, hängt davon ab, wie viele Blöcke bisher entdeckt wurden. Zu Beginn gab es pro Block noch 50 Bitcoins, inzwischen sind es nur noch 25. Der Grund dafür ist, dass sich die Anzahl der pro Block verteilten Bitcoins alle 210.000 Blöcke halbiert wird. Rein rechnerisch ergibt sich daraus eine Maximalanzahl von 21 Millionen Bitcoins. Dieser Wert wird voraussichtlich 2033 erreicht sein. Da das gemessen an der Weltbevölkerung nur eine verschwindend geringe Menge ist, lässt sich ein Bitcoin aktuell in 100 Millionen Untereinheiten aufteilen. Bei Bedarf kann die Aufteilung durch neue Bitcoin-Versionen noch feingranularer gestaltet werden. Da pro Block immer nur ein Hash gültig ist und die Anzahl der gültigen Blöcke auf eine feste Anzahl beschränkt ist, lässt sich eine deflationäre Eigenschaft der Bitcoin ableiten, sollte sich die Währung einmal endgültig durchsetzen.

Der Schwierigkeitsgrad zur Berechnung einer Berechnung eines Blockes passt sich dabei alle zwei Wochen automatisch so an, dass statistisch gesehen irgendwo im gesamten Rechenpool alle zehn Minuten ein zufälliger Client einen Block entdeckt. Da die für das Mining aufgewendete Rechenleistung die Chance einer Block-Entdeckung proportional ansteigen lässt, und die Rechenleistung des Netzwerkes an sich rasant anwächst, gewinnt man mit Wald-und-Wiesen-Hardware beim Minen keinen Blumentopf mehr.

Bitcoins: Die demokratischste unter den Währungen

Quelle: PCGH Beim ersten Start lädt das Bitcoin-Wallet erst einmal alle bisherigen Transaktionen herunter, um auf dem neuesten Stand zu sein. Dafür sollten sie aktuell ein gutes Duzend Stunden einplanen. Manch ein Leser mag sich nun fragen, wie das Ganze verwaltet wird. Die Antwort ist einfach: von den Teilnehmern des Geldsystems selbst. Sobald eine Transaktion stattfindet, werden die relevanten Daten an sämtliche bekannten Bitcoin-Clients des Adressbuches übermittelt ("Flooding"). Diese prüfen die Gültigkeit der Transaktion, ihre Signatur und geben sie anschließend wiederum an alle ihnen bekannten Clients weiter. Das zieht sich so lange fort, bis die Transaktion allen Teilnehmern des Netzwerkes bekannt ist. Während des Floodings ist eine Transaktion noch schwebend und könnte von widersprüchlichen Transaktionen verhindert werden. Dabei entscheidet im Bitcoin-Netzwerk generell immer die Mehrheit, welche Transaktion die zutreffende ist.

Das ist beispielsweise der Fall, wenn zwei Clients gleichzeitig eine Lösung für einen Block finden. Da ein Block immer den Hash-Wert des vorhergehenden beinhaltet, spaltet sich an dieser Stelle die sogenannte "Block Chain". Ab diesem Moment geht es darum, welcher Zweig der Block Chain der längere wird, da von Clients nur dieser weiterverbreitet wird. Kürzere Zweige der Block Chain sterben dadurch im Netzwerk über kurz oder lang ab. Ab einem Vorsprung von sechs Blöcken gilt eine Transaktion als bestätigt. Bitcoin-Nutzer können dafür sorgen, dass ihre Transaktionen bevorzugt abgearbeitet werden, indem Sie an die bestätigenden Bitcoin-Clients eine geringe Transaktionsgebühr bezahlen. Darauf kann man auch verzichten, muss aber damit leben, dass man unter Umständen den Kürzeren gegenüber einem Zahlenden ziehen wird.

