Mining ist ein essenzieller Prozess von Kryptowährungen – wie beispielsweise dem Bitcoin. Ohne die Miner würde das Netzwerk zusammenbrechen, da sie unter anderem auch für die Verifizierung der Transaktionen zuständig sind. Zu Beginn konnte man sich noch mit herkömmlichen Rechnern an diesem Prozess beteiligen, doch das enorme Wachstum des Netzwerks führte dazu, dass rasch immer mehr Rechenleistung nötig wurde. Normale Computer reichten bald nicht mehr aus – spezielle Hardware wurde dafür gebraucht.
Was ist Mining?
Beim Mining versuchen Netzwerkteilnehmer (Nodes) anhand von Hardware und Rechenleistung transaktionsbezogene Rechenaufgaben zu lösen, die dann einen neuen Block in der Blockchain bilden. In den Blöcken werden Transaktionen zusammengefasst. Dieser Vorgang ist ein Wettkampf unter den Minern, da jener, der die Rechenaufgabe zuerst löst, auch die Belohnung einstreicht. Dabei handelt es sich um den sogenannten ‘‘Block Reward‘‘, welcher unter anderem aktuell 6,25 BTC für Bitcoin umfasst.
Theoretisch könnte man als Einzelperson mit genügend Rechenleistung eine solche kryptografische Rechenaufgabe lösen und dafür den Block Reward einstreichen – was jedoch sehr unwahrscheinlich ist.
Die Chance, die Rechenaufgabe zu lösen, wird in Hashes gemessen. Hashes sind die Anzahl der Versuche pro Sekunde einen Block zu finden. Je mehr Rechenpower, desto mehr Hashes. Deshalb kamen Miner schon früh (2010) auf die Idee, ihre Rechenleistung unabhängig von ihrem Standort zu bündeln, um die Chance auf Erfolg zu erhöhen. Dadurch entstanden die ersten Mining-Pools. Da das Mining mittels organisierten Pools ein lukratives Geschäft ist, entstand rund um die Szene über Jahre eine vollwertige Industrie.
Was ist ein Mining Pool?
Miner schließen sich zu einem „Pool“ zusammen, um ihre Rechenleistung zu konzentrieren, denn die Chance einen neuen Block zu erschließen, basiert auf der Rechenleistung (Hash Power). Mit gebündelter Rechenleistung erhöht sich die Hashrate und entsprechend auch die Erfolgschancen.
Wie funktionieren Mining Pools?
Sobald ein solcher Zusammenschluss von Minern die Rechenaufgabe gelöst hat und dafür den Block-Reward einstreicht, wird dieser unter den Teilnehmern gerecht aufgeteilt. Gerecht in dem Sinne, dass jeder Beteiligte eine Belohnung auf Basis der individuell zur Verfügung gestellten Rechenleistung bekommt (je nach Belohnungssystem des Pools). Gemessen wird dies mittels Hash-Rate – also der Anzahl an Versuchen pro Sekunde, die kryptografische Rechenaufgabe korrekt zu lösen, sprich den einzig richtigen Hashwert zu ergründen. Findet ein Teilnehmer die richtige Lösung, wird ein neuer Block an die Kette angehängt. Die dadurch erhaltene Blockbelohnung übergibt er anschließend an den Koordinator des Minings-Pools, welcher eine kleine Gebühr kassiert und den Rest auf Grundlage des Hash-Rate-Beitrags an jeden Teilnehmer auszahlt.
Was sind die bekanntesten Miningpools bei BTC & ETH?
Mining Pools bilden in vielerlei Hinsicht das Herzstück des Bitcoins & Ethereum Ökosystems. So gewähren sie den Netzwerken durch ihre Größe direkte Sicherheit und ihre organisierte Struktur trägt maßgeblich zum nachhaltigen Wachstum bei.
Laut einer im April 2021 auf Research Gate publizierten Studie, war die Entwicklung von Mining Pools zu rationalen und stabilen Organisationen entscheidend für den Erfolg der Kryptowährungen.
