Wie funktioniert Ethereum-Mining? Ein Leitfaden für Einsteiger

Two miners inside a GPU hardware

Vereinfacht ausgedrückt, ist das Mining von Kryptowährungen ein Prozess zur Lösung komplexer mathematischer Probleme. Miner sind im Wesentlichen der Eckpfeiler eines jeden Kryptowährungsnetzwerks, da sie ihre Zeit und Rechenleistung darauf verwenden, diese mathematischen Probleme zu lösen, indem sie einen so genannten "proof of work" für das Netzwerk bereitstellen, der die Ether-Transaktionen überprüft. Außerdem sind die Miner dafür verantwortlich, durch diesen Prozess neue Ether-Token zu erschaffen, da sie Belohnungen in Ether für die erfolgreiche Erledigung einer Arbeitsaufgabe erhalten.

Da immer mehr Miner mitmachen, werden die Probleme automatisch schwieriger zu lösen, was bedeutet, dass mehr Zeit und Rechenleistung benötigt wird, um sie zu bewältigen und die Belohnungen immer kleiner werden. Da der Wert von Ether jedoch immer weiter ansteigt, sind die Belohnungen, die die Bergleute erhalten, immer noch beträchtlich. Darüber hinaus sehen viele Menschen das Mining als ideologischen Anreiz, um das Netzwerk direkt zu unterstützen.

Ein heimlicher Krypto-Miner im Büro

Einige Details zum Ethereum-Mining...

Für jeden Transaktionsblock setzen Miner ihre Rechenleistung ein, um ein mathematisches Rätsel zu lösen.

Um es genauer zu sagen, die Bergleute verwenden die einzigartigen Header-Metadaten des Blocks, die einen Zeitstempel und eine Softwareversion enthalten, in einer Hash-Funktion, die eine feste Länge von Zufallszahlen und -Buchstaben erzeugt. Dieser String wird Hash genannt, und wenn der Miner einen Hash findet, der dem aktuellen Ziel entspricht, wird der Block als gemint betrachtet und an das gesamte Netzwerk gesendet, damit andere Knoten die Transaktion validieren und zu ihrer Kopie der Blockchain hinzufügen können.

Hash - eine eindeutige Folge von Zufallszahlen fester Länge, die aus Daten beliebiger Größe erstellt werden kann.

Beispiele für Hash-Inputs und Outputs

Obwohl Bitcoin immer noch die wichtigste und am meisten geschätzte Kryptowährung ist, plagen das Netzwerk einige Probleme. Eines dieser Defizite ist die zunehmende Zentralisierung des Bitcoin-Minings. Damals, als das Netzwerk entstand, war das individuelle Mining noch mit leistungsfähigen Computern oder sogar einem Laptop möglich. Heutzutage, mit dem Vormarsch der ASICs, sind die einzigen Unternehmen, die von diesem Prozess profitieren können, riesige Firmen, die über riesige Miningzentrenverfügen. Diese Anlagen benötigen viel Strom zum Betrieb und sind sehr teuer in der Installation und im Service.

Bei Ethereum ist der Prozess etwas anders. Ethereum belohnt seine Miner auf der Grundlage des Proof-of-Work-Algorithmus Ethash, der das dezentrale Mining durch Einzelpersonen fördert und das ASIC-Mining nicht unterstützt. Dennoch kann die Montage eines geeigneten, leistungsfähigen Computers sehr kostspielig sein und Ihre Stromrechnung wird viel größer als üblich sein.

Die Belohnung von Bitcoin für den erfolgreichen Abbau halbiert sich etwa alle vier Jahre und korreliert mit der begrenzten Gesamtzahl an Münzen. Derzeit liegt die Belohnung für den erfolgreichen Abbau eines Transaktionsblocks im Bitcoin-Netzwerk bei 12,5 Bitcoins. Basierend auf dem Ethash-Algorithmus wird das erfolgreiche Mining auf dem Ethereum-Netzwerk mit drei Ether bewertet, zuzüglich aller Transaktionsgebühren und Code-Verarbeitungsgebühren. Aber im Durchschnitt dauert es etwa 10 Minuten oder mehr, um einen Block von Bitcoin-Transaktionen zu verifizieren und abzubauen, während der Durchschnitt von Ethereum bei etwa 12 Sekunden liegt. Dies wird durch das GHOST-Protokoll von Ethereum erreicht, das solche schnellen Bestätigungen ermöglicht, aber auch erlaubt, dass mehr Blöcke verwaist bleiben. So können Sie möglicherweise mehrere Blöcke von Ethereum in der gleichen Zeit minen, die es braucht, um nur einen Bitcoin-Block zu erzeugen.