Quelle: Butterflylab Die ASICS von Butterflylabs sollen Geschwindigkeiten von bis zu 600GH/s erreichen. Dieses Mehrheitsprinzip eröffnet einige theoretische Angriffs-Szenarien. Schafft es beispielsweise jemand, bei der Rechenleistung im Pool den Anteil einer absoluten Mehrheit zu erreichen, könnte er jede beliebige Transaktion ausgeben und sie aufgrund seiner Stimmmehrheit für sich bestätigen, ohne auf die Bestätigung anderer Bitcoin-Clients angewiesen zu sein - das komplette Netzwerk würde nach einiger Zeit die "Meinung" des Angreifers übernommen haben. Ein solches Angriffsszenario ist allerdings sehr unwahrscheinlich: Die gesamte Rechenleistung des BTC-Netzwerkes liegt bei aktuell etwa 7,5 Millionen GH/s (Gigahash pro Sekunde). Im Vergleich: Ein GPU-Mining-System aus vier Radeon 7970 GE schafft etwa 3.000 MH/s, aktuelle, mittelgroße speziell für Bitcoin entworfene ASICs ("application-specific integrated circuits") schaffen es auf 30GH/s, wobei es bereits Hardware zum Vorbestellen gibt, die bis zu 600 GH/s schaffen soll. (Wir wurden darauf hingewiesen, dass Butterflylabs als unzuverlässig bei der Abwicklung von Bestellungen gilt. Seien Sie also vorsichtig, falls Sie einen Kauf einer solchen Hardware anstreben) Schnellere Hardware sorgt aber nur so lange für einen Vorteil im Mining-Wettbewerb, solange die Mining-Kapazität des Bitcoin-Netzwerkes im Verhältnis zur eigenen langsamer wächst.

Bitcoins: Wie mined man selbst?

Quelle: PCGH Es gibt diverse Methoden, Bitcoins zu errechnen. Die für den Heimnutzer effizienteste Methode sind APIs wie CUDA oder OpenCL, die über die Grafikkarte laufen Zum Minen gibt es mehrere Methoden. Die einfachste ist das Herunterladen der Bitcoin-Wallet-Software. Diese lädt nach dem ersten Start zuerst die gesamte Transaktionshistorie der Bitcoin-Welt herunter, was gut und gerne ein paar Stunden in Anspruch nehmen kann. Danach kann die Software neben dem üblichen Gebrauch für Transaktionen und ihrer Bestätigung auch für "ambitionsloses" Hintergrund-Mining genutzt werden. Da die aufgewendete Rechenleistung hier sehr gering ist, kommt es inzwischen einem Lotto-Gewinn gleich, hiermit wirklich einen Block und damit 25 Bitcoins zu entdecken. Die eingangs erwähnte Person, welche die Bitcoins auf der Müllkippe verlor, errechnete seine 7.500 Bitcoins dagegen noch auf einem profanen Laptop.

Eine andere Möglichkeit ist es, seine Rechenleistung einem sogenannten Mining-Pool abzutreten, eine Art Mining-Genossenschaft. Dabei erhalten alle teilnehmenden Miner einen Anteil an den errechneten Bitcoins, gemäß ihrer Rechenleistung. Da man mit einer einzelnen CPU/GPU-Kombination hierbei aber nur eine verschwindend geringen Anteil der Rechenleistung stellt, ist auch der eigene Bitcoin-Anteil im µBTC-Bereich zu suchen. Zudem kann man sich nie sicher sein, welchen Anteil der errechneten Bitcoins der Betreiber des Servers an seine Teilnehmer weiterreicht - es kam schon öfter vor, dass der Pool-Betreiber den größten Teil der Erzeugnisse heimlich für sich beanspruchte, und nur einen kleinen Teil an die Pool-Mitglieder abtrat, obwohl diese in der Masse den Löwenanteil der Arbeit verrichteten.

Man kann sich bei beiden Möglichkeiten mit spezieller, auf das Mining zugeschnittener Hardware beteiligen. Aktuell sind das meist Computer auf Basis von Radeon-Grafikkarten, die sich aufgrund architektonischer Vorteile (viele einfache ALUs mit niedrigem Takt anstatt wenige schnelltaktende ALUs wie bei Nvidia) wesentlich besser für das Mining eignen: Auf einer Radeon HD 7970 GE sind etwa 600 MH/s möglich, eine Geforce GTX Titan kommt gerade mal auf 340 MH/s. Auf "normaler" Hardware lassen sich aktuell also maximal etwa 3.000 MH/s erreichen. Für mehr muss man auf sündhaft teure, speziell entwickelte ASICs zurückgreifen.