Die ersten Miningpools bildeten sich Ende 2010, als einzelne Miner auf die Idee kamen, ihre Rechenressourcen zu bündeln und so ihre Chancen auf Erfolg zu erhöhen. Seither hat sich in dieser Sparte jedoch einiges verändert. Miningpools entstehen und verschwinden wieder von der Bildfläche – nur die etablierten, gut organisierten bleiben. Das Grundprinzip der Miningpools ist jedoch seit dem Beginn gleichgeblieben.
Bitcoin-Miningpools
Foundry USA
Foundry USA ist ein Mining Pool, der als Tochtergesellschaft aus der US-amerikanischen Digital Currency Group (DCG) hervorgegangen ist. Dieser amerikanische Mining-Pool hat dem chinesischen Spitzenreiter AntPool den Thron im Zuge des Bitcoin Miningverbots 2021 in der Volksrepublik China streitig gemacht. Die von Foundry USA angegebene Philosophie besteht darin, Bitcoin zu nutzen, um den wirtschaftlichen und sozialen Wandel voranzutreiben. Außerdem gibt die Organisation an, gegründet worden zu sein, um die institutionelle Nachfrage nach Kapital und vor allem Transparenz in der Mining- und Stakingbranche zu erfüllen. Zudem legt Foundry USA den Fokus darauf, nordamerikanischen Minern Equipment und Hardware bereitzustellen, um den Miningstandort USA zu fördern. Zu den Tochtergesellschaften der Digital Currency Group gehören neben dem Mining Pool Foundry USA, auch noch andere kryptobezogene Unternehmen wie Genesis, Grayscale, Luno und die bekannte Krypto-Nachrichtenseite Coindesk.
Ethereum Miningpools
Ethereum bzw. Ether ist die nach Marktkapitalisierung zweitgrößte Kryptowährung der Welt. Die Ethereum Plattform wurde 2015 durch den Softwareentwickler Vitalik Buterin ins Leben gerufen. Wie auch der Bitcoin basierte das Mining von Ether ursprünglich auf dem Konsens-Algorithmus Proof-of-Work. Damit ist mit Stand September 2022 jedoch Schluss, denn das Netzwerk ist im Zuge des Ethereum Update 2.0 mitten im Umstieg auf den energieeffizienteren Mechanismus – dem Proof-of-Stake. Die ursprünglichen Ethereum Mining-Pools sind somit obsolet.
Generell gibt es in einem Netzwerk, das auf Proof-of-Stake basiert, kein Mining im herkömmlichen Sinn. Dennoch benötigt ein solches Netzwerk ein System, um neue Transaktionen zu validieren und in Blöcke zusammenzufassen. Diese Methode nennt sich „Staking“. Beim Staking investieren Netzwerkteilnehmer Teile ihrer Krypto Bestände in das Netzwerk. Dabei werden die investierten Tokens eingefroren und dem Proof-of-Stake Mechanismus bzw. dem Netzwerk zur Verfügung gestellt.
Vereinfacht gesagt, wird beim Staking keine Rechenleistung benötigt, um mathematische kryptografische Aufgaben zu lösen. Stattdessen werden mittels eines Zufallsprinzips Teilnehmer ausgewählt, die Transaktionspakete validieren und sie in einem Block zusammenfassen. Dieses Zufallsprinzip ist davon abhängig, wie lange die ‚‚Stake‘‘ bereits im Netzwerk liegt und wie viel Kapital bzw. Einheiten dieser umfasst. An dieser Stelle kommen sogenannte Staking-Pools ins Spiel, die ihre Tokenbestände bündeln, um so die Chance zu erhöhen, im Stalking-Auswahlverfahren gewählt zu werden und schließlich die Belohnung zu kassieren.
Ethereum Staking ist schon seit Ende 2020 möglich, denn zu diesem Zeitpunkt wurde eine parallellaufende Blockchain ‚‘‘Beacon Chain‘‘ gestartet. Am 15. September 2022 soll der sogenannte „Merge“, also die Verschmelzung der Beacon Chain mit dem Mainnet vollzogen werden. Aller Voraussicht nach wird Proof-of-Work für Ethereum dann Geschichte sein.
Ethermine
Ethermine war lange Zeit führender Ethereum Mining-Pool – in Bezug auf die weltweite Hashrate. Im Zuge des ETH 2.0 Updates steigt der Mining-Pool nun vollständig auf Staking um. Voraussichtlich wird dieser Pool auch in ETH-Stakingbereich als neuer großer Player agieren. Von Ethermine abgesehen, haben sich große Kryptobörsen bereits signifikante Anteile am ETH-Stakingmarkt geschnappt.
