Was ist ein Mining Pool und wie funktioniert er?

Was ist ein Mining Pool?

Ein Mining Pool ist eine Zusammenarbeit zwischen mehreren Krypto-Minern, bei der sie ihre Rechenleistung kombinieren, um schneller neue Blocks im Mining-Prozess zu finden und dadurch gemeinsam Belohnungen zu verdienen. Mining Pools sind entstanden, weil es im Laufe der Jahre immer schwieriger wurde, als einzelne Person erfolgreich einen Block zu minen. Die Belohnungen, die Mining Pools verdienen, werden basierend auf der gelieferten Hashrate der Miner verteilt.

Mining Pools werden bei Kryptowährungen verwendet, die das Proof-of-Work-Konsensalgorithmus nutzen, wie zum Beispiel Bitcoin und Litecoin. Alle 10 Minuten wird auf der Bitcoin-Blockchain von tausenden Computern weltweit der richtige Hash für ein kryptografisches Puzzle gesucht. Der erste Miner mit der richtigen Lösung darf Transaktionen auf der Blockchain validieren und erhält dafür eine Blockbelohnung. Indem Miner einem Mining Pool beitreten, erhöhen sie ihre Chance auf regelmäßige Belohnungen.

Wichtigste Erkenntnisse

• Ein Mining Pool ist eine Zusammenarbeit von Minern, die ihre Rechenleistung bündeln, um schneller Blocks zu finden und Belohnungen zu verdienen.
• Mining Pools sind entstanden, weil individuelles Mining durch zunehmende Schwierigkeit und höhere Kosten fast unmöglich wurde.
• Miner liefern „Shares“ als Nachweis ihrer Rechenarbeit und erhalten Belohnungen basierend auf ihrem Beitrag.
• Die gesamte Hashrate und die Mining Difficulty bestimmen, wie oft ein Pool einen Block findet und wie rentabel Mining ist.
• Es gibt verschiedene Poolstrukturen und Auszahlungsmodelle wie PPS, FPPS und PPLNS, jeweils mit eigenen Vor- und Nachteilen.

Wie sind Mining Pools entstanden?

In den frühen Jahren von Bitcoin konnte jeder mit einem normalen Computer am Bitcoin-Netzwerk teilnehmen und relativ einfach Bitcoin minen. Doch je mehr die Blockchain wuchs, desto höher wurde der Schwierigkeitsgrad, die richtige Lösung für einen Block zu finden. Ein normaler Computer reichte nicht mehr aus. So mussten Miner in spezialisierte Hardware wie ASICs investieren und höhere Energiekosten bezahlen. Je größer die Blockchain wurde und je mehr Menschen Bitcoin zu minen begannen, desto kleiner wurde die Chance für einzelne Miner, erfolgreich Bitcoin zu minen.

So entstand im Jahr 2010 der erste Mining Pool: Slush Pool. Die Idee war einfach: indem Computer zusammenarbeiteten, konnten sie mehr Rechenleistung einsetzen und dadurch schneller Blocks finden. Dadurch kamen Belohnungen regelmäßig statt nur manchmal oder gar nicht.

Wie funktioniert ein Mining Pool?

Ein Mining Pool verteilt die Arbeit auf alle angeschlossenen Miner. Jeder Miner sendet seine „Shares“ an den Pool und weist damit nach, wie viele Rechenversuche er unternommen hat. Die Shares spiegeln also wider, wie viel Arbeit jeder Miner beim Suchen nach einem korrekten Hash geleistet hat.

Wenn ein Mining Pool einen gültigen Block findet, wird die Belohnung pro Miner basierend auf der Menge an Shares verteilt, die er eingereicht hat. Das Zählen der Shares und die Verteilung der Belohnungen an die Krypto-Wallets der Miner werden vollständig automatisch von der Poolsoftware registriert. Zusätzlich berechnet der Mining Pool meist noch eine kleine Gebühr zwischen 1% und 2% für die Verwaltung.

Hashrate und Mining Difficulty

Die Hashrate ist die Geschwindigkeit eines Miners, mit der er kryptografische Berechnungen durchführt, um den richtigen Hash zu finden. Die Hashrate ist ein wichtiges Merkmal eines Mining Pools: je höher die gesamte Hashrate ist, desto größer ist die Chance, einen Block zu finden und damit Belohnungen zu erhalten.

Die Mining Difficulty (der Schwierigkeitsgrad) des Bitcoin-Netzwerks zeigt, wie schwierig es ist, den richtigen Hash zu finden. Satoshi Nakamoto hat im Bitcoin-Whitepaper festgelegt, dass ein Block der Blockchain im Durchschnitt 10 Minuten dauern soll. Deshalb wird die Mining Difficulty ungefähr alle 2016 Blocks (etwa alle zwei Wochen) angepasst. Das sorgt dafür, dass sich die Mining Difficulty automatisch erhöht oder verringert, wenn sich die gesamte Hashrate des Netzwerks verändert. Dadurch wird Mining immer intensiver und somit teurer, was Mining Pools noch relevanter macht.

Wie funktioniert Mining technisch gesehen?

