Bitcoin-Transaktionskriege: Warum wir das Mining durch Home-Mining dezentralisieren müssen

Aus dem Original „Bitcoin Transaction Wars: Why we need to decentralize mining with home mining“ von Michael Schmid, erschienen am 9. September 2022 auf ungovernablemisfits.com. Übersetzt von stfano, Lektorat durch Juniormind.


Es zeichnet sich ein neuer Bitcoin-Krieg ab: der Bitcoin-Transaktionskrieg, ähnlich dem Blocksize-Krieg, aber dieses Mal geht es darum, welche Transaktionen von den Minern in die Blöcke aufgenommen werden. Das mag auf den ersten Blick seltsam erscheinen, aber ich will erklären, warum ich glaube, dass dies passieren wird und was wir dagegen tun können.

Miner erfüllen eine sehr wichtige Rolle im Bitcoin-Netzwerk: Sie erstellen Blöcke, die Transaktionen enthalten, die von Nutzern des Bitcoin-Netzwerks erstellt wurden. Ein Block wird ungefähr alle 10 Minuten erzeugt und kann etwa 2.500 Transaktionen enthalten. Es wird oft vergessen, dass der Miner – und nur der Miner – entscheidet, welche Transaktionen in einen Block aufgenommen werden. Entsprechend der Spieltheorie von Bitcoin ist es für einen Miner sinnvoll, die Transaktionen mit den höchsten Gebühren in seinen Block aufzunehmen, um die größte Belohnung für das Mining des Blocks zu erhalten.

Es gibt jedoch nichts, was einen Miner daran hindert, eine bestimmte Transaktion, die ihm nicht gefallen könnte, nicht in seinen Block aufzunehmen, selbst wenn es sich um eine Transaktion mit sehr hohen Gebühren handelt. Unternehmen wie Chainalysis oder TRM Labs bewerten bereits heute jede Adresse im Bitcoin-Netzwerk mit einem Risikofaktor, um festzustellen, ob die Adresse, oder genauer gesagt der Unspent Transaction Output (UTXO, “unausgegebene Transaktionsausgabe”), für illegale Aktivitäten verwendet worden sein könnte. Die Firma zkSNACKs, die einen der größten Coinjoin-Koordinatoren betreibt, hat bereits angekündigt, dass sie bestimmte Adressen/UTXOs von der Nutzung ihres Coinjoin-Koordinators ausschließen wird. Während eine von zkSNACKs blockierte Adresse immer noch eine normale On-Chain-Transaktion durchführen kann, ist es nicht weit hergeholt, dass einige Miner anfangen werden, Adressen zu blockieren, was dann möglicherweise dazu führen könnte, dass eine Adresse gänzlich von  Transaktionen ausgeschlossen oder es ihr sehr schwer gemacht wird. Tatsächlich gab es einen im März 2021 gestarteten Mining-Pool, der das Hinzufügen bestimmter Adressen zu Blöcken verhinderte. Glücklicherweise wurde diese Praxis nur wenige Wochen später, im Juni 2021, eingestellt, aber der Präzedenzfall ist gegeben.

Das bedeutet jetzt natürlich nicht, dass eine Adresse komplett für Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk gesperrt werden könnte. Wenn es viele zensierende Miner gibt, könnte das Einbeziehen einer zensierten Adresse ziemlich lange dauern, was Bitcoin für diese gesperrten Adressen fast unbrauchbar machen könnte. Wenn nicht-zensierende Miner alle Adressen einbeziehen, könnten zensierende Miner außerdem ganze Blöcke, die eine auf der schwarzen Liste stehende Adresse enthalten, verwaisen lassen. Wenn genügend zensierende Miner zusammenarbeiten, um nicht-konforme Blöcke abzulehnen, dann werden die größeren zensierenden Miner vorrangig auf Ketten der anderen großen zensierenden Miner Mining betreiben und Blöcke ignorieren, mit denen sie nicht einverstanden sind.

Dies könnte zu einem Problem werden, da einige Mining-Unternehmen massive Mengen an Hash-Leistung zum Netzwerk beitragen:

Sanktionen und Bitcoin-Miner

Wir müssen verstehen, dass heute große Teile des Bitcoin-Minings unreguliert sind, während jeder andere Teil des globalen Handels sich nach Sanktionen richten muss. Die Vereinigten Staaten haben zum Beispiel sehr strenge Sanktionen gegen den Iran verhängt, die jedes Unternehmen im Land einhalten muss. Unternehmen, die sich nicht daran halten, müssen mit hohen Geld- oder sogar Gefängnisstrafen rechnen.