Entstehung & Geschichte von Mining Pools & bisherige Entwicklung
Wie auch die Kurse von Kryptowährungen ist auch die Mining Industrie einem stetigen Wandel ausgesetzt. Mining Pools treten in Erscheinung und verschwinden ebenso schnell wieder, sobald ein starker Bärenzyklus eintritt oder einschneidende politische Entscheidungen getroffen werden – z. B. Regulierungen. Im Grunde halten sich nur resistente Mining-Organisationen langfristig über Wasser.
Die Geschichte von Miningpools: 2011 – 2022
Die Idee, im Kryptobereich Rechenleistung zu bündeln, geht über ein Jahrzehnt zurück. Laut Angaben von Blockchain.com stieg die für das Mining im Bitcoin-Netzwerk verwendete Rechenleistung zwischen den Jahren 2011 und 2018 um den Faktor 100 Millionen. Von 2018 bis 2020 hat sich diese nochmals verzehnfacht. In Folge eine kurze Beschreibung der Geschichte von Mining Pools:
2010 – Der erste Bitcoin Mining Pool
Um mehr Rechenleistung aufzubringen, begannen 2010 immer mehr Miner GPUs (Grafikkarten) anstatt Prozessoren (CPU) für den Miningprozess zu verwenden. Dadurch wurde es für einzelne Miner erstmals schwieriger, eigenständig Blocks zu finden. Die Idee machte sich breit, Rechenleistung zu bündeln, um so einen größeren Hashanteil des Netzwerks einzunehmen. So wurde der erste Mining-Pool namens ‚‚Slush Pool‘‘ in Tschechien gegründet. Der Pool schürfte in den ersten 24 Stunden 3 Blocks Bitcoin – was selbst damals schon als lukrativ galt.
2011 – Mining Pools und erste große Erfolge
Nur ein Jahr später im Juni 2011 trat der nächste Mining Pool auf den Plan – Eligius. Die rasant steigende Beliebtheit von Mining Pools veranschaulichte sich dadurch, dass die beiden Organisationen allein noch im selben Jahr (2011) fast 20 % der weltweiten Hashpower einnahmen.
2012 – Die Miningbranche zeigt erste Anzeichen einer ‚‚Industrie‘‘
Durch den Erfolg von Eligius trat das Konzept von Mining Pools 2012 erst so richtig in das Bewusstsein der Szene. Ein neuer noch viel erfolgreicher Mining Pool namens BTC Guild bildete sich, wodurch die kombinierte Hashrate aller Mining Pools bis zum Ende des Jahres beinahe 50 % ausmachte.
2013 – 2014 – Angriff auf die Bitcoin-Blockchain & chinesische Mining-Pools
Das Jahr 2013 gebührte vor allem einem Pool: GHash.IO. Dieser neue Zusammenschluss an Minern lockte dadurch – keine Pool-Gebühren zu erheben, wodurch der Pool schneller wuchs als alle anderen zuvor. Der Pool boomte sogar so enorm, dass er im Jahr 2014 eine kritische Marke erreichte – nämlich die 51 % Hashrate des weltweiten Netzwerks. In einem Blockchain-Netzwerk gilt diese Mehrheit, kontrolliert durch eine einzige Organisation als wortwörtlicher „Angriff“ auf das gesamte Netzwerk. Wer diese Schwelle erreicht, ist theoretisch in der Lage, die Blockchain mittels gefälschter Transaktionen zu manipulieren.
Dem GHash.io Management sei Dank hat die Organisation schnell reagiert, die Registrierung neuer Nutzer ausgesetzt und die bestehenden Mitglieder aufgefordert den Pool zu wechseln. Dadurch fiel die Hashrate rasch ab und stabilisierte sich auf 42 % des Gesamtnetzwerks.