Bei Proof-of-Work-Netzwerken wie Bitcoin versuchen Miner, den richtigen Hash für den Block-Header zu finden. Dieser Block-Header enthält unter anderem den Hash des vorherigen Blocks, die Merkle-Root aller Transaktionen, einen Timestamp, die Difficulty und eine Nonce. Miner passen diese Nonce ständig an, um ein neues eindeutiges Ergebnis zu erzeugen, und führen den Block-Header durch das SHA-256-Algorithmus, bis der Hash dem Difficulty-Target entspricht. Da SHA-256 eine Einwegfunktion ist, lässt sich nicht vorhersagen, welche Eingabe den richtigen Hash liefert. Daher besteht Mining aus einer enormen Anzahl zufälliger Hashversuche. Je höher die Difficulty steigt, desto mehr Versuche sind nötig, um einen Block zu finden. Einzelne Miner können das fast nie allein bewältigen, weshalb Mining Pools notwendig werden.

Welche verschiedenen Arten von Mining Pools gibt es?

Mining Pools können sich in ihrer Struktur unterscheiden und zudem unterschiedliche Methoden zur Verteilung von Belohnungen anwenden. Ein weit verbreiteter Typ eines Mining Pools ist der Proportional Pool, bei dem Miner eine Belohnung basierend auf der Menge an Shares erhalten, die sie bei der Suche nach einem neuen Block geliefert haben. Darüber hinaus gibt es Peer-to-Peer-Pools, die darauf ausgelegt sind, Zentralisierung zu reduzieren. Sie tun dies, indem sie eine zusätzliche Schicht in den Pool integrieren, die verhindert, dass ein Betreiber betrügen kann, und sicherstellt, dass der Pool nicht von einer einzigen zentralen Partei abhängig ist.

Neben der Struktur eines Mining Pools ist auch die Methode der Auszahlung wichtig, die sogenannten Payout-Schemes. Diese bestimmen, wie und wann Miner ausgezahlt werden.

• Pay-Per-Share (PPS): Teilnehmer erhalten direkt eine feste Belohnung pro eingereichtem Share.
• Full-Pay-Per-Share (FPPS oder PPS+ genannt): Funktioniert ähnlich wie PPS, aber hier erhalten Miner auch einen Teil der Transaktionsgebühren aus dem Block.
• Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS): Teilnehmer erhalten eine Belohnung abhängig von der Menge der Shares, die Miner seit dem letzten gefundenen Block geliefert haben. Dadurch bleiben Miner meistens länger im Mining Pool, da sie sonst einen Teil ihrer potenziellen Belohnung verlieren.

Vorteile von Mining Pools

• Zugänglich: Viele Miner können teilnehmen und müssen nicht über riesige Mengen an Hardware verfügen, um eine Chance auf Belohnungen zu haben.
• Regelmäßige Belohnungen: Durch Zusammenarbeit sorgen Miner für ein stabiles und vorhersehbares Einkommen.
• Kosteneinsparung: Die verteilte Anstrengung sorgt dafür, dass Hardware- und Energiekosten relativ besser wieder eingespielt werden können.
• Netzwerksicherheit: Eine höhere gesamte Hashrate macht das Netzwerk sicherer gegen Angriffe und Manipulation.

Nachteile von Mining Pools

• Zentralisierung: Heute wird das Bitcoin-Netzwerk von einer kleinen Anzahl Mining Pools dominiert. Das widerspricht der ursprünglichen Idee vollständiger Dezentralisierung.
• Niedrigere individuelle Belohnungen: Die Erträge eines Mining Pools sind niedriger, als wenn man selbst einen Block minen würde, aber die Chance darauf ist heutzutage extrem gering.
• Abhängigkeit von einem Pool: Miner in einem Mining Pool müssen den Regeln, der Zuverlässigkeit und der Transparenz des Poolbetreibers vertrauen.
• Hoher Energieverbrauch: Proof-of-Work-Mining bleibt sehr energieintensiv, egal ob individuell oder im Pool.

Wie wählt man einen geeigneten Mining Pool?

Wenn du einen Mining Pool suchst, kannst du auf Folgendes achten:

• Größe und Hashrate: Je größer der Mining Pool ist, desto häufiger kann er einen Block finden. Ein zu großer Pool kann jedoch zur Zentralisierung beitragen.
• Payout-Scheme: Achte darauf, wie du ausbezahlt wirst, da dies von deiner Hardware und deiner Strategie abhängt.
• Kosten: Obwohl die meisten Mining Pools 1% bis 2% verlangen, können einige Pools vorübergehend 0% Gebühren anbieten, um neue Miner anzuziehen.
• Reputation und Transparenz: Achte immer auf die Statistiken, Auszahlungen und technischen Informationen, die ein Pool veröffentlicht.

Welche bekannten Bitcoin Mining Pools gibt es?

Bitcoin hat große Mining Pools wie Foundry USA, AntPool, F2Pool, ViaBTC und Binance Pool.

Fazit

Mining Pools sind eine wesentliche Lösung innerhalb von Proof-of-Work-Systemen, da sie Minern helfen, gemeinsam konstante und vorhersehbare Einnahmen zu erzielen, trotz der stark steigenden Schwierigkeit und Kosten des Minings. Obwohl sie die Zugänglichkeit erhöhen und das Netzwerk sicherer machen, bringen sie auch Risiken wie Zentralisierung und Abhängigkeit vom Poolbetreiber mit sich. Die Wahl eines geeigneten Mining Pools hängt daher von Faktoren wie Hashrate, Payout-Scheme, Kosten und der Zuverlässigkeit des Pools ab.