Bitcoin-Miner erklärt: ASICs, Solo-Mining und „Lotterie“-Miner

Das Wichtigste in Kürze

• Ein Bitcoin-Miner ist eine spezialisierte Maschine, ein ASIC, der die SHA-256-Hash-Berechnung so schnell und so effizient wie möglich wiederholt, während er nach einem gültigen Block sucht.
• Das Mining wanderte von gewöhnlichen Prozessoren über Grafikkarten und programmierbare Chips zu ASICs, die erstmals 2013 auf den Markt kamen. Allzweck-Hardware kann heute nicht mehr mithalten.
• Die Effizienz, also die Energie, die eine Maschine pro Einheit Hashing braucht, entscheidet, wie lange sich ihr Betrieb lohnt. Wärme, Lärm und Stromverbrauch gehören zu jeder Maschine.
• Ein Solo-Miner behält eine ganze Blockbelohnung, wartet aber womöglich Jahre oder gewinnt nie. Ein Pool zahlt für denselben durchschnittlichen Ertrag kleinere, gleichmäßigere Anteile, abzüglich einer Gebühr.
• „Lotterie“-Miner sind kleine Geräte, die solo minen, mit einer sehr kleinen Chance auf einen ganzen Block. Betrachten Sie sie als Hobby, und prüfen Sie die Risiken, bevor Sie irgendeine Maschine kaufen, neu oder gebraucht.

Was ist ein ASIC-Miner?

Ein ASIC-Miner ist eine Maschine, die um Chips herum gebaut ist, die nur eine einzige Aufgabe erledigen: die SHA-256-Hash-Berechnung, die das Bitcoin-Mining verwendet. ASIC steht für Application-Specific Integrated Circuit, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung, also einen Chip, der für eine einzige Aufgabe statt für allgemeines Rechnen entworfen wurde. Das Gehäuse um die Chips enthält ein Netzteil, eine Steuereinheit, die mit dem Netzwerk kommuniziert, und Lüfter, die die Wärme hinausblasen.

Weil die Chips keine Schaltkreise für irgendetwas anderes enthalten, erledigen sie diese eine Aufgabe sehr viel schneller und mit sehr viel weniger Energie pro Berechnung als ein Computer, ein Smartphone oder eine Grafikkarte. Die Kehrseite: Eine Maschine, die für SHA-256 gebaut ist, lässt sich nicht für etwas anderes umwidmen, ihr Wiederverkaufswert hängt also davon ab, wie sie im Vergleich zu neueren Modellen abschneidet. Bitcoin-Mining von innen zeigt, wie große Standorte sie betreiben.

Wie kam das Mining von CPUs zu ASICs?

Das Mining wanderte zu spezialisierterer Hardware, weil jeder Schritt einem Miner erlaubte, mit derselben Energie mehr Versuche zu machen, und wer zurückblieb, weniger verdiente, als er ausgab. Die folgenden Zeitangaben sind ungefähr, denn jeder Wechsel verlief allmählich.

Jede neue ASIC-Generation war in der Regel effizienter als die vorige, was ältere Maschinen immer weiter verdrängt. Die Herstellung der Hardware konzentriert sich auf eine kleine Zahl von Unternehmen, was Kritiker als Zentralisierungsproblem sehen.

Was macht eine Mining-Maschine eigentlich?

Eine Mining-Maschine baut den Header eines Kandidaten-Blocks, schickt ihn zweimal durch SHA-256 und prüft, ob das Ergebnis unter dem Schwierigkeitsziel liegt. Fast jeder Versuch scheitert, also ändert die Maschine eine Zahl im Header und versucht es erneut. Es gibt kein raffiniertes Lösen von Rätseln, nur eine Brute-Force-Suche. Bitcoin-Hashrate und Mining-Schwierigkeit erklärt führt eine kleine Version vor, die Sie selbst ausprobieren können.

Die Arbeit kommt vom Server eines Pools oder, bei einem Solo-Miner, vom eigenen Node des Miners. Ein Hash, der das leichtere Ziel eines Pools erreicht, zählt als Share, und einer, der das volle Netzwerkziel erreicht, ist ein Block. Die Maschine hält keine Coins und legt keine Regeln fest. Die Regeln setzen die Nodes durch, wie Was ist ein Bitcoin-Node? erklärt, und sie lehnen einen Block ab, der gegen sie verstößt, egal wie viel Arbeit darin steckt.