Aktuell sind fast 17 Mio. der insgesamt 21 Mio. Bitmünzen im Umlauf, während nur die Hälfte des gesamten Angebots von rund 92 Mio. Münzen bis zum fünften Jahr ihres Bestehens auf dem Ethereum-Netz abgebaut worden sein wird.

Ein Kryptominer in einer Mine

Die Transaktionen werden auch auf den beiden Netzen unterschiedlich bewertet. In Ethereum werden Transaktionen als "Gas" bezeichnet, das im Wesentlichen jede Operation auf dem Netz antreibt. Das bedeutet, dass der Benutzer, um Änderungen an der Blockchain vorzunehmen, etwas Ether ausgeben muss. Das Gas wird in Abhängigkeit vom Speicherbedarf, der Komplexität der Aktion und der benötigten Bandbreite berechnet. Andererseits sind Bitcoin-Transaktionen durch die maximale Blockgröße, die bei einem MB liegt, begrenzt und konkurrieren gleichberechtigt miteinander.

Der Hauptunterschied besteht vielleicht darin, dass Ethereum über einen eigenen, vollständigen internen Turing-Code verfügt, was bedeutet, dass grundsätzlich alles berechnet werden kann, sofern genügend Zeit und Rechenleistung zur Verfügung steht. Bitcoin hingegen hat diese Möglichkeit nicht. Obwohl es unbestreitbare Vorteile gibt, einen Turing-Komplettcode zu haben, bringt seine Komplexität gewisse Sicherheitskomplikationen mit sich, die zum berühmten DAO-Angriff und der anschließenden harten Verzweigung des Netzwerks beitrugen.

Siehe auch: Was ist Mining

Hardware zum Ethereum-Mining

Bevor Sie loslegen können, müssen Sie spezielle Hardware anschaffen, um Ihren Computer für das Vollzeit-Mining einzurichten. Sie können dafür entweder die CPU (Central Processing Unit), den Prozessor Ihres Computers verwenden, oder eine GPU (Graphic Processing Unit), was den Kauf einer teuren Grafikkarte erfordert.

Dabei ist zu beachten, dass die Gewinnung von Ether mit CPUs weder rentabel noch lohnend ist, da selbst Einsteiger-Grafikprozessoren beim Mining etwa 200-mal schneller sind als CPUs. Vor dem Kauf einer Grafikkarte sollten Sie die mit dem Kauf verbundenen Kosten sowie den Energieverbrauch berücksichtigen. Am wichtigsten ist, dass Sie die Hash-Rate Performance berücksichtigen müssen, also die Geschwindigkeit, mit der mathematische Probleme gelöst werden.

Sie können auch eine Mininganlage einrichten, d.h. eine Maschine, die aus mehreren GPU-Einheiten besteht, um Ihre Hash-Rate und damit Ihre Chancen auf einen erfolgreichen Bergbau zu erhöhen.

Nachfolgend finden Sie eine Vergleichstabelle einiger der effizientesten Grafikprozessoren, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind.

Name

Hash Rate

Ungefährer Preis

Nvidia GTX 1070

30 MH/s

ab 500 US-Dollar

AMD RX 580 / 570

29 MH/s / 27 MH/s

ab 500 US-Dollar/ ab $470 US-Dollar

Nvidia GTX 1080 Ti

32 MH/s

ab 900 US-Dollar

AMD RX 480

28 MH/s

ab 500 US-Dollar

AMD RX 470

29 MH/s

ab 500 US-Dollar

Ethereum Mining Software

Nachdem Sie Ihre Hardware ausgewählt und gekauft haben, müssen Sie die Software installieren. Zunächst benötigen Sie Treiber für Ihre Grafikkarte, die Sie auf der Website des Herstellers finden oder die Sie zusammen mit der Karte erhalten.