Bitcoins: Lohnt sich Mining?

Quelle: PCGH Neben dem Solo-Mining gibt es noch eine ganze Reihe von Pools, denen man seine Rechenleistung zur Verfügung stellen kann. Wenn wir das Radeon-System als Ausgangspunkt für eine Beispielrechnung annehmen, so würde dieses System etwa 4*10^-5 Prozent der aktuellen Gesamtrechenleistung von 7,5 Millionen GH/s beisteuern. Da das Bitcoin-Netzwerk aktuell statistisch alle 10 Minuten einen berechneten Block à 25 Bitcoins auswirft, kommen wir auf einen Tagesgesamtausstoß von 1.440 Bitcoins. Unser statistischer Anteil an diesen Bitcoins beträgt aufgrund unseres Systems etwa 0,00576 Bitcoins pro Tag, die aktuell einen Gegenwert von 35 Cent aufweisen (derzeitiger durchschnittlicher BTC-Kurs auf Mt.Gox: 609 Euro). Dem gegenüber stehen die Stromkosten von schätzungsweise 6 Euro pro Tag (1 kW * 24 h / 0,25 Euro pro kWh). Dabei ist der Anschaffungspreis des Systems noch gar nicht mit eingerechnet. Mit einem ASIC wie dem zuvor vorgestellten, das etwa 600 GH/s schafft, ließen sich derzeit etwa 70 Euro pro Tag bei einem geringeren Verbrauch erwirtschaften. Allerdings ist davon auszugehen, dass sich beim Erscheinen dieser ASICs die Leistungsverteilung im BTC-Netzwerk wiederum stark verschiebt, sodass eine einzelne ASIC-Einheit kaum gewinnbringend zu betreiben sein dürfte. Zudem sind das alles statistische Werte: Genauso wie man mit seinem ASIC-Verbund ständig Pech haben und nie einen Block-Hash finden könnte, können Sie mit ihrem Celeron Glück haben, und der aus Spaß gestartete Mining-Vorgang errechnet gleich beim ersten Mal einen korrekten Block.

Bitcoins: Fazit

Aktuell sind Bitcoins vor allem ein Spekulationsobjekt. Zwar lässt sich vereinzelt schon mit ihnen bezahlen - auch Ebay plant die Einführung einer Bezahlmöglichkeit per BTC -, der meiste Handel findet aber auf Bitcoin-Börsen wie Mt.Gox statt. Inzwischen haben sich auch einige Fonds am Handel beteiligt - kein Wunder, denn seit 2009 stieg der Wechselkurs von Tausendstelbruchteilen eines Euros auf einen bisherigen Spitzenwert von über 1.000 Dollar pro Bitcoin. Der Wertzuwachs beruht vor allem auf der Hoffnung, dass sich die virtuelle Währung als Zahlungsmittel durchsetzen wird, die deflationäre Eigenschaft der Bitcoins tut ihr Übriges. Das Selbstminen mit Gewinnabsicht lohnt sich indes unter aktuellen Umständen nicht mehr und wird zukünftig den professionellen Minern mit dickem Geldbeutel für Investitionen vorbehalten bleiben. Dennoch kann man ohne Weiteres ein kleines bisschen Hintergrund-Mining betreiben. Das sollte man aber eher so wie ein Los im Lotto als eine große Chance auf Reichtum sehen.

Quelle: bitcoin-charts Diese Kurve zeigt, warum sich aktuelle alle in Goldgräberstimmung befinden. Als normaler Heimverbaucher lohnt sich aber bestenfalls das Spekulieren mit Bitcoins. Selbst minen ist inzwischen ein Minus-Geschäft.

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Schon seit einigen Jahren sind Bitcoins in aller Munde. Doch die wenigsten wissen vermutlich genau, worum es sich dabei handelt. Wir geben einen Einblick in die Natur des virtuellen Geldes und zeigen, wie Sie sich selbst am "Drucken" von Bitcoins beteiligen können. Neben dem Kauf und Verkauf von Bitcoins an speziellen Börsen lässt sich das virtuelle Geld nämlich auch erzeugen.

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