Heute entfallen rund 35 % der gesamten Bitcoin-Hash-Rate auf die USA (Tendenz stark steigend). Es wäre möglich, dass die Regierung von den in den USA ansässigen Mining-Unternehmen verlangt, bestimmte Sanktionen einzuhalten und Transaktionen aus einem bestimmten Land zu blockieren. US-Kryptobörsen müssen bereits die Sanktionen gegen Russland einhalten. Diese Sanktionen verhindern, dass diese Börsen von russischen Bitcoin-Adressen genutzt werden können. Erst kürzlich haben die Vereinigten Staaten Bitriver, einen russischen Krypto-Miner, mit Sanktionen belegt, um Russland daran zu hindern, seine überschüssige Energie für das Mining zu verwenden, über die es nun aufgrund anderer Sanktionen verfügt.

Es ist nur eine Frage der Zeit, bis die Regierungen erkennen, wie das Mining wirklich funktioniert und dass sie über die Bitcoin-Miner technisch gesehen ein Druckmittel in der Hand haben und von ihnen die Einhaltung von Sanktionen verlangen werden.

Um es kurz zu machen: Es ist zwar großartig zu sehen, dass das Bitcoin-Mining massiv wächst, zur Stabilisierung des Stromnetzes beiträgt und den Ausbau erneuerbarer Energien fördert, aber wir sollten aufpassen, dass dies nicht zu einer zentralisierten Mining-Infrastruktur einiger großer Unternehmen führt. So wie die Börsen die Sanktionen einhalten müssen, werden die Regierungen die Miner zur Einhaltung der Vorschriften zwingen. Je weniger Mining-Entitäten es gibt, desto einfacher ist es für Regierungen, einen hohen Prozentsatz des Minings zu kontrollieren – und das könnte dem Bitcoin-Netzwerk großen Schaden und Schmerzen zufügen. Man stelle sich nur eine Zukunft vor, in der die NATO beschließt, dass alle ihre Mitgliedsstaaten die Miner in ihren Ländern zwingen müssen, bestimmte Bitcoin-Adressen zu sanktionieren.

Nicht dein Miner – nicht dein Block

Bitcoin wäre nicht Bitcoin, wenn es nicht eine Lösung für dieses Problem gäbe. Wie wir folgende Formulierungen verwenden:

  • Not your keys, not your coins” (“Nicht deine Schlüssel, nicht deine Münzen”), um den Leuten zu erklären, dass sie ihre Bitcoin selbst verwahren und nicht bei einer Börse lagern sollen.
  • Not your node, not your validation” (“Nicht dein Node, nicht deine Validierung”), um die Leute zu ermutigen, ihren eigenen Bitcoin-Node zu betreiben, um sicherzustellen, dass das Bitcoin-Netzwerk Transaktionen korrekt validiert.

sollten wir auch anfangen zu sagen:

“Not your miner, not your block” (“Nicht dein Miner, nicht dein Block”), um den Leuten zu erklären, dass sie, wenn sie eine faire Aufnahme von Transaktionen in Blöcke sicherstellen wollen, zu Hause selber Mining betreiben sollten.

Nur mit Home-Mining können wir sicherstellen, dass das Bitcoin-Netzwerk fair ist und für die Menschen arbeitet.

Nebenbemerkung 1: Ich konzentriere mich speziell auf Miner und nicht auf Pools. Bitcoin-Mining-Pools sind eine Form der Zentralisierung, die Miner Anreize bieten, sich Pools anzuschließen, da sie ein stabileres Einkommen für Miner erschaffen. Aufgrund dieses Effekts ist es schwierig, die Hash-Rate wirklich zu dezentralisieren. Sollte ein Pool jedoch anfangen, sich daneben zu benehmen und Transaktionen zu sanktionieren, wäre es für die Miner ein Leichtes, ihre Hash-Rate auf einen anderen Pool zu verlagern, wodurch ein spieltheoretischer Anreiz entsteht, bei dem es für Regierungen keinen Sinn macht, Pools zur Einhaltung zu zwingen. Auch bei Stratum V1 (dem Protokoll, mit dem sich die Miner mit den Pools verbinden) wählt der Pool die Transaktionen aus, die in einen Block aufgenommen werden. Es gibt eine neue Version 2 von Stratum, die “Job Selection” beinhaltet, die es einem Miner anstelle des Pools erlaubt, die Transaktionen zu bestimmen, die er in einen Block aufnehmen möchte. Die Unterstützung für Stratum V2 in den Pools wächst.

