Inhaltsverzeichnis

• Einführung

• Was ist ein Mining-Pool?

• Der Betriebsmechanismus des Mining-Pools

• Pay-per-Share (PPS)-Mining-Pool

• Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) Mining-Pool

• Stellen Mining-Pools eine Gefahr für die Dezentralisierung dar?

• Zusammenfassen

Einführung

Mining ist ein wichtiger Bestandteil der Sicherheitsmaßnahmen für Proof-of-Work-Blockchains. Kryptowährungsnetzwerke werden dadurch gesichert, dass Teilnehmer Hashes bestimmter Attribute berechnen, ohne dass eine zentrale Behörde eingreifen muss.

Im Jahr 2009, als Bitcoin zum ersten Mal auf den Markt kam, konnte jeder normale Computer nutzen, um mit Minern zu konkurrieren und den effektiven Hash-Wert des nächsten Blocks zu berechnen. Zu diesem Zeitpunkt war der Mining-Schwierigkeitsgrad gering, die Hash-Rate im Netzwerk nicht hoch und es war keine spezielle Hardware erforderlich, um neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen.

Der Computer, der die höchsten Hashes pro Sekunde berechnet, kann also mehr Blöcke schürfen, was zu einer großen Veränderung im Ökosystem führt. Die Bergleute begannen, alle möglichen Mittel zu nutzen, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.

Nachdem sie verschiedene Hardware wie CPUs, GPUs, FPGAs usw. ausprobiert hatten, entschieden sich Bitcoin-Miner schließlich für anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs). Auf diesen Mining-Rigs können Sie nicht in der Binance Academy stöbern oder sich bei Twitter anmelden, um Katzenfotos zu posten.

Wie der Name schon sagt, kann ein Application Specific Integrated Circuit (ASIC) nur eine einzige Aufgabe erfüllen: die Berechnung von Hash-Werten. Diese Geräte sind speziell entwickelt und äußerst leistungsstark und ersetzen nach und nach andere Arten von Bitcoin-Mining-Hardware.

Was ist ein Mining-Pool?

Doch egal wie hervorragend die Hardwareleistung ist, sie kann nicht alle Probleme lösen. Selbst wenn es mehrere leistungsstarke anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) betreibt, ist es nur ein „Tropfen auf den heißen Stein“ in der Bitcoin-Mining-Armee. Selbst wenn Sie viel Geld für den Bau von Hardware-Geräten ausgeben und viel Strom verbrauchen, ist die Wahrscheinlichkeit, einen neuen Block abzubauen, immer noch sehr gering.

Es gibt keine Garantie, wann die Blockbelohnung erhalten wird, und es kann sein, dass es überhaupt keine Belohnung gibt. Wenn Sie ein kontinuierliches Einkommen wünschen, haben Sie möglicherweise mehr Glück, wenn Sie einem Mining-Pool beitreten.

Unter der Annahme, dass Sie und 9 andere Teilnehmer jeweils 0,1 % der Hashing-Leistung des Netzwerks besitzen, bedeutet dies, dass Sie davon ausgehen können, dass Sie durchschnittlich 1 Block pro 1.000 Blöcke schürfen. Es wird geschätzt, dass pro Tag 144 Blöcke abgebaut werden, sodass Sie in etwa einer Woche einen Block abbauen können. Abhängig von Ihrer eigenen finanziellen Leistungsfähigkeit und Ihren Investitionen in Hardware und Strom kann diese „unabhängige Mining“-Methode eine praktikable Strategie sein.

Was aber, wenn der Umsatz nicht ausreicht, um einen Gewinn zu erwirtschaften? Dann können Sie mit den oben genannten 9 Minern zusammenarbeiten. Die gesamte Hash-Leistung aller beträgt 1 % der Hash-Rate des gesamten Netzwerks. Auf diese Weise steigt die Chance auf „eins zu hundert“ und es können täglich 1 bis 2 neue Blöcke geschürft werden. Die kooperierenden Miner teilen sich dann die Belohnung zu gleichen Teilen.

Kurz gesagt, das, was wir gerade beschrieben haben, ist ein „Mining-Pool“. Mining-Pools bringen den Minern ein relativ stabiles Einkommen und sind mittlerweile weit verbreitet.

Der Betriebsmechanismus des Mining-Pools

Mining-Pools organisieren im Allgemeinen Miner über Koordinatoren für das Mining. Der Koordinator überwacht die Verwendung unterschiedlicher Werte durch die Miner, um Nonces zu finden, und stellt sicher, dass sie keine Hash-Leistung verschwenden, um denselben Block zu erstellen. Der Koordinator ist auch für die Verteilung von Belohnungen und die Zahlung von Gebühren an die teilnehmenden Bergleute verantwortlich. Derzeit gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Arbeitsbelastung jedes Miners und die entsprechenden Belohnungen zu berechnen.

Pay-per-Share (PPS)-Mining-Pool

Pay-Per-Share (PPS) ist der gebräuchlichste Belohnungsverteilungsmechanismus. Bei diesem Mechanismus entspricht jede von einem Miner eingereichte „Aktie“ einem festen Belohnungsbetrag.

