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19.09.2017

Grundwissen: (Krypto-)Mining – einfach erklärt

Wieder einer dieser Krypto-Begriffe: Beim "Mining" werden Bitcoins und Co "geschürft", heißt es. Der Brutkasten erklärt für Einsteiger die Grundzüge.

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✨ AI Kontextualisierung

Mit dem Kryptowährungs-Boom erlebt auch das Mining gerade einen Hype. Der Begriff kommt aus dem Bergbau – das (Gold-)Schürfen wurde zum Namensgeber. Immer wieder liest man dazu, dass Miner Bitcoins erzeugen. Ganz so einfach ist es jedoch nicht.

Anmerkung: Dieser Beitrag erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Erklärungen sind eine starke Vereinfachung der komplexen Materie Mining. Ziel ist es, „Normalverbrauchern“ prinzipiell verständlich zu machen, was bei dem Vorgang passiert. Das tun wir anhand des bekanntesten Nutzungsbeispiels: Bitcoin.

+++ Die Wurzeln von Bitcoin (Teil I): Geeks, Punks und Rebellen +++

Der „Abbau“ wird immer schwieriger

Eine Goldader: Stößt man auf sie, kann man üblicherweise zunächst mit relativ wenig Aufwand an relativ viel Gold kommen. Nach einiger Zeit ist die Stelle mit der größten Golddichte jedoch ausgeschürft. Es gibt im Berg zwar noch weiteres Gold, aber der Aufwand, es abzubauen wird größer. Diese Erfahrung aus dem Bergbau steht metaphorisch hinter dem Krypto-Mining. Konnte in der Anfangszeit von Bitcoin nach 2009 noch jeder mit seinem Heim-PC Bitcoins „schürfen“, braucht es heute eine enorme Rechenleistung (und massiven Stromverbrauch) um Mining sinnvoll zu betreiben. In Billigstrom-Ländern, allen voran China, gibt es daher mittlerweile riesige Rechenzentren zu diesem Zweck, sogenannte „Mining-Farmen“.

Aber wie funktioniert Mining überhaupt?

Um zu verstehen, warum Bitcoin-Mining immer aufwändiger wird, muss man zunächst wissen, was beim Mining überhaupt passiert. Denn anders, als häufig vereinfachend beschrieben wird, erzeugt man dabei keine Bitcoins. Sondern?

Der Deal: Bitcoin gegen Hash

Damit sich die Bitcoin-Blockchain, und damit das ganze System, betreiben lässt, müssen die einzelnen Blocks – Listen der getätigten Transaktionen – wenn sie „voll“ sind, abgeschlossen und „versiegelt“ werden (Eine vereinfachte Erklärung zu Blocks gibt es hier). Dazu wird die Information eines gesamten Blocks zu einem einzelnen Code, einer komplexen Zeichenkombination, zusammengerechnet, der deutlich weniger Speicherplatz benötigt – ein sogenannter Hash. Die Liste dieser aufeinanderfolgenden Hashs ist dann die eigentliche Blockchain. Miner übernehmen genau diese Rechenleistung: Sie errechnen die Hashs und werden dafür vom System mit neuen, bisher nicht dagewesenen, Bitcoins belohnt. Mehrere Miner können gleichzeitig an einem Block arbeiten.

Und warum wird Bitcoin-Mining immer aufwändiger?

Die Vorherbestimmung des Satoshi Nakamoto

Dass das so ist, ist seit dem Start von Bitcoin 2009 vorherbestimmt. Bitcoin-Erfinder Satoshi Nakamoto (ein Pseudonym – mehr Information dazu gibt es hier) legte nämlich, wohl in der Annahme, dass die Kryptowährung stark wachsen wird, bestimmte Regeln fest. So ist die Anzahl an Bitcoins, die jemals entstehen können, mit 21 Millionen beschränkt. (Momentan gibt es bereits rund 16,5 Millionen Bitcoins.) Zu Beginn sollten in großer Frequenz neue Bitcoins auf den Markt kommen. Daher gab es am Anfang für Miner 50 Bitcoins pro abgeschlossenen Block. Im Algorithmus ist jedoch festgelegt, dass sich diese Zahl alle 210.000 Blöcke halbiert, sodass mit der Zeit immer weniger neues Krypto-Geld in den Markt gelangt. Derzeit gibt es nur mehr 12,5 Bitcoins pro abgeschlossenem Block.

