Blöcke Schürfen

Der Mining-Prozess in Bitcoin und anderen Kryptowährungen ist ein kritischer Mechanismus, der zwei wesentliche Funktionen erfüllt:

• Hinzufügen neuer Transaktionen zur Blockchain (und damit deren Sicherung und Verifizierung);
• Einführung neuer Bitcoins in den Umlauf.

Fassen wir zusammen, was wir bereits darüber gelernt haben, und werfen wir einen genaueren Blick darauf, wie der Mining-Prozess funktioniert:

1. Transaktionsverifizierung

Miner beginnen den Prozess, indem sie Transaktionen aus dem Memory Pool des Bitcoin-Netzwerks sammeln. Dies sind Transaktionen, die von Benutzern durchgeführt wurden und darauf warten, bestätigt und zur Blockchain hinzugefügt zu werden. Miner wählen aus, welche Transaktionen in den nächsten Block aufgenommen werden sollen, basierend auf Transaktionsgebühren und anderen Faktoren; Transaktionen mit höheren Gebühren werden in der Regel bevorzugt. Sobald ein Miner die Transaktionen ausgewählt hat, kompiliert er sie zu einem Block.

Werfen wir einen Blick auf das folgende Bild, um dies zu verdeutlichen:

Zuerst übermitteln Benutzer (angenommen, es gibt 'n' Benutzer) ihre Transaktionen, jeweils begleitet von einer Gebühr, die sie bereit sind zu zahlen, damit die Transaktion verarbeitet wird. Diese Transaktionen werden an den Speicherpool (auch bekannt als Mempool) gesendet, der ein Wartebereich für Transaktionen ist, bevor sie von Minern bestätigt werden. Die Transaktionen im Mempool werden als Tx1 bis Txm bezeichnet, wobei 'm' eine beliebige Anzahl von Transaktionen sein kann, die im Pool warten. Schließlich wählen Miner Transaktionen aus dem Speicherpool aus, um sie in einen neuen Block aufzunehmen, basierend auf ihren Gebühren.

2. Lösen des Proof of Work

Der Kern des Mining-Prozesses besteht darin, ein kryptografisches Rätsel zu lösen, bekannt als Proof of Work (PoW). Dieses Rätsel erfordert Rechenaufwand und ist so konzipiert, dass es schwer zu lösen, aber leicht zu überprüfen ist und das Finden eines Hashs beinhaltet, der unter einem bestimmten Zielwert liegt.

Wie bereits erwähnt, ist der Nonce eine Zahl, die Miner bei jedem Versuch, das Rätsel zu lösen, ändern. Durch Ändern des Nonce und Hashing der Blockinformationen erzeugen Miner unterschiedliche Hashes.

Das Ziel ist es, eine Nonce zu finden, die einen Hash erzeugt, der niedriger oder gleich dem Ziel-Hash ist, der vom Netzwerk festgelegt wurde. Der erste Miner, der eine Nonce findet, die einen gültigen Hash erzeugt, gewinnt das Recht, den neuen Block zur Blockchain hinzuzufügen.

3. Blockbestätigung und Belohnung

Sobald ein Miner das Rätsel erfolgreich gelöst hat, sendet er den neuen Block an den Rest des Netzwerks zur Überprüfung. Andere Knoten im Netzwerk überprüfen die Gültigkeit des Blocks, einschließlich der Richtigkeit der Transaktionen und des Hashs. Wenn der Block gültig ist, wird er zur Blockchain hinzugefügt, und der Miner wird mit neu geschürften Bitcoins (der Blockbelohnung) und den Transaktionsgebühren der im Block enthaltenen Transaktionen belohnt.

Wie Sie sehen können, gibt es hier nichts Kompliziertes. Sobald ein Block geschürft, verbreitet und verifiziert ist, wird er direkt nach dem letzten Block zur Blockchain hinzugefügt.

Schwierigkeitsanpassung

Das Bitcoin-Netzwerk passt die Schwierigkeit des Mining-Puzzles automatisch etwa alle zwei Wochen oder alle 2.016 Blöcke an. Diese Anpassung stellt sicher, dass die durchschnittliche Zeit, um einen neuen Block zu finden, bei etwa 10 Minuten bleibt, unabhängig von der gesamten Mining-Leistung im Netzwerk. Wenn mehr Miner dem Netzwerk beitreten und die Hash-Rate steigt, wird die Schwierigkeit erhöht. Umgekehrt, wenn Miner das Netzwerk verlassen und die Hash-Rate sinkt, wird die Schwierigkeit verringert.