Mit „Shares“ wird die von Minern beigesteuerte Hash-Power erfasst. Die Belohnung für jede „Aktie“ ist relativ gering, steigt aber im Laufe der Zeit allmählich an. Bitte beachten Sie, dass es sich bei der „Freigabe“ hier nicht um einen gültigen Hash-Wert im Netzwerk handelt, sondern nur um einen Hash-Wert, der die vom Mining-Pool festgelegten Matching-Bedingungen erfüllt.

Im PPS-Mechanismus können Miner Belohnungen erhalten, unabhängig davon, ob der Mining-Pool Blöcke produziert. Allerdings tragen Poolbetreiber Risiken und erheben daher eine Gebühr. Diese Gebühr kann den Minern im Voraus in Rechnung gestellt oder von nachfolgenden Blockbelohnungen abgezogen werden.

Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) Mining-Pool

Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) ist ein weiterer beliebter Zuteilungsmechanismus. Im Gegensatz zu PPS belohnt PPLNS Miner nur, wenn der Mining-Pool einen neuen Block abbaut. Nachdem der Mining-Pool einen neuen Block geschürft hat, überprüft der Mechanismus den N-Wert des zuvor übermittelten „Anteils“ (der N-Wert variiert je nach Mining-Pool). Der vom Miner eingereichte „Anteil“ wird durch N geteilt, mit der Blockbelohnung multipliziert und schließlich vom Anteil des Mining-Pool-Betreibers, der Belohnung des Miners, abgezogen.

Geben wir ein Beispiel: Wenn die aktuelle Blockbelohnung 12,5 Bitcoins beträgt (keine Transaktionsgebühren vorausgesetzt), erhebt der Betreiber eine Servicegebühr von 20 % und der Miner erhält schließlich eine Belohnung von 10 Bitcoins. Wenn N 1 Million beträgt und der Miner 50.000 „Aktien“ beisteuert, beträgt die Vergütung des Miners 5 % der Blockbelohnung (d. h. 0,5 Bitcoin).

Obwohl es auf dem Markt immer wieder ähnliche Mechanismen gibt, sind die beiden oben genannten am häufigsten. Bitte beachten Sie, dass, obwohl wir über Bitcoin gesprochen haben, die beliebtesten PoW-Kryptowährungen über Mining-Pools verfügen. Typische Beispiele sind: Zcash, Monero, Grin und Ravencoin usw.

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Stellen Mining-Pools eine Gefahr für die Dezentralisierung dar?

Nach der Lektüre dieses Artikels schrillen beim Leser möglicherweise die Alarmglocken. Ist Bitcoin nicht mächtig, weil eine einzelne Entität die Blockchain nicht einfach kontrollieren kann? Was wäre, wenn jemand die überwiegende Mehrheit der Hashing-Leistung kontrolliert?

Es lohnt sich, diese Fragen zu untersuchen. Wenn eine einzelne Entität 51 % der Hash-Leistung im Netzwerk kontrolliert, kann sie einen 51 %-Angriff starten. Bei Erfolg löscht der Angreifer die Transaktion und macht die abgeschlossene Transaktion rückgängig. Solche Angriffe würden das Kryptowährungs-Ökosystem zerstören.

Erhöhen Mining-Pools das Risiko von 51 %-Angriffen? Die Antwort lautet: Vielleicht, aber die Wahrscheinlichkeit ist sehr gering.

24-Stunden-Hash-Rate-Aufschlüsselung nach Mining-Pool am 16. April 2020. Quelle: Coindance.com

Theoretisch ist es möglich, dass die vier größten Mining-Pools zusammenarbeiten, um das Netzwerk zu kapern. Allerdings macht dieser Vorgang wenig Sinn. Unter der Annahme, dass der Angriff erfolgreich war, würde der Preis von Bitcoin sinken, wenn das System durchbrochen würde. Das Endergebnis ist, dass die vom Mining-Pool geschürften Token an Wert verlieren.

Darüber hinaus sind Mining-Pools nicht unbedingt mit Mining-Geräten ausgestattet. Entitäten verweisen Geräte auf die Server des Koordinators, es steht den Servern jedoch frei, in andere Pools zu wechseln. Für Miner und Mining-Pool-Betreiber hat die Dezentralisierung des Ökosystems oberste Priorität. Nur wenn der Bergbau weiterhin profitabel ist, können alle am Kuchen teilhaben.

In einigen Fällen ist das Ausmaß des Wachstums von Mining-Pools tatsächlich besorgniserregend. Mining-Pools (und teilnehmende Miner) ergreifen im Allgemeinen Maßnahmen, um die Hash-Rate zu reduzieren.

Zusammenfassen

Mit der Einführung des ersten Mining-Pools wurde die Landschaft des Kryptowährungs-Mining-Marktes völlig auf den Kopf gestellt. Begünstigte werden Bergleute, die auf ein langfristig stabiles Einkommen hoffen. Da ständig neue Mechaniken eingeführt werden, findet jeder das, was für ihn am besten funktioniert.

In einer idealen Welt würde das Bitcoin-Mining zunehmend dezentralisiert werden. Nach dem aktuellen Stand kann man nur von „vollständiger Dezentralisierung“ sprechen. Auf jeden Fall wird es für längere Zeit niemandem mehr gelingen, den Großteil der Hashrate aus einem einzigen Pool zu beziehen. Teilnehmer sollten darauf vorbereitet sein, sich vor dieser Bedrohung zu schützen, schließlich wird Bitcoin von Benutzern und nicht von Minern betrieben.