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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(c) fotolia.com - Elnur

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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„No Hype KI” wird unterstützt von CANCOM AustriaIBMITSVMicrosoftNagarroRed Hat und Universität Graz.

Macht künstliche Intelligenz Unternehmen nur effizienter? Oder ist die Technologie transformativ und verändert auch Geschäftsmodelle? Welche Rolle spielen menschliche Faktoren? Was Antworten auf diese Fragen sind und ob es sich dabei möglicherweise um gar keine Gegensätze handelt, dem geht die vierte Folge von “No Hype KI” nach. Zu Gast waren Ana Simic (Propeller | Gründerin), Nikolaus Marek (IBM | Tech Sales Leader), Saskya Lipp (CANCOM Austria | Portfolio & Product Manager Business Innovation) und Mic Hirschbrich (Apollo.ai | Co-Founder).

Effizienz und Disruption

In der österreichischen Wirtschaft wird KI bis dato oft als Mittel zur Effizienzsteigerung eingesetzt. Doch wie groß ist das Potenzial darüber hinaus, um ganze Geschäftsmodelle zu transformieren? „Das glaube ich jedenfalls“, sagt Mic Hirschbrich, Co-Founder von Apollo.ai. “Ich glaube, dass sich jetzt in den kommenden Jahren die Spreu vom Weizen trennen wird.” Es reiche nicht, beliebig generative Modelle einzusetzen: “Wer glaubt, er kann das ohne Vorarbeit und Sicherheitsmaßnahmen großflächig ausrollen, wird ein böses Erwachen erleben.“

Saskya Lipp, Portfolio & Product Manager Business Innovation bei CANCOM Austria, beobachtet bereits Veränderungen: „Ich finde, man sieht es jetzt schon recht stark, dass sich bestehende Geschäftsmodelle durch Effizienzsteigerungen transformiert haben.” Als Beispiel führt sie die Automatisierung in der Produktion oder die Personalisierung im Customer-Bereich an. Sie geht davon aus, dass neue Geschäftsmodelle entstehen – insbesondere durch Agentic AI. Als Beispiel führt sie Voice-Bot-as-a-Service-Anwendungen an.

Agentic AI bezeichnet KI-Systeme, die nicht nur auf Eingaben reagieren, sondern auch eigenständig Aktionen ausführen und Entscheidungen treffen können. Während klassische Chatbots meist bloß antworten und Informationen bereitstellen, agiert eine Agentic AI eher wie ein digitaler Assistent, der Proaktivität zeigt und Aufgaben eigenverantwortlich übernimmt.

Mehr als nur Chatbots

Für viele Unternehmen bleibt die Frage, ob sie KI bloß als Support-System nutzen oder ihre Prozesse tatsächlich umfassend umkrempeln. Tech Sales Leader Nikolaus Marek von IBM sagt dazu: „Sehr viele Unternehmen beginnen erst einmal mit KI-Projekten zur reinen Effizienzsteigerung, um überhaupt in die Lernphase einzusteigen. Das heißt, sie setzen sich mit der Technologie auseinander, machen erste Schritte, aber sie verwenden sie noch nicht wirklich disruptiv.“

Dennoch können auch Maßnahmen zur Effizienzsteigerung führen. Gerade im Patentmanagement habe IBM ein Projekt mit ABP Patent Network umgesetzt, bei dem KI nicht nur Zeit und Ressourcen spart, sondern ein ganz neues Angebot ermöglicht: “Da haben wir ein Modell mit 160 Millionen verfügbaren Patenten trainiert, um Patentanwälten ein Tool zu geben, um Patente schneller anzumelden” Das würde gleichzeitig disruptiv, sowie effizienzsteigerend sein.

Ana Simic, Gründerin von Propeller, plädiert dafür: “Die KI verändert nicht nur Geschäftsmodelle, sie verändert uns Menschen. KI werde langfristig mehr sein als nur ein weiterer Automatisierungshebel zur Effizienzsteigerung. Simic verweist auf den neuen World Job Report des World Economic Forum, wonach 60 Prozent aller Geschäftsmodelle KI-bedingt verändern werden und sich der globale KI-Markt in den nächsten acht Jahren von derzeit 300 Milliarden Dollar auf drei Billionen Dollar verzehnfachen werde.

Mic Hirschbrich hebt in Bezug auf Effizienz und Disruption hervor, dass KI in der Unternehmensführung nicht zwangsläufig „alles auf den Kopf stellen“ muss. “Wenn ich KI zur Entscheidungsunterstützung in Unternehmen einsetze, möchte ich eine verlässliche Basis schaffen, die Führungskräften bei ihrer Haftung und bei ihrer Entscheidungsqualität hilft.” Hier würde man keine radikale Disruption brauchen, sondern vielmehr eine sichere und nachvollziehbare KI. Zudem müsse man bei Use-Cases bewusst zwischen Assistenz und Substitution unterscheiden.