Dann müssen Sie Ihren Knoten einrichten und mit dem Netzwerk verbinden. Dazu müssen Sie die gesamte Ethereum-Blockchain herunterladen, die derzeit über 20 GB groß ist und immer weiter wächst. Dann müssen Sie Ihren Knoten mit dem Netzwerk verbinden. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten. Benutzer, die mit der Kommandozeile vertraut sind, können Geth installieren, wobei auch andere Dienste wie MinerGate oder Ethermine verfügbar sind.

Einmal eingerichtet, wird Ihr Knoten mit allen anderen Knoten und dem Netzwerk selbst verbunden. So können Sie sowohl mit dem Mining beginnen als auch Ihre eigenen Smart Contracts einsetzen, dezentrale Anwendungen erstellen und Transaktionen durchführen.

Testing

Bevor Sie mit dem Mining von Ether beginnen, können Sie ein privates Testnetzwerk einrichten. Das ist ein äußerst nützliches Werkzeug, wenn Sie öffentliche Aufträge testen, eine neue Technologie entwickeln oder einfach nur Ihre Fähigkeiten im Bergbau testen wollen. In einem privaten Testnetzwerk sind Sie der einzige Benutzer, d.h. Sie sind dafür verantwortlich, alle Blöcke zu finden, alle Transaktionen zu validieren und intelligente Verträge auszuführen. Ein Ethereum-Sandkasten sozusagen. Derzeit erfolgt dies über eine Befehlszeile, wobei Dienste wie Geth solche Optionen bereitstellen.

Die ungefähre Hash-Rate Ihres Gerätes zu kennen, wird Ihnen auch bei der Berechnung potentieller Gewinne eine große Hilfe sein. Sie können diesen Rentabilitätsrechner verwenden, der automatisch Ihre Hash-Rate basierend auf der von Ihnen verwendeten Hardware und den Stromkosten in Ihrem Land berechnet. Im Wesentlichen werden Sie nach der höchstmöglichen Hash-Rate suchen, denn je höher sie ist, desto schneller können Sie Ether abbauen.

Ein Krypto-Miner in China

Ethminer installieren

Nachdem Sie einen Knoten eingerichtet und mit dem Netzwerk verbunden haben, müssen Sie noch eine Mining-Software namens Ethminer für Windows installieren. Die GPU-Mining-Anleitung für andere Betriebssysteme finden Sie hier. Ethminer lässt Ihre CPU oder GPU den Hash-Algorithmus laufen, der für die Sicherung des Netzwerks durch einen Arbeitsnachweis unerlässlich ist. Die Schnittstelle ist im Grunde genommen eine Kommandozeile, aber es ist zu erwarten, dass zukünftige Versionen des Ethereum-Netzwerks eine benutzerfreundlichere Schnittstelle haben werden. Mehr Informationen zu all dem finden Sie auf Ethereums offizieller Website.

Wie und wann werde ich bezahlt?

Wenn Sie einen Block erfolgreich gemint haben, haben Sie Anspruch auf drei ETH-Belohnungen. Zusammen mit der Belohnung erhalten die Miner die mit der Transaktion verbundenen Gebühren. Diese Gebühren dienen als weiterer Anreiz für Miner, ihre Arbeit zu tun, da viele die Transaktion mit höheren Gebühren bevorzugen. Die Belohnung wird dann auf die mit dem Miner oder dem Miner-Pool verbundene Ethereum-Brieftasche übertragen, was nahezu augenblicklich geschieht.

Ihr ungefähre Einkommen kann auf der Grundlage Ihres Hash-Tarifs und Ihres Stromverbrauchs berechnet werden. Vergessen Sie auch nicht, die Kosten für die von Ihnen gewählte Hardware und mögliche Upgrades Ihrer Bandbreite zu berücksichtigen. Es gibt mehrere Ethereum Online-Rentabilitätsrechner, die von Diensten wie CryptoCompare, CoinWarz, WhatToMine und MyCryptoBuddy bereitgestellt werden.

Einem Mining-Pool beitreten

Für Anfänger kann sich der Beitritt zu einem Ethereum-Mining-Pool als viel rentabler erweisen als alleiniges Mining. Ein Mining-Pool besteht aus einer Gruppe von Minern, die ihre Anstrengungen und Rechenleistung bündeln, um ihre Chancen zur Lösung der kryptographischen Rätsel und zum Verdienen von Ether zu verbessern. Die Gewinne werden dann proportional zur eingebrachten Rechenleistung auf alle Beteiligten aufgeteilt.