Nebenbemerkung 2: Es gibt Mining-Unternehmen (wie Compass Mining), die es jemanden ermöglichen, in einem fremden Rechenzentrum Mining zu betreiben. Leider gab es zahlreiche Verzögerungen bei der Inbetriebnahme von Minern und die US-Sanktionen gegen Russland zwangen Compass Mining, ihr russisches Rechenzentrum zu schließen und alle Miner zu verkaufen. Daher rate ich davon ab, einen solchen Service zu nutzen, denn es ist wie mit allem anderen in Bitcoin: Wenn es nicht dein Standort und dein Strom ist, ist es nicht dein Hash.

Deshalb glaube ich, dass wir alle anfangen sollten, zu Hause Mining zu betreiben. Glücklicherweise gibt es bereits Unternehmen wie FutureBit und Coinmine, die Plug-and-Play-Miner für zu Hause anbieten, für die man keine Kenntnisse über den Bau einer Mining-Anlage benötigt.

Außerdem könnten wir dabei sogar Geld sparen:

Home-Mining, zum ersten: ein unproblematischer Ersatz für elektrische Wärme

Bitcoin-Miner wandeln die von ihnen verbrauchte Energie zu 100 % in Wärme um. Dasselbe gilt für elektrische Warmwasserbereiter, elektrische Raumheizungen, elektrische Wasserkocher und alles andere, was die Erwärmung durch elektrischen Widerstand (Stromwärmegesetz) nutzt. Daher wäre es sinnvoll, diese Heizungen durch einen Bitcoin-Miner zu ersetzen. Der Miner verbraucht die gleiche Menge an Energie, produziert die gleiche Menge an Wärme, erzeugt aber gleichzeitig auch Bitcoin. Mit einer solchen Heizung würde man also Geld sparen, da man die Energie ohnehin verbraucht hätte.

Wir könnten sogar so weit gehen und eine elektrische Widerstandsheizung als stummen Miner bezeichnen.

Natürlich sind die Anschaffungskosten für einen Bitcoin-Miner höher als für einen Heizlüfter. Die höheren Kosten werden im Laufe der Zeit durch den Wert der erzeugten Bitcoin gedeckt, aber nicht jeder hat die Möglichkeit, einen Heizlüfter für über 1000 Dollar zu kaufen.

Außerdem kann man seinen Miner nicht mit Wasser füllen, um ihn zum Kochen zu bringen, aber diese Probleme werden alle in der Zukunft gelöst werden, wie z. B. durch das Unternehmen Block, das einen offenen Bitcoin-Mining-Chip baut, der es Unternehmen ermöglicht, nur den Chip zu kaufen und Miner in allen Formen und für alle Anwendungsfälle zu bauen. Dies könnte es einem Heizungsbauunternehmen ermöglichen, einen Warmwasserbereiter herzustellen, bei dem die elektrischen Spulen durch ASIC-Chips ersetzt werden. Ein solcher Warmwasserbereiter würde genau dieselbe Energie verbrauchen wie ein normaler Warmwasserbereiter, aber nebenbei auch noch Bitcoin erzeugen.

Heute gibt es einen solchen Warmwasserbereiter noch nicht, also arbeite ich an einem etwas komplexeren System mit tauchgekühlten Minern, die einen normalen Warmwasserbereiter beheizen. Ein solches System ist sicherlich nicht für jeden Haushalt geeignet, doch damit kann man die These des identischen Energieverbrauchs nachweisen. Sobald ich die Daten habe, werde ich sie veröffentlichen. Andere haben Versuche unternommen, Miner mit Tauchtechnologie in ihre Zentralheizungssysteme zu integrieren, z. B. @StateFall, @WiseMining und @techengineer21, aber kommerziell verfügbare Lösungen von der Stange existieren nach wie vor nicht.

Ein einzelner S9-Miner, der einen elektrischen Warmwasserbereiter ergänzt. (Link zum Bild)

Home-Mining, zum zweiten: Nutzung überschüssiger Solarenergie

Jeder, der schon einmal eine Solaranlage für sein Haus geplant hat, weiß, wie schwierig es ist, die Anlage zu dimensionieren: Wenn sie zu klein ist, wird man trotzdem viel Energie aus dem Netz beziehen. Wenn sie zu groß ist, hat man am Ende zu viel Energie, die man zu einem schlechten Preis in das Netz einspeisen muss (mancherorts wird weniger als der reguläre kWh-Preis gezahlt, mancherorts erhält man Gutschriften, die man vielleicht nie nutzt, und mancherorts bekommt man überhaupt nichts). Es macht logischerweise für den Netzbetreiber keinen Sinn, den Strom der Hausbesitzer zu kaufen und ihn überhaupt nachzufragen, da der Besitzers einer Heimsolaranlage nur bei Sonnenschein überschüssige Energie erzeugt und die Solarmodule des Netzbetreiber dabei selbst auch mehr Energie erzeugen. 