+++ Die Wurzeln von Bitcoin (Teil 2): Von der Donaumonarchie bis zur Blockchain +++

Der Hash wird immer komplexer

Das ist aber nicht der einzige Grund. Ein weiterer ist für die Miner sogar noch deutlich relevanter. Eigentlich erfordert ein Hash nämlich nicht allzu viel Rechenleistung. Am Anfang reichte ja auch ein Heim-PC aus. Schließlich geht es (im Falle von Bitcoin) darum, einen Megabyte (1 MB) Information (die Größe eines Blocks) zu vercoden. Tatsächlich wird die Anforderung an die Komplexität eines Hashs vom Algorithmus konstant künstlich erhöht. Das geht dann eben so weit, dass inzwischen die besagten riesigen Mining-Farmen für wirklich lukratives Mining notwendig sind. Momentan werden rund 1700 Bitcoins am Tag „geschürft“. Das ergibt sich daraus, dass etwa alle zehn Minuten ein Block zu je 12,5 Bitcoins Belohnung abgeschlossen wird. Diese Zahl wird, durch den Algorithmus vorgegeben, weiter sinken.

Also kann ich als Privatperson nicht (mehr) minen?

Selber minen – Ertrag vs. Stromkosten

Auch wenn die Anforderungen stetig steigen – noch kann man auch als Privatperson dabei sein. Das liegt daran, dass mehrere Miner zugleich an einem Block arbeiten können und die Belohnung anteilsmäßig verteilt wird. Einzelne Miner treten dazu auch sogenannten „Mining Pools“ bei. Die haben den Vorteil, dass der Mining-Ertrag berechenbarer und regelmäßiger wird. Entsprechende Anbieter verlangen dafür aber Gebühren. Wichtig bei einem privaten Mining-Rechner ist vor allem die Leistung der Grafikkarte. Natürlich gibt es von mehreren Anbietern zahlreiche spezialisierte Produkte, die entsprechend effizient sind. Dennoch ist das Verhältnis von Stromkosten zu Mining-Ertrag, vor allem in Ländern wie Österreich, mit relativ hohen Stromkosten, nicht (mehr) sehr befriedigend.

Cloud Mining – umstrittene Geldanlage

Aus diesem Grund haben sich einige Anbieter, auch hierzulande, mittlerweile auf sogenanntes „Cloud-Mining“ spezialisiert. Dabei betreiben sie eine Mining-Farm und verkaufen Rechenleistung an Individualkunden. Für Nutzer verhält es sich damit also wie mit einer Geldanlage. Kritiker streichen dazu allerdings heraus, dass das System für Kunden nur lukrativ sein kann, solange die Kryptowährungen im Wert steigen. Doch auch dann steige man letztlich besser aus, wenn man statt in Cloud Mining direkt in die Währung investiert.

+++ Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt +++

Disclaimer: Dieser Beitrag entstand in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW) der Republik Österreich.

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Die europäischen NATO-Länder werden ihre Verteidigungsausgaben in den kommenden zehn Jahren massiv erhöhen. Neben den direkten Verteidigungsausgaben, die auf 3,5 Prozent des Bruttoinlandsprodukts steigen sollen, sind weitere 1,5 Prozent des BIP für sicherheitsrelevante Investitionen vorgesehen: etwa für die Anpassung der Verkehrsinfrastruktur, für den Bevölkerungsschutz oder für Cyber- und Netzwerksicherheit. Europaweit entspricht das jährlich rund 320 Mrd. Euro.

Auch für Österreich als Nicht-NATO-Staat hat das Folgen. Legt man das 1,5-Prozent-Ziel als Referenzmaßstab zugrunde, ergibt sich ein potenzieller jährlicher Investitionsbedarf von rund 7,5 Mrd. Euro. Das geht aus der Studie „Verteidigungsrelevante Infrastruktur als Rückgrat souveräner Sicherheitsvorsorge“ von EY und der deutschen DekaBank hervor.

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Die Investitionen stoßen laut Studie in den europäischen NATO-Ländern eine Produktion von insgesamt 822 Mrd. Euro pro Jahr an, 17 Mrd. Euro davon entfallen auf Österreich. Jeder investierte Euro führt demnach zu einem gesamtwirtschaftlichen Impuls von etwa 2,45 Euro. Profitieren dürften vor allem Bauunternehmen, Informations- und Kommunikationsunternehmen, Logistikfirmen sowie die Elektronik- und Elektrotechnikbranche.