Wie wird die Effizienz eines Miners gemessen?

Die Effizienz ist die Energie, die eine Maschine für jede Einheit Hashing-Arbeit verbraucht, meist in Joule pro Terahash angegeben, und niedriger ist besser. Zwei Maschinen können dieselbe Hashrate haben und denselben Ertrag erzielen, doch die weniger effiziente zahlt die höhere Stromrechnung. Deshalb schalten die ältesten Modelle als Erste ab, wenn die Margen schrumpfen.

Dieser Artikel nennt keine Zahlen, weil sich die Modelle jedes Jahr ändern. Das Datenblatt des Herstellers nennt Hashrate und Leistungsaufnahme, und Ist Bitcoin-Mining profitabel? macht daraus einen Strompreis an der Gewinnschwelle.

Was bedeuten Strom, Wärme und Lärm in der Praxis?

Fast der gesamte Strom, den eine Mining-Maschine aufnimmt, verlässt sie als Wärme; sie verhält sich also wie ein Heizlüfter mit einem sehr lauten Ventilator. Die Maschinen laufen rund um die Uhr, und viele Modelle ziehen so viel Strom wie ein oder mehrere Heizlüfter im Dauerbetrieb, weshalb die Belastbarkeit des Stromkreises wichtig ist. Die meisten Menschen stellen sie nicht in Wohnbereiche, und große Betreiber setzen Belüftung, Wasserkühlung oder das Eintauchen in eine nicht leitende Flüssigkeit ein. Bitcoin zu Hause minen listet die praktischen Prüfpunkte auf, und Der Energieverbrauch von Bitcoin behandelt die breitere Debatte über all diesen Strom.

Was ist der Unterschied zwischen Solo-Mining und Pool-Mining?

Solo-Mining heißt, auf eigene Faust zu minen und die ganze Blockbelohnung zu behalten, wenn Sie einen Block finden, während Pool-Mining bedeutet, die Rechenleistung mit anderen zu bündeln und einen Anteil an jeder Belohnung zu erhalten. Vor Gebühren ist das durchschnittliche Einkommen gleich, nur der Zeitpunkt unterscheidet sich.

Ein Solo-Gewinn zahlt die Block-Subsidy (Blocksubvention) plus die Gebühren dieses Blocks, und die neuen Coins lassen sich erst ausgeben, wenn 100 weitere Blöcke hinzugekommen sind. Bitcoin-Mining-Pools erklärt behandelt Auszahlungsmodelle, Gebühren und was Sie vor einem Beitritt prüfen sollten.

Wie wahrscheinlich ist es, dass ein kleiner Solo-Miner einen Block findet?

Sehr unwahrscheinlich in einem beliebigen Jahr, aber nie unmöglich. Das Netzwerk findet etwa 144 Blöcke pro Tag, rund 52.560 pro Jahr, und Ihre Chance bei jedem einzelnen entspricht Ihrem Anteil an der Rechenleistung des Netzwerks.

Nehmen Sie ein erfundenes Beispiel. Angenommen, ein kleines Gerät hätte ein Milliardstel der Rechenleistung des Netzwerks. Man würde erwarten, dass es etwa alle 19.000 Jahre einmal gewinnt, also mit einer Chance von ungefähr eins zu 19.000 pro Jahr. Das Glück hat kein Gedächtnis: Ein Miner, der ein Jahr ohne Block geblieben ist, ist nicht eher „an der Reihe“ als einer, der eine Woche ohne Block war. Wie lange dauert es, einen Bitcoin zu minen? enthält eine längere Tabelle mit erfundenen Anteilen.

Was sind „Lotterie“-Miner?

Lotterie-Miner sind kleine, stromsparende Mining-Geräte, die solo minen, in der Hoffnung auf die geringe Chance, einen ganzen Block zu finden. Sie werden manchmal als „Mini-Bitcoin-Miner“ verkauft. Oft passen sie auf einen Schreibtisch, sind leise und kosten im Betrieb wenig, weil ihre Rechenleistung nur ein winziger Bruchteil der einer Industriemaschine ist.