Die zweite Hälfte vom Jahr 2013 war der Zeitpunkt, an dem die chinesische Mining Industrie so richtig durchstartete. Unzählige Chinesen erkannten die Profitmöglichkeiten, die das Mining mittels Pools zu bieten hat. Folglich wurde der bis heute dominierende und älteste Pool F2Pool gegründet, welcher schon etwas später, im Jahr 2014 auf den 1. Platz der Mining Pools nach Hashrate sprang. Aber auch der bis heute stabile Mining Pool AntPool fand in diesem Jahr seine Anfänge, direkt gefolgt vom ebenfalls chinesischen Pool BTCC.
2015 – das Ende einst florierender Pools
Die Mining-Branche ist stetigen Verwerfungen unterworfen und das Jahr 2015 ist das beste Beispiel dafür. Demnach kündigte der ehemals dominierende Pool BTC Guild seine Schließung auf unbestimmte Zeit an. Aber auch die einst florierenden Mining Pools, wie GHash.IO und Eligius wurden durch die chinesischen Pools vom Markt verdrängt. Generell bildete 2015 das Jahr, in dem sich das Zentrum des Krypto-Minings, speziell Bitcoin-Minings in die Volksrepublik China verlagerte.
2016 – 2018 – Normalisierung der Mining-Industrie
Diese Jahre zeichneten sich durch die Gründung weiterer starker chinesischer Pools aus. Unter anderem ViaBTC, BTC.com und HaoBTC. Dadurch machte die chinesische Mining-Industrie schon bald den Großteil der weltweiten Hashrate aus. Seit der Übernahme dieser chinesischen Mining-Organisationen stabilisierte sich die Industrie in den Folgejahren einigermaßen.
2019 – 2020 Druck durch bevorstehendes Bitcoin Halving
2019 erblickten neue gehypte Pools wie BytePool und OKExPool das Licht der Welt. Zwar schafften es diese Mining-Organisationen in Top 10, gerieten jedoch kurze Zeit später im Jahr 2020 unter Druck. Der Grund dafür lag im Bitcoin Halving, welches ca. alle 210.000 Blöcke stattfindet (rund alle 4 Jahre) und bei dem die Belohnung für geminte Blocks halbiert wird. Etwas später, nach dem Halving startete der Binance-Pool (Pool einer Krypto-Börse) durch und katapultierte sich sofort nach dem Start in die Top 5.
Anmerkung: Das Bitcoin-Halving ist nicht nur für die Mining Industrie ein bedeutendes Event, sondern auch für Trader bzw. Bitcoin-Investoren. Eine Halbierung der Block-Belohnung bedeutet, dass die Produktionsgeschwindigkeit der Bitcoins generell halbiert wird. Das fördert Knappheit, wodurch die Preise in der Regel steigen.
2021 – China verordnet Krypto-Mining Verbot
Der 19. Juni 2021 markiert einen schwarzen Tag der chinesischen Kryptobranche. Denn das durch die Kommunistische Partei verordnete Krypto-Mining-Verbot trat in Kraft. Gigantische Miningfarmen wurden im Zuge dessen, durch die Behörden geschlossen. Innerhalb von 24 Stunden brach die Hashrate der chinesischen Mining-Hochburgen aufs massivste ein. F2Pool verlor in diesen Stunden 14,19 % seiner Hashrate, AntPool sogar satte 26,71 %. Auch das Unternehmen Binance, welches damals noch in Shanghai ansässig war, verlor mit seinem Binance-Pool 24,62 % seiner Hashpower. Doch bedeutete dieser Schlag lange nicht das Ende der weltweiten Mining Industrie. Im Kontrast zu den extremen Verlusten der chinesischen Pools verzeichnete der US-amerikanische Pool Foundry USA ein Plus von 90 % Hashrate. Das Miningverbot in China löste eine regelrechte Flüchtlingswelle der großen chinesischen Krypto-Industrie aus. Zahlreiche Miner flohen in miningaffine Länder, allen voran die USA (Texas), Kasachstan und Russland.
2022 – Foundry USA an der Spitze, gefolgt von F2Pool und AntPool
Dass nun die USA die Speerspitze der Mining-Branche bildet, kommt vielen westlichen Krypto-Befürwortern gerade recht. Damit enden die zahlreichen Verschwörungstheorien rund um das Thema – China würde den Bitcoin kontrollieren, weil die chinesischen Mining-Pools über Jahre die Mehrheit der weltweiten Hashingpower innehielten.
