In der Welt der Kryptowährungen müssen Transaktionen sicher und zuverlässig ablaufen. Unabhängig von dem zentralen Währungssystem braucht es deshalb einen eigenen Mechanismus: das Mining.
In den letzten Jahren haben Kryptowährungen wie Bitcoin, Ethereum, Litecoin und Co. stark an Bedeutung gewonnen, und zwar nicht nur als Anlageform, sondern auch als technologische Innovation. Deshalb steckt hinter dem Begriff “Kryptowährung” nicht lediglich ein digitales Zahlungsmittel. Stattdessen steht er für ein komplexes System, das abhängig von den üblichen Währungen auf einem dezentralen Netzwerk basiert. Daran sind auch Menschen ganz ohne Vorwissen interessiert.
Wie Anfänger Kryptowährung kaufen
Wer sich zum ersten Mal mit Kryptowährungen beschäftigt, stellt sich häufig die Frage, wie man überhaupt an Bitcoin, Ethereum oder andere digitale Währungen gelangt. Der Einstieg ist heute einfacher denn je: Zunächst wird ein Konto bei einer Krypto-Börse wie Binance, Coinbase oder Bitpanda erstellt. Nach der Verifizierung der persönlichen Daten – meist per Ausweis und Video-Ident – kann Geld per Banküberweisung oder Kreditkarte eingezahlt werden. Anschließend wählt man die gewünschte Kryptowährung aus und tätigt den Kauf. Die gekauften Coins können entweder direkt auf der Börse verbleiben oder – aus Sicherheitsgründen – auf ein sogenanntes Wallet übertragen werden.
Diese digitalen Geldbörsen gibt es als App, Software oder spezielle Hardware-Geräte. Wichtig ist dabei, die Zugangsdaten (Private Keys) sicher zu verwahren, denn nur damit lässt sich auf das Guthaben zugreifen. Wer mehr wissen will, sollte auf jeden Fall die Kryptowährung kaufen Anleitung für Anfänger durchsehen, denn Bitcoin und Co. lassen sich mittlerweile schließlich auch im Alltag verwenden – bei Tourismusbüros, sogar dem ein oder anderen Café. Doch wie funktioniert nun eigentlich das Mining?
Die Aufgabe des Minings
Krypto-Mining ist ein essenzieller Bestandteil vieler digitaler Währungen. Es sorgt dafür, dass Transaktionen innerhalb des Netzwerks überprüft, bestätigt und schließlich in einem Block gespeichert werden. Gleichzeitig werden durch diesen Prozess neue Einheiten der jeweiligen Kryptowährung erzeugt. Mining übernimmt somit zwei grundlegende Aufgaben: Die Sicherung und die Aufrechterhaltung des Netzwerks sowie die Ausgabe neuer Coins.
Im klassischen Finanzsystem übernehmen Banken oder staatliche Institutionen die Kontrolle über Geldbewegungen, Geldmenge und Sicherheit. Bei Kryptowährungen hingegen wird dieses Vertrauen in mathematische Algorithmen und kryptografische Verfahren ausgelagert. Die Miner sind dabei jene Akteure, die Rechenleistung bereitstellen, um das Netzwerk am Laufen zu halten. Dafür erhalten sie – bei Erfolg – eine Belohnung in Form der jeweiligen Kryptowährung.
Der Proof-of-Work-Mechanismus
Im Zentrum vieler Kryptowährungen steht ein sogenannter Konsensmechanismus. Bitcoin und viele andere bekannte Coins nutzen dabei das „Proof of Work“-Verfahren. Dieses stellt sicher, dass alle Teilnehmer sich auf denselben Zustand der Blockchain – also des dezentralen Transaktionsbuchs – einigen können, ohne sich gegenseitig zu kennen oder zu vertrauen.
Beim Proof of Work müssen Miner komplexe mathematische Aufgaben lösen. Genauer gesagt handelt es sich um das Finden eines Hashwerts, der eine bestimmte Bedingung erfüllt. Diese Aufgaben lassen sich nicht einfach lösen, sondern müssen durch „Trial and Error“ erarbeitet werden. Das bedeutet: Der Computer testet Millionen von Möglichkeiten, bis er die richtige Lösung findet.