Agentic AI, Akzeptanz und die Zukunft der Interaktion

Wo KI heute bereits oft ansetzt, sind Chat- und Voicebots. Doch wie hoch ist die Akzeptanz? “Ich glaube, die Kundinnen und Kunden werden sich daran gewöhnen“, sagt Marek. “Wir hatten am Anfang regelbasierte Chatbots, die rasch an ihre Grenzen gestoßen sind. Jetzt erkennen Transformer-Modelle natürliche Sprache deutlich besser, was die Akzeptanz steigert.“ Entscheidend sei, wie Unternehmen damit umgehen: “Show me, tell me and do it for me. Das heißt, mir die richtige Information zu liefern, mir meinen nächsten Schritt zu erklären und im Idealfall auch gleich in den Systemen dafür zu sorgen, dass er ausgeführt wird.”

Für Saskya Lipp liegt der nächste Schritt schon in Reichweite: “Agentic AI heißt, dass sich Prozesse automatisieren.” Unter anderem führt sie autonome Produkte ins Spiel, wie eine Heizung, die selbst entscheidet, ob sie sich höher oder niedriger einstellt. Im Bereich von Agentic AI wird man künftig auch vermehrt neue Ertragsmodelle sehen.

Von großen und kleinen Modellen: Was tun mit Daten?

Die Entwicklung der Basistechnologien stellt Unternehmen vor die Wahl, große vortrainierte Modelle zu nutzen oder eigene KI-Modelle zu bauen. Bei IBM verfolgt man den Ansatz, verschiedene Modelle auf einer Plattform bereitzustellen. Dazu gehöre auch, die nötige Governance zu bedenken, damit Verantwortliche bei gesetzlichen Vorgaben und Haftungsfragen sicher seien. “Gerade in regulierten Branchen wie dem Finanzwesen ist das essenziell. Wer sein Geschäftsmodell auf KI stützt, muss sichergehen, dass Datenbasis und Governance passen.” Auch CANCOM Austria berät dazu, ergänzt Lipp. “Bei KMU sehen wir, dass es effizienter ist, auf vorhandene Modelle aufzusetzen und dann ein Fine-Tuning zu machen.”

Regulatorik als Stolperstein – oder als Chance?

Regulierung kann Innovation hemmen, wie Hirschbrich aus eigener Erfahrung weiß. “Wir haben damals versucht, ein Produkt im Medienbereich aufzubauen, sind aber an europäischen Datenschutzvorgaben gescheitert, während in den USA ganz andere Freiheiten herrschen. Da sehe ich die Gefahr, dass internationale Player den Markt überschwemmen und europäische Anbieter gar nicht zum Zug kommen.”

Allerdings, so Nikolaus Marek von IBM, sei Governance und Compliance im Geschäftsbereich unabdingbar. Er betonte, dass man Regulatorik entweder als Hürde betrachten oder KI nutzen könne, um diese Hürde zu überwinden. Governance-Tools ermöglichten es dabei, nachvollziehbar zu machen, welche Daten auf welche Weise verwendet worden seien. Dies sei unverzichtbar, wenn ein Geschäftsmodell auf KI aufgebaut werde. IBM verfolgt im Bereich Governance einen ganzheitlichen Ansatz, der die gesamte KI-Wertschöpfungskette abdeckt – von der Datenaufbereitung über das Training bis zum laufenden Monitoring der Modelle. Dabei setzt IBM auf watsonx.governance, um die fortlaufend zu prüfen, ob ein Modell Abweichungen, Halluzinationen oder Biases aufweist.

Simic will sich weder vom Thema Regulierung noch von anderen Fragen bremsen lassen: “In Europa ist jetzt schon vieles möglich. Wir nutzen nur einen Bruchteil dessen, was schon möglich ist”. Es gilt jetzt für Unternehmen herauszufinden, welche Use-Case möglich sind. Wichtig sei dabei jedoch die menschliche Komponente nicht zu unterschätzen.

Wohin führt die Reise in den nächsten zwölf Monaten?

Am Ende des Talks richteten die Expert:innen ihren Blick auf die Entwicklungen der nächsten zwölf Monate, um zu diskutieren, welche konkreten Auswirkungen die rasant fortschreitende KI auf künftige Geschäftsmodelle haben könnte.

“Die Entwicklung ist rasant“, sagt Hirschbrich. „Ich glaube, dass wir uns weiter entfernen von einzelnen Modellen, die alles machen, und mehr zu einem Mix an KI-Tools kommen.“ Zudem werden die Grenzkosten für Sprachmodelle weiter sinken. Lipp rechnet damit, dass Agentic AI schon bald stärker Fuß fassen wird.

Marek erwartet eine Kombination aus Mut und Vorbereitung und gibt Unternehmen mit auf den Weg: “Bringt eure Daten in Ordnung”. Und auch Ana Simic meint: „Softwareentwicklung und Marketing waren die ersten Bereiche, in denen KI schon große Fortschritte gemacht hat.” In einer nächsten Phase erwartet die Expertin Fortschritte im Gesundheitsbereich bei R&D-Aktivitäten. Auch für die heimische Industrie sieht sie große Chancen.


Die gesamte Folge ansehen

Die Nachlesen der bisherigen Folgen:

Folge 1: “No Hype KI – wo stehen wir nach zwei Jahren ChatGPT?

Folge 2: “Was kann KI in Gesundheit, Bildung und im öffentlichen Sektor leisten?

Folge 3: “Der größte Feind ist Zettel und Bleistift”: Erfolgsfaktoren und Herausforderungen in der KI-Praxis”


Die Serie wird von brutkasten in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung unserer Partner:innen produziert.

No Hype KI



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