Außerdem wurde Mining für die westlichen Miner durch die Schließung chinesischer Rechenzentren wieder profitabler. Es gilt jedoch anzumerken, dass zwar direkt nach dem Verbot in China, die landesweite Hashrate während den Monaten Juli und August 2021 auf 0 % fiel – diese Entwicklung jedoch nicht lange andauerte. Mittlerweile veranschaulichen Daten des Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index, dass China schon wieder über einen durchschnittlichen Hashrateanteil von 21,11 % verfügt. Das bedeutet höchstwahrscheinlich, dass trotz des Verbots in China signifikantes Untergrundmining stattfindet.
Welche Mining Pool Methoden gibt es?
Bei der Auswahl des Mining-Pools gilt es einige Aspekte zu beachten. Darunter natürlich die vom Pool verrechneten Gebühren für Auszahlungen, die Stabilität des Pools sowie die Größe des Pools (Hashrate). Letzteres ist ausschlaggebend für die Häufigkeit an abgebauten Blocks. Zusätzlich verwenden die unterschiedlichen Pools unterschiedliche Protokolle zur Auszahlung von Belohnungen. Folgende sind die Wichtigsten:
Pay-per-Share (PPS)
Die Methode Pay-per-Share (PPS) zielt darauf ab, garantierte Auszahlungen jedoch mittels pauschalen Betrages auf Basis der individuell zur Verfügung gestellten Anteile zu gewähren. Die Höhe der Auszahlung hängt vom Beitrag des individuellen Miners ab – also den beigetragenen Hashes. Die Anteile werden hierbei stets ausbezahlt, selbst – wenn der Pool den Block in einer Miningrunde nicht findet. Die Auszahlungen erfolgen direkt aus dem Guthabenkonto des Pools – der größte Teil des Risikos liegt dabei beim Poolbetreiber.Ergo: die PPS-Methode gewährt den Minern fixe pauschale Einnahmen, unabhängig vom Erfolg des Pools – jedoch ohne Anteil an den Transaktionsgebühren.
Proportional (PROP)
Nutzt ein Pool die proportionale Methode, werden Miner auf Basis der beigesteuerten Anteile (Hashing-Power) bezahlt. Diese Belohnung wird auf der Grundlage der Zeit, die zwischen der Findung eines Blocks und dem Nächsten benötigt wird, berechnet – sogenannte ‘‘Rounds‘‘. Bei der proportionalen Methode bekommen die Miner in der Regel den exakten prozentualen Anteil, auf Basis der prozentual zur Verfügung gestellten Hashpower. Trägt ein Miner also in einer Runde 20 % Hashingpower bei, erhält er am Ende der Runde 20 % der Blockbelohnung – unabhängig davon, ob der Block tatsächlich durch den Pool gefunden wurde.
Pay-Per-Last N Share-System (PPLNS)
Anders als bei der Pay-per-Share Methode werden Anteile nur dann bezahlt, wenn der Pool auch tatsächlich Blöcke findet. Die Einnahmen durch die Miner sind also davon abhängig, wie viel Anteile sie zur Findung eines Blocks beitragen und wie viel „Glück“ der Pool hat. Ist der Pool erfolgreich, bzw. hat das Glück an einem Tag mehrere Blöcke zu finden, springen dabei auch sattere Gewinne für die Miner heraus. Gewinne für die einzelnen Miner sind hierbei vom Erfolg des Pools abhängig.
PPS+
Dabei handelt es sich um eine Kombination der Methoden PPS und PPLNS. Der Blockreward wird nach Pay-Per-Share Methode verteilt – Mining und Servicegebühren jedoch mittels PPLNS-Methode. Der Vorteil gegenüber dem standardmäßigen PPS: Die Miner erhalten zusätzlich Anteile der Transaktionsgebühren, die innerhalb eines Blocks zusammengefasst wurden.
Full Pay Per Share (FPPS)
Bei FPPS werden Blockbelohnungen als auch Gebühren nach dem theoretischen Gewinn berechnet und an die Miner auf Basis deren beigesteuerter Anteile ausbezahlt. Wie auch bei PPS werden die Miner bei FPPS unabhängig davon bezahlt, ob der Pool einen Block findet.