Gewinnt eines, behält der Besitzer die volle Belohnung, die im Vergleich zum Preis des Geräts groß ist. Die meisten Besitzer werden das nie erleben, und Strom und Kaufpreis sind Kosten, ob ein Block kommt oder nicht. Bei vielen kleinen Geräten liegen die erwarteten Erträge, also der Durchschnitt über alle möglichen Ausgänge, unter diesen Kosten, der Käufer bezahlt also vor allem für das Los. Zu lernen, wie Mining funktioniert, ist ein vernünftiger Grund, eines zu kaufen, wenn man das Geld nicht braucht.

Seien Sie misstrauisch bei Angeboten, die stetiges Tageseinkommen von einem kleinen Gerät versprechen, denn Solo-Mining funktioniert nicht so. Bitcoin-Mining-Apps und Cloud Mining behandelt Smartphone-Apps und gemietete Rechenleistung, bei denen dieselben Versprechen auftauchen.

Was sollten Sie vor dem Kauf eines gebrauchten Miners prüfen?

Gehen Sie davon aus, dass eine gebrauchte Maschine ein hartes Leben hatte, denn sie lief vermutlich jahrelang unter Volllast. Ein niedriger Preis ist kein Schnäppchen, wenn das Modell mehr Strom kostet, als es einbringt.

• Verschleiß und versteckte Mängel. Lüfter nutzen sich ab, und Chip-Boards fallen aus oder werden repariert. Ein Screenshot eines Dashboards lässt sich bearbeiten; bevorzugen Sie deshalb einen Verkäufer, der Sie die Maschine laufen sehen lässt und Rückgabe oder Garantie anbietet.
• Effizienz. Schlagen Sie die angegebene Hashrate und Leistungsaufnahme des Modells nach und rechnen Sie die Gewinnschwelle mit Ihrem eigenen Strompreis, bevor Sie zahlen.
• Firmware. Unbekannte Firmware kann eine versteckte Gebühr erheben oder einen Teil Ihrer Arbeit anderswohin senden. Installieren Sie die Firmware des Herstellers neu, ändern Sie das Standardpasswort und tragen Sie Ihre eigenen Pool- und Auszahlungsdaten ein.
• Risiko beim Verkäufer. Preise weit unter dem Markt, Zahlungsaufforderungen in Krypto oder mit Geschenkkarten und ein Verkäufer, der nach dem Verkauf verschwindet, sind klassische Warnzeichen, wie Häufige Bitcoin-Betrugsmaschen und wie Sie sie erkennen beschreibt.

Wie verändern Halving und Schwierigkeit die Wirtschaftlichkeit?

Das Halving halbiert die Block-Subsidy alle 210.000 Blöcke, etwa alle vier Jahre, sodass eine Maschine für dieselbe Arbeit nur halb so viel neue Bitcoin verdient, es sei denn, Gebühren, Kurs oder ihre Effizienz schließen die Lücke. Seit April 2024 beträgt die Subvention 3,125 Bitcoin. Was ist das Bitcoin-Halving? listet die Termine und Belohnungen auf.

Die Schwierigkeit ist eine eigene Anpassung. Alle 2.016 Blöcke steigt sie, wenn Maschinen hinzugekommen sind, und sinkt, wenn sie gegangen sind, sodass der Anteil jeder Maschine an einer festen Belohnung schrumpft, wenn das Netzwerk wächst. Keines von beiden ändert das Zehn-Minuten-Tempo der Blöcke.

Für einen Solo-Miner ist die Belohnung pro Block nach einem Halving kleiner, und jede Erhöhung der Schwierigkeit schmälert eine ohnehin winzige Chance.

Ausgaben für Mining-Ausrüstung sind eine finanzielle Entscheidung; sprechen Sie deshalb zuerst mit einer qualifizierten Finanz- oder Steuerfachperson. Neu bei Bitcoin? Der Lernpfad Hier starten behandelt die Grundlagen der Reihe nach.

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