Einführung
Mining ist ein wesentlicher Bestandteil der Sicherheit von Proof of Work-Blockchains. Durch die Berechnung von Hashes mit bestimmten Eigenschaften können Teilnehmer Kryptowährungsnetzwerke absichern, ohne dass eine zentrale Autorität erforderlich ist.
Als Bitcoin 2009 erstmals auf den Markt kam, konnte jeder mit einem normalen PC mit anderen Minern konkurrieren, um einen gültigen Hash für den nächsten Block zu erraten. Das lag daran, dass die Mining-Schwierigkeit gering war. Es gab keine hohe Hash-Rate im Netzwerk. Daher brauchte man keine spezielle Hardware, um der Blockchain neue Blöcke hinzuzufügen.
Es ist naheliegend, dass die Computer, die die meisten Hashes pro Sekunde berechnen können, mehr Blöcke finden würden. Und das führte zu einer großen Veränderung im Ökosystem. Die Miner lieferten sich eine Art Wettrüsten, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.
Nach dem Durchprobieren verschiedener Hardwaretypen (CPUs, GPUs, FPGAs) entschieden sich Bitcoin-Miner für ASICs – anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise. Mit diesen Mining-Geräten können Sie weder die Binance Academy durchsuchen noch Katzenbilder twittern.
Wie der Name schon sagt, sind ASICs darauf ausgelegt, eine einzige Aufgabe zu erfüllen: Hashes berechnen. Da sie aber speziell für diesen Zweck entwickelt wurden, erledigen sie diese Aufgabe unglaublich gut. So gut sogar, dass die Verwendung anderer Hardwaretypen für das Bitcoin-Mining recht ungewöhnlich geworden ist.
Was ist ein Mining-Pool?
Gute Hardware bringt Sie nur bis zu einem gewissen Punkt. Sie könnten mehrere leistungsstarke ASICs betreiben und wären trotzdem nur ein Tropfen auf dem heißen Stein des Bitcoin-Minings. Die Chancen, dass Sie tatsächlich einen Block minen, sind ziemlich gering, auch wenn Sie viel Geld für Ihre Hardware und den Strom ausgegeben haben, der für deren Betrieb erforderlich ist.
Es gibt keine Garantie dafür, wann Sie mit einer Blockbelohnung bezahlt werden oder ob Sie überhaupt bezahlt werden. Wenn Sie an konstanten Einnahmen interessiert sind, haben Sie in einem Mining-Pool viel mehr Glück.
Nehmen wir an, Sie und neun andere Teilnehmer besitzen jeweils 0,1 % der gesamten Hashing-Leistung des Netzwerks. Das bedeutet, dass Sie im Durchschnitt damit rechnen würden, einen von tausend Blöcken zu finden. Bei geschätzten 144 Blöcken, die pro Tag geschürft werden, würden Sie wahrscheinlich einen Block pro Woche finden. Abhängig von Ihrem Cashflow und Ihren Investitionen in Hardware und Strom könnte dieser „Solo-Mining“-Ansatz eine praktikable Strategie sein.
Was aber, wenn diese Einnahmen nicht ausreichen, um einen Gewinn zu erzielen? Nun, Sie könnten sich mit den anderen neun Teilnehmern zusammentun, die wir erwähnt haben. Wenn Sie alle Ihre Hashing-Leistung bündeln, hätten Sie 1 % der Hash-Rate des Netzwerks. Das bedeutet, dass Sie im Durchschnitt einen von hundert Blöcken finden würden, was ein bis zwei Blöcken pro Tag entspricht. Dann könnten Sie die Belohnung einfach aufteilen und unter allen beteiligten Minern verteilen.
Kurz gesagt, wir haben gerade einen Mining-Pool beschrieben. Sie werden heutzutage häufig verwendet, da sie den Mitgliedern einen stetigeren Einnahmestrom garantieren.
Wie funktionieren Mining-Pools?
Normalerweise beauftragt ein Mining-Pool einen Koordinator mit der Organisation der Miner. Er stellt sicher, dass die Miner unterschiedliche Werte für die Nonce verwenden, damit sie keine Hash-Leistung verschwenden, indem sie versuchen, dieselben Blöcke zu erstellen. Diese Koordinatoren sind auch dafür verantwortlich, die Belohnungen aufzuteilen und an die Teilnehmer auszuzahlen. Es gibt verschiedene Methoden, um die von jedem Miner geleistete Arbeit zu berechnen und sie entsprechend zu belohnen.
Pay-Per-Share (PPS)-Mining-Pools
Eines der gängigsten Auszahlungssysteme ist Pay-Per-Share (PPS). Bei diesem System erhalten Sie für jeden „Anteil“, den Sie eingesendet haben, einen festen Betrag.
Ein Share ist ein Hash, der verwendet wird, um die Arbeit jedes Miners zu verfolgen. Der für jeden Share ausgezahlte Betrag ist nominell, summiert sich jedoch mit der Zeit. Beachten Sie, dass ein Share kein gültiger Hash innerhalb des Netzwerks ist. Es ist lediglich ein Hash, der die vom Mining-Pool festgelegten Bedingungen erfüllt.