Eine an die Solaranlage angeschlossene Mining-Anlage könnte dieses Problem lösen: Technisch gesehen kann ein Bitcoin-Miner seinen Energieverbrauch innerhalb von Sekunden hoch- und runterfahren und sogar Teilmengen seines gesamten Energieverbrauchs nutzen. Daher könnte der Miner überwachen, wie viel Energie von den Sonnenkollektoren produziert wird – und wenn zu viel Energie produziert wird, braucht sie nicht in das Netz eingespeist werden, sondern der Miner könnte die überschüssige Energie in wertvolle Bitcoin umwandeln, die mehr wert sind als das, was der Netzbetreiber für die Energie bezahlen würde.

Ich habe probiert, solch ein System zu konstruieren. Das Problem ist, dass alle Miner der Hersteller Antminer und Whatsminer so gebaut sind, dass sie eine konstante Energiemenge verbrauchen. Antminer mit Braiins Software können ihren Energieverbrauch zwar nach oben und unten skalieren, aber der Prozess selbst dauert ein paar Sekunden und beinhaltet einen kurzen Neustart des Miners, der den Energieverbrauch für kurze Zeit stoppt, was man nicht will, wenn überschüssige Energie vorhanden ist. Mit der Zeit wird die Mining-Software besser werden oder ein Hardware-Hersteller wird einen Miner bauen, der ohne Unterbrechung hoch- und heruntergefahren werden kann. Der Miner könnte sogar die erforderliche Hardware zur Energiemessung enthalten, so dass er einfach an jedes Solarpanelsystem angeschlossen werden könnte. Es gibt bereits Unternehmen wie TrulySolar.com, die Dächer vermieten und Solarpaneele mit einem Bitcoin-Miner installieren. Momentan ist dies noch ein komplett vom normalen heimischen Stromverbrauch separiertes System, aber wir sehen definitiv Innovationen.

TL;DR: An die heimischen Bitcoin-Miner: Startet eure ASICs!

Während Bitcoin immer mehr von Regierungen angenommen und höchstwahrscheinlich für immer bleiben wird, bedeutet das nicht, dass Regierungen nicht auch anfangen werden, die Bitcoin-Miner zu benutzen, um ihre Agenden durchzusetzen und den Bitcoin-Transaktionskrieg zu beginnen:

  • Für die Zensur von Transaktionen wurden bereits Präzedenzfälle geschaffen.
  • Es gibt Anreize für Miner, so groß wie möglich zu werden.
  • Je größer ein Miner ist, desto leichter wird er zum Ziel von Regulierungen.
  • Es gibt Anreize für große Miner, diese Vorschriften einzuhalten, um ihr Unternehmen vor weiteren Regulierungen zu schützen.
  • Die Dezentralisierung der Hash-Rate ist schwierig, aber sie beginnt mit guten Protokoll-Lösungen wie Stratum v2 und damit, dass so viel Hash-Rate wie möglich in die Hände vieler Menschen gelangt.
  • Es gibt keinen Mangel an kreativen Möglichkeiten, einen Miner in den eigenen Haushalt zu integrieren.
  • Die bevorstehende Verfügbarkeit von individuellen Miner-Chips wird Möglichkeiten eröffnen, Miner in allen Geräten einzubauen.

Die Zukunft ist rosig, lasst uns dafür sorgen, dass es so bleibt – ein Home-Miner nach dem anderen.

Zusätzliche Quellen:

Um mehr über die durch große Miner entstandenen Risiken für die zensurresistenten Bitcoin-Miner zu erfahren, sind folgende Quellen weiterführend:

Artikel von Bob Burnett

Podcast von Aaron van Wirdum und Sjors Provoost zum Thema Mara Pool und Mining-Zensur

Podcast von Will Foxley und Steve Barbour zum Thema The Folly of the Mega-Mines

Danke

Vielen Dank an den Autor @Schnitzel

@BikesandBitcoin, @jyn_urso, @techengineer21, @econoalchemist für die Hilfe beim Schreiben dieses Artikels.


Dies ist ein Gastbeitrag von Michael Schmid auf ungovernablemisfits.com. Die geäußerten Meinungen sind ausschließlich seine eigenen und spiegeln nicht notwendigerweise die von Aprycot Media wider.

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