Was bedeutet Bitcoin Difficulty? [Fakten zum BTC Mining]

Bitcoin Difficulty – Was bedeutet das?

BTC Difficulty detailliert erklärt
Alle 10 Minuten werden Coins im Wert $ 100.000 (+/- je nach Bitcoin Kurs) von Minern verdient. Damit es auch so bleibt und es den Miningpools nicht zu einfach gemacht wird, gibt es die Bitcoin Difficulty, die regelmäßig angepasst wird.

Schürfer rund um die Welt, die ihre nächsten Investitionen planen, haben den Adjustment Countdown ständig im Blick und die eine oder andere Estimator Chart in ihrer Toolbox. Was aber hat es nun mit dieser Difficulty auf sich?

Was bedeutet Bitcoin Difficulty? Die Kurzfassung:

  • Mit ihr wird festgelegt, welche Anforderungen ein neu erzeugter Block der Blockchain erfüllen muss.
  • Sie regelt den Pulsschlag des Bitcoinnetzes: Damit es sicher bleibt, müssen alle neuen Transaktionen in rd. 600 Sekunden (Blocktime) verschlüsselt werden.
  • Sie wird regelmäßig angepasst: Wenn 2016 neue Blöcke erzeugt wurden (ca 14 Tage), wird sie neu berechnet.
  • Sie steigt und fällt mit der Hashrate: Je mehr Schürfer ihre Rechenleistung zur Verfügung stellen, desto schneller wird verschlüsselt und desto schwieriger muss es werden, damit es bei den 10 Minuten bleibt.

Die Schwierigkeit beim Minen von Bitcoinblöcken

Digitales Geld ist fälschungssicher und kann nicht manipuliert werden: Dafür sorgt die Blockchain Technologie. Alle Transaktionen und Besitzansprüche werden verschlüsselt und in einer Kette von Informationsblöcken von allen Beteiligten gespeichert. Damit das alles geordnet bleibt, sorgt der Grundrhythmus (die Blocktime) von 600 Sekunden dafür, dass alle am gleichen Stand sind.
Ein Verschlüsselungsablauf sieht immer gleich aus:

  • Neue Transaktionen werden gesammelt und mit dem Hashwert des letzten Blockes, zusätzlichen Informationen und einem veränderbaren Feld (Nonce) zum Block Header zusammengefasst.
  • Der Block Header ist der Input, aus dem ein neuer Hashwert wird. Der Wert muss bestimmte Anforderungen erfüllen: Proof of Work.
  • Ist ein gültiger Hashwert gefunden, muss er von allen Beteiligten (Nodes) anerkannt werden und derjenige, der diesen Wert berechnet hat, bekommt die Belohnung: aktuell 12,5 BTC

Der erste Bitcoinblock wurde am 03.01.2009 mit der Difficulty 1 berechnet. Anfang 2010 lieferten schon mehrere Rechner im Netzwerk einige Hash/sec und die Difficulty betrug 1183. Heute bewegen wir uns in anderen Bereichen:

Datum Difficulty Hashrate
02 07 2018 5.363.678.461.481 38*10^18 Hash/sec
01 01 2018 1.931.136.454.487 13*10^18 Hash/sec
02 07 2017 708.659.466.230 5*10^18 Hash/sec

Die Basis des Booms: die Hashfunktion

Im Mai 2010 wird die neue Kryptowährung das erste Mal zum Bezahlen verwendet: 2 Pizzen wechseln für 10.000 Coins den Besitzer. Auch wenn dieser Betrag an digitalem Geld mittlerweile für eine Retaurant-Kette reichen würde, sind die Grundlagen immer noch dieselben: mathematisch.

Mit Hashfunktionen (hash: engl. für „zerhacken“) werden Informationen verschlüsselt: Jeder Input (Information) ergibt einen einzigartigen Output (Hashwert). Im Bitcoinnetz wird ein doppelter SHA256 Algorithmus eingesetzt. Er berechnet aus dem Input eine einmalige binäre Zahl mit 256 Stellen, die üblicherweise als 64stellige Hexadezimalzahl geschrieben wird , so auch der erste Bitcoinblock, der Genisis Block:
000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f
An der Anzahl der Nullen am Beginn lässt sich übrigens auch die Difficulty einschätzen. Je mehr Leading Zeroes, desto niedriger der Schwellwert (target) und desto schwieriger der Proof of Work.

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Wenn pure Rechenleistung zählt: Proof of Work

Proof of Work war zunächst ein Konzept gegen Spam Mails. Wenn du ein gültiges Mail verschicken möchtest, muss dein Computer zunächst eine Rechenaufgabe lösen. Der Empfänger kann überprüfen, ob die Aufgabe erledigt wurde und nur dann wird das Mehl akzeptiert. Tausende Spam Mails zu verschicken ist damit einfach unrentabel.