Bei PPS werden Sie belohnt, unabhängig davon, ob Ihr Pool einen Block löst oder nicht. Der Poolbetreiber übernimmt das Risiko und wird daher wahrscheinlich eine beträchtliche Gebühr verlangen – entweder im Voraus von den Benutzern oder aus der letztendlichen Blockbelohnung.
Volles Pay-Per-Share (FPPS)
Das FPPS-Modell verwendet das PPS-System, aber Pool-Teilnehmer erhalten auch einen Anteil an den Transaktionsgebühren. FPPS berechnet diese, indem es einen Durchschnitt für eine Standard-Netzwerktransaktion über einen aktuellen Zeitraum nimmt und diesen auf der Grundlage der übermittelten Anteile verteilt.
Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS)-Mining-Pools
Ein weiteres beliebtes Schema ist Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS). Im Gegensatz zu PPS belohnt PPLNS Miner nur, wenn der Pool erfolgreich einen Block abbaut. Wenn der Pool einen Block findet, prüft er die letzte Anzahl N eingereichter Shares (N variiert je nach Pool). Um Ihre Auszahlung zu erhalten, teilt er die Anzahl der eingereichten Shares durch N und multipliziert das Ergebnis dann mit der Blockbelohnung (abzüglich des Anteils des Betreibers).
Nehmen wir ein Beispiel. Wenn die aktuelle Blockbelohnung 12,5 BTC beträgt (keine Transaktionsgebühren vorausgesetzt) und die Betreibergebühr 20 % beträgt, beträgt die verfügbare Belohnung für Miner 10 BTC. Wenn N 1.000.000 wäre und Sie 50.000 Anteile bereitgestellt hätten, würden Sie 5 % der verfügbaren Belohnung (oder 0,5 BTC) erhalten.
Es gibt mehrere Varianten dieser beiden Schemata, aber von diesen hört man am häufigsten. Beachten Sie, dass, obwohl wir hier von Bitcoin sprechen, die meisten gängigen PoW-Kryptowährungen ebenfalls über Mining-Pools verfügen. Einige Beispiele sind Zcash, Monero, Grin und Ravencoin.
Möchten Sie mit Kryptowährungen beginnen? Kaufen Sie Bitcoin auf Binance!
Sind Mining-Pools eine Bedrohung für die Dezentralisierung?
Beim Lesen dieses Artikels schrillen in Ihrem Kopf vielleicht die Alarmglocken. Liegt der Grund für die Macht von Bitcoin nicht darin, dass kein einzelner die Blockchain kontrolliert? Was passiert, wenn jemand die Mehrheit der Hashing-Macht erhält?
Das sind durchaus berechtigte Fragen. Wenn eine einzelne Entität 51 % der Hash-Leistung des Netzwerks erwerben kann, kann sie einen 51 %-Angriff starten. Damit könnte sie Transaktionen zensieren und alte rückgängig machen. Ein solcher Angriff kann einem Kryptowährungs-Ökosystem massiven Schaden zufügen.
Erhöhen Mining-Pools das Risiko eines 51%-Angriffs? Die Antwort lautet: vielleicht, aber es ist unwahrscheinlich.
24-Stunden-Aufschlüsselung der Hash-Rate nach Pool am 16. April 2020. Quelle: coindance.com
Theoretisch könnten die vier größten Pools zusammenarbeiten, um das Netzwerk zu kapern. Das würde allerdings wenig Sinn ergeben. Selbst wenn ihnen ein Angriff gelingen würde, würde der Bitcoin-Preis wahrscheinlich abstürzen, da ihre Aktionen das System untergraben würden. Infolgedessen würden alle von ihnen erworbenen Münzen an Wert verlieren.
Darüber hinaus besitzen Pools nicht unbedingt die Mining-Ausrüstung. Die Unternehmen richten ihre Maschinen auf den Server des Koordinators aus, können aber jederzeit zu anderen Pools migrieren. Es liegt im besten Interesse sowohl der Teilnehmer als auch der Poolbetreiber, das Ökosystem dezentral zu halten. Schließlich verdienen sie nur dann Geld, wenn das Mining profitabel bleibt.
Es gab einige Fälle, in denen Pools eine besorgniserregende Größe erreichten. Im Allgemeinen ergreifen der Pool (und seine Miner) Maßnahmen, um die Hash-Rate zu senken.
Abschließende Gedanken
Die Landschaft des Kryptowährungs-Minings hat sich mit der Einführung des ersten Mining-Pools für immer verändert. Sie können für Miner, die eine gleichmäßigere Auszahlung wünschen, äußerst vorteilhaft sein. Da viele verschiedene Systeme verfügbar sind, werden sie mit Sicherheit eines finden, das ihren Bedürfnissen am besten entspricht.
In einer idealen Welt wäre das Bitcoin-Mining viel dezentraler. Im Moment ist es jedoch das, was wir als „ausreichend dezentralisiert“ bezeichnen könnten. Auf jeden Fall nützt es niemandem, wenn ein einzelner Pool langfristig die Mehrheit der Hash-Rate erhält. Die Teilnehmer würden dies wahrscheinlich verhindern – schließlich wird Bitcoin nicht von den Minern, sondern von den Benutzern betrieben.