Dieser Prozess benötigt eine enorme Menge an Rechenleistung und Energie – genau das macht den Vorgang sicher. Denn: Wer das System manipulieren möchte, müsste mehr Rechenleistung aufbringen als alle ehrlichen Teilnehmer zusammen. In einem großen, verteilten Netzwerk ist das praktisch unmöglich.
Was genau ist ein Hash?
Ein Hash ist das Ergebnis einer kryptografischen Funktion. Es handelt sich dabei um eine Art digitalen Fingerabdruck, der aus einer beliebigen Eingabe – etwa den Daten eines Blocks – eine Ausgabe fester Länge erzeugt. Bei Bitcoin wird der SHA-256-Algorithmus verwendet, der aus jeder Eingabe eine 256-Bit-Zahl generiert.
Entscheidend ist: Kleinste Veränderungen an der Eingabe führen zu einem völlig anderen Hashwert. Dadurch lässt sich jede Veränderung in der Blockchain sofort erkennen. Beim Mining muss ein Hash gefunden werden, der mit einer bestimmten Anzahl von führenden Nullen beginnt – ein äußerst seltener Zufall, der durch millionenfaches Ausprobieren erreicht werden muss.
Die Rolle der Blockchains
Jede bestätigte Transaktion wird in einem Block zusammengefasst. Sobald ein Miner den gültigen Hashwert für diesen Block gefunden hat, wird der Block an die bestehende Blockchain angehängt. Die anderen Teilnehmer im Netzwerk überprüfen die Lösung und akzeptieren den Block, wenn alles korrekt ist.
Dieser Vorgang wiederholt sich fortlaufend. So entsteht eine Kette aus Blöcken – die Blockchain. Jeder Block enthält dabei auch einen Verweis auf den vorherigen Block, was Manipulationen nachträglich praktisch unmöglich macht. Denn würde jemand versuchen, eine alte Transaktion zu verändern, müsste er alle nachfolgenden Blöcke ebenfalls neu berechnen – ein Aufwand, der mit zunehmender Kettenlänge exponentiell steigt.
Mining-Hardware und ihre Entwicklung
In den Anfangstagen des Bitcoin-Minings reichte ein normaler Heimcomputer aus, um am Netzwerk teilzunehmen. Doch mit der wachsenden Verbreitung der Kryptowährung stieg auch die Schwierigkeit der Rechenaufgaben – und damit der Bedarf an leistungsfähigerer Hardware.
Zunächst wurden Grafikkarten (GPUs) zum Standard, da sie deutlich effizienter arbeiten als klassische Prozessoren (CPUs). Heute dominieren sogenannte ASICs (Application-Specific Integrated Circuits) das Bitcoin-Mining. Diese speziell für das Mining entwickelte Hardware ist extrem schnell, energieeffizient – aber auch teuer und wenig flexibel.
Für andere Coins, wie beispielsweise Ethereum (bis zur Umstellung auf Proof of Stake), wurden weiterhin GPUs eingesetzt. Die Wahl der Hardware hängt also stark von der jeweiligen Kryptowährung und deren Konsensmechanismus ab.
Mining-Pools und die Verteilung der Belohnungen
Da das Finden eines gültigen Blocks immer schwieriger wird, schließen sich viele Miner zu sogenannten Mining-Pools zusammen. In solchen Pools bündeln sie ihre Rechenleistung, um gemeinsam eine höhere Chance auf das Lösen eines Blocks zu haben. Die Belohnung wird anschließend unter den Teilnehmern aufgeteilt – meist proportional zur eingebrachten Leistung.
Diese Zusammenarbeit macht das Mining auch für kleinere Teilnehmer attraktiv, die mit ihren eigenen Geräten sonst kaum eine Chance hätten, einen Block zu finden. Pools sind heute die dominierende Form des Minings und ein fester Bestandteil der Infrastruktur vieler Kryptowährungen. So gelangen Bitcoin und Co. also an die Börsen und in den Handel.