Das gleiche Konzept wird vom Bitcoinnetz genutzt: Je kleiner ein akzeptierter Hashwert sein muss, desto mehr Versuche sind nötig, um die Vorgabe zu erfüllen. Ein einfaches Beispiel dazu: Du ziehst aus einer Box mit 100 Zahlen eine Zahl. Wenn du die Vorgabe hast, dass die gezogene Zahl kleiner oder gleich 100 ist, dann brauchst du genau einen Versuch. Wenn die Vorgabe aber kleiner 10 ist, dann wirst du entsprechend öfter ziehen müssen.

Genauso funktioniert die Difficulty bei der Blockchainverschlüsselung.

  • die Box ist allerdings ungleich größer: ungefähr 1,16 mit 77 Nullen. Durch die Festlegung des targets (bei unserem Beispiel 100 bzw. 10) lässt sich bestimmen, wie viele Versuche – d. h. wie viele Arbeitsschritte im Durchschnitt notwendig sind, um das Ziel zu erreichen. Wenn ein gültiger Wert gefunden wird, ist damit gleichzeitig auch der Nachweis erbracht, dass die notwendige Arbeit geleistet wurde: aktuell etwas mehr als eine Trilliarde (eine Zahl mit 21 Nullen) Versuche.
  • Der Proof of Work ist also das eigentliche Ziel der Difficulty beim Schürfen. Er sollte in einer Zeit von rd. 600 Sekunden erbracht werden und ist natürlich davon abhängig, wie viele Versuche pro Sekunde tatsächlich durchgeführt werden und das ist abhängig von der globalen Hashrate: Anzahl erzeugter Hashs (Versuche) pro Sekunde.

Bitcoins minen

Adjustment Countdown: Wie entwickelt sich die Mining Difficulty?

Unzählige Bitcoin Miner sorgen mittlerweile für die Sicherheit der Kryptowährungen. Wäre die Mining Difficulty am Stand von 2009 stehen geblieben, würde die Blockchain jede Sekunde Billiarden neuer Blöcke angehängt bekommen – und das würde die digitale Währung zusammenbrechen lassen.

Damit das nicht passiert, wird die Difficulty nach jedem 2016ten Block an die aktuelle Hashrate angepasst. Der Adjustment Countdown wird damit nach rund 24 Tagen wieder auf null gestellt und von Schürfern rund um die Welt sehr genau beobachtet. Er gibt Auskunft darüber, wie sich die Difficulty und damit die Aussicht auf ein erfolgreiches Minen entwickelt.

Die Estimator Tools weisen schon seit langem ein hohes und stetiges Wachstum aus. Auch wenn die Kurse kurzfristig nachlassen, bleibt das Schürfen nach wie vor attraktiv. Mit dem Einsatz spezialisierter Bitcoin Mining Hardware und der Wahl des richtigen Bitcoin Pools kann es sich nach wie vor lohnen.

Die zuverlässigsten Prognosen gehen davon aus, dass sich das Wachstum der globalen Hashrate mittelfristig etwas verringert. Die Entwicklung neuer Hardware ist kostenintensiv und bringt nicht mehr so große Rentabilitätssprünge. Dadurch wandern einige Hardwareproduzenten zu anderen Produktsegmenten ab. Da die Entwicklung der Difficulty beim Schürfen direkt von der Hashrate abhängt, ist auch mit einer mittelfristigen Verflachung des Anstieges zu rechnen.

Fazit Bitcoin Difficulty

Sie wird von den Nutzern der Kryptowährung geschätzt und von BTC Minern argwöhnisch beobachtet. Diesen Zwiespalt wird sie auch nie verlieren: Sie ist für die einen eine Garantie für das zuverlässige Funktionieren des Netzwerks und für die anderen ein Zeichen dafür, das eigene Equipment wieder nachzurüsten.

Sicher ist, die Bitcoin Difficulty wird auch weiterhin nach jedem 2016-ten Block angepasst werden, damit die Blocktime von 10 Minuten erhalten werden kann. Unklar ist, ob sie weiter so rasch steigen wird wie in den vergangenen Jahren. Die Mining Difficulty ist von der Entwicklung der Bitcoin Hashrate und damit auch von der Innovationskraft der Hardwareentwickler abhängig. Ob wir hier mittelfristig eine Sättigung sehen, wird sich noch zeigen. Sicher ist jedoch, dass der Blick auf die Estimator Carts sowohl für Nutzer als auch Schürfer spannend bleibt.

 

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