Dazu kommen die Beschäftigungseffekte: Sofern die Infrastrukturinvestitionen wie vorgesehen zu ohnehin geplanten Projekten erfolgen, entstehen europaweit 4,4 Millionen Arbeitsplätze. Knapp 1,8 Millionen davon direkt in der Infrastrukturindustrie, ähnlich viele bei Zulieferern. In Österreich wären es rund 75.000 Jobs.

„Investitionen in Infrastruktur, von Mobilität über Energie bis zu Häfen, Flughäfen, Schutzräumen und Cyber-Sicherheit, bilden das Rückgrat militärischer Fähigkeiten“, sagt Axel Preiss, Partner bei EY Österreich und Defence Leader Europe. Die Effekte gingen über den Rüstungssektor hinaus: Solche Investitionen könnten die Konjunktur stärker ankurbeln als Rüstungsinvestitionen im engeren Sinn und bieten zugleich die Chance auf eine Modernisierung von Logistik, Verkehr und Energie.

Investitionsstau und knappe Kassen

Der Bedarf trifft allerdings auf strukturelle Engpässe. In Österreich wie in ganz Europa besteht bereits heute ein hoher Investitionsstau, die zugesagten Mittel müssten zusätzlich und möglichst kurzfristig aufgebracht werden.

Für Matthias Danne, stellvertretender Vorsitzender des Vorstands der DekaBank, führt daran kein Weg vorbei: „Der Staat wird die hohen Kosten der militärischen Infrastrukturinvestitionen nicht allein schultern können, ohne privates Kapital ist eine ausreichende Resilienz nicht erreichbar.“ Er verweist auf ÖPP-Modelle, die bei deutschen Behörden unbeliebt, international aber etabliert seien. Besonders bei Dual-Use-fähiger Infrastruktur in den Bereichen Energie, Netze, Logistik und Kommunikation ermögliche privates Kapital eine zügigere Skalierung. Auch in Österreich werde verstärkt diskutiert, wie sich privates Kapital für öffentliche Zukunftsprojekte mobilisieren lässt, ergänzt Preiss.

Als weitere Hürden nennt der EY-Partner lange Vorlaufzeiten, komplexe Genehmigungsverfahren und begrenzte kurzfristige Skalierbarkeit. Nötig seien daher beschleunigte Genehmigungen, eine koordinierte zivil-militärische Planung und eine stärkere europäische Abstimmung bei grenzüberschreitender Infrastruktur.

Was das für die heimische Szene bedeutet

Für Österreichs Technologieunternehmen trifft der erwartete Investitionsschub auf ein Feld, das sich gerade erst öffnet. Reine DefenseTech-Startups gibt es hierzulande kaum, die meisten agieren im Dual-Use-Bereich, also mit Produkten, die sich zivil wie militärisch einsetzen lassen. Genau dort setzt auch die Studie an, wenn sie Dual-Use-fähige Infrastruktur in Energie, Netzen, Logistik und Kommunikation als bevorzugtes Feld für privates Kapital nennt. Bewegung kommt zusätzlich von politischer Seite: Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer hat angekündigt, gesetzliche Hürden für die heimische Rüstungs- und DefenseTech-Branche abzubauen, unter der Bedingung, dass die Neutralität gewahrt bleibt.

Erste Finanzierungsrunden zeigen, dass das Thema auch bei Investor:innen ankommt. Das 2025 gegründete Grazer Startup GuardAero, dessen Systeme Drohnenbedrohungen an Militärfahrzeugen autonom erkennen und neutralisieren, holte sich zuletzt ein Seed-Investment im niedrigen Millionenbereich von Angels United und der Beteiligungsgesellschaft von Bernhard Klemen. Zuvor hatte das Team die „Austrian Defence Innovation Garage 2025“ gewonnen und kooperiert bei Entwicklungstests mit dem Bundesheer. Ob die von EY skizzierten Milliarden tatsächlich auch bei heimischen Startups landen, wird weniger von den Zusagen abhängen als von Genehmigungsverfahren, Vergabepraxis und der Frage, wie schnell Österreich seinen eigenen regulatorischen Rahmen nachschärft.

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