Was haben Mining Pools mit Farmen zu tun?
Miningfarmen und Mining Pools haben, genauer betrachtet, nichts miteinander zu tun. Farmen sind Hardwarezentren, ähnlich einem Serverzentrum. Wie im unteren Bild veranschaulicht, handelt es sich dabei um eine Einrichtung, die an einem bestimmten Standort miningspezifische Hardware in großen Mengen betreibt. Damit wird die eigens erzeugte Hashpower logischerweise enorm erhöht. Miningfarmen müssen jedoch nicht gezwungenermaßen einem Mining Pool angeschlossen sein. Sie können auch ganz autark, individuell Hashingpower in das Netzwerk einspeisen und den gesamten Gewinn für gefundene Blöcke einstreichen. Bei einem Mining Pool hingegen, handelt es sich um einen Zusammenschluss an Minern und ggf. Farmen, die unabhängig von ihrem geografischen Standort ihre Rechenleistung bündeln, um somit die Chancen auf Profite zu erhöhen. Die meisten Mining-Pools bestehen also aus einem Zusammenschluss an Minern, die an den verschiedensten Standorten bzw. Ländern der Welt minen und dennoch ihre Profite ordnungsgemäß aufteilen.
Sind Mining Pools für kleinere Privatanleger sinnvoll? Was sind die Voraussetzungen um daran teilnehmen zu können?
Ob Mining an sich sinnvoll ist, hängt von vielen Faktoren ab – z. B. den Stromkosten des jeweiligen Miningstandorts und der aktuellen Lage des Marktes. Außerdem erfordert effektives Mining eine beträchtliche Menge an Rechenleistung. Da herkömmliche PCs hierbei nicht wirklich mithalten können, wurde explizit zum Mining von Kryptowährungen passende Hardware entwickelt. Teils wird noch mit teuren Grafikkarten (GPUs) gemint, vermehrt jedoch mit sogenannten ASICs – Application-Specific Integrated Circuits, die explizit zum Mining von z. B. Bitcoin entwickelt wurden. Selbst Grafikkarten Mining ist z.B. bei Bitcoin heutzutage nicht mehr allzu sinnvoll, da diese Hardware schlichtweg nicht zum Mining von Kryptowährungen entwickelt wurde. Große Grafikkartenhersteller wie Nvidia haben deshalb schon angekündigt, zukünftig Grafikkarten auf den Markt zu bringen, die speziell fürs Mining konzipiert werden.
Was sind die Voraussetzungen für einen Beitritt?
Grundsätzlich kann jeder, der über einen Computer bzw. die nötige Hardware verfügt, einem Mining-Pool beitreten. Ist man im Besitz der notwendigen Hardware, ist es zu empfehlen, die individuelle Rentabilität mittels Rechner zu ermitteln.
Ansonsten wird lediglich eine Mining-Software, die von den meisten Pools kostenlos bereitgestellt wird, vorausgesetzt und natürlich eine eigene Krypto-Wallet, um Gewinne auszahlen zu können. Selbstverständlich muss man sich vorher beim jeweiligen Mining Pool registrieren. Weiter sind bei der Auswahl eines Mining Pools folgende Punkte wichtig:
- Die Belohnungsmethode des Pools
- Größe des Pools und Stabilität
- Erfolgsbilanz des Pools (Häufigkeit der gefundenen Blöcke)
Kann Bitcoin Mining für Privatpersonen noch profitabel sein?
Es kommt zunächst darauf an, ob man Bitcoin oder andere Kryptowährungen minen möchte. Die Bitcoin Miningszene ist mittlerweile ein extrem kompetitiver Markt. Trotz der aktuell fallenden Kurse erreicht die globale Hashrate stetig neue Rekordwerte. Diese Tatsache spricht gegen die Lukrativität von Bitcoin Mining durch Privatpersonen. Dennoch kann Bitcoin Mining auch für Privatpersonen noch immer profitabel sein, wenn die richtigen Voraussetzungen erfüllt sind. Die lokalen Stromkosten sind dabei die wichtigste Variabel. Im Hinblick auf die derzeitigen Stromkosten in Deutschland ist Bitcoin Mining hierzulande ein Verlustgeschäft – selbst, wenn die passende Hardware gegeben ist.