Stilisiertes Fresco mit Adam, Bitcoins und Gott

Es gibt viele verschiedene Faktoren, zu berücksichtigen, bevor Sie sich einem Mining-Pool anschließen. Zum Beispiel die Rechenleistung des gesamten Pools, die Auszahlungsstrukturen, Gebühren, etc. Außerdem gibt es einige Pools, die nicht ewig existieren. Typischerweise können die Gebühren zwischen null Prozent und rund zwei Prozent liegen. Abhängig vom Pool können Sie Auszahlungen von einmal alle 24 Stunden bis zu vier- bis sechsmal am Tag erhalten. Für solche häufigen Auszahlungen benötigen die meisten Pools Guthaben von mehr als einer ETH.

Der Beitritt zu einem Pool ist einfach, da viele von ihnen nicht einmal eine Registrierung vorraussetzen. Um einigen Pools beizutreten, müssen Sie jedoch einen Anmeldeprozess auf der Website durchlaufen. Derzeit ist der größte Ethereum-Minenpool mit 25 Prozent der Hashing-Power des Netzwerks Ethpool und Ethermine, die trotz zweier getrennter Websites im Grunde ein einziger riesiger Minenpool sind. Andere große Pools sind DwarfPool, ein drittgrößter Ethereum-Pool mit etwa 13 Prozent der Hash-Rate des Netzwerks sowie Ethfans und f2pool, der zweit- und viertgrößte Pool im Netzwerk. Die beiden letztgenannten Pools sind nur auf Chinesisch verfügbar, was für einige der Leser vielleicht ein Problem darstellt.

Lohnt sich das Ethereum-Mining noch?

Bei den meisten Krypto-Währungen steigen der Schwierigkeitsgrad des Minings und die damit verbundenen Kosten kontinuierlich an. Wie Sie in der Grafik unten sehen können, ist die Schwierigkeit des Ethereum-Bergbaues jedoch im Oktober 2017 um 50 Prozent gefallen. Dies ist höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Belohnung von fünf ETH pro Block auf drei ETH gesunken ist.

Ein auf dem Bargeld liegender Äther

Die Mining-Schwierigkeit scheint jedoch immer wieder an ihre ursprünglichen Grenzen zurückzukehren. Da sich immer mehr Miner an diesem Prozess beteiligen, wird es auch immer schwieriger und kostspieliger. Aber der Wert von Ethereum steigt stetig und wird das höchstwahrscheinlich auch weiterhin tun, so dass sich das Mining auf lange Sicht lohnt.

Nichtsdestotrotz stehen dem Ethereum-Netzwerk große Veränderungen bevor. Irgendwann in absehbarer Zeit plant das Team dahinter, seinen Proof of Work-Algorithmus abzuschaffen und stattdessen einen "Proof of Stake"-Rahmen einzuführen. Sobald dies geschieht, benötigt das Netzwerk keine Miner mehr, um die Transaktion zu sichern und zu bestätigen, da dies von Token-Besitzern durchgeführt wird. Die Schöpfer der neuen Token werden in einer deterministischen Weise ausgewählt, abhängig von ihrem Reichtum, der auch als Einsatz definiert ist. Vor allem werden die Miner keine Blockprämien mehr erhalten, sondern nur noch die Transaktionsgebühren. Der jüngste Rückgang der Ethereum-Blockschwierigkeit wird oft durch die Abnahme des Belohnungsbetrags auf drei ETH erklärt und wurde vielleicht in Vorbereitung auf den unvermeidlichen Übergang zu einem neuen Algorithmus durchgeführt.

Chart des Wachstums der Block-Komplexität bei Ethereum

Das Update wird in Form eines Hard Fork erfolgen, der das Netzwerk erneut in zwei Teile aufteilen wird. Wer also weiter nach Belohnungen suchen möchte, kann dies mit der alten Version von Ethereum tun. Da es kein festes Datum für das Update gibt, ist es wirklich schwer vorherzusagen, wie profitabel der Einstieg in das Mining an diesem Punkt ist.

Siehe auch:

Ethereum News

Ethereum Preisanalyse

Ethereum price index