Kryptowährungs-Schwierigkeit
Was ist die Schwierigkeit der Kryptowährung?
Die Schwierigkeit der Kryptowährung ist ein Maß dafür, wie schwierig es ist, einen Block in einer Blockchain für eine bestimmte Kryptowährung abzubauen. Eine hohe Kryptowährungsschwierigkeit bedeutet, dass zusätzliche Rechenleistung benötigt wird, um in einer Blockchain eingegebene Transaktionen zu überprüfen – ein Prozess namens Mining.
Die Schwierigkeit der Kryptowährung ist ein Parameter, den Bitcoin und andere Kryptowährungen verwenden, um die durchschnittliche Zeit zwischen Blöcken konstant zu halten, wenn sich die Hash-Leistung des Netzwerks ändert. Der Schwierigkeitsgrad der Kryptowährung ist wichtig, da ein hoher Schwierigkeitsgrad dazu beitragen kann, das Blockchain-Netzwerk vor böswilligen Angriffen zu schützen.
Die zentralen Thesen
- Die Schwierigkeit der Kryptowährung ist ein Maß dafür, wie schwierig es ist, einen Block in einer Blockchain für eine bestimmte Kryptowährung abzubauen.
- Eine hohe Kryptowährungsschwierigkeit bedeutet, dass zusätzliche Rechenleistung benötigt wird, um in einer Blockchain eingegebene Transaktionen zu überprüfen.
- Je höher die Schwierigkeit ist, einen Block zu erstellen, desto besser ist die Sicherheit eines Kryptowährungsnetzwerks, da Angreifer enorme Ressourcen benötigen würden, um die Kontrolle zu übernehmen.
Die Schwierigkeit der Kryptowährung verstehen
Bitcoin und andere Kryptowährungen, die Proof-of-Work Blockchains verwenden, werden während des Mining-Prozesses gepflegt. Miner überprüfen Transaktionen, die auf einer Blockchain durchgeführt werden, und erfüllen die Aufgaben von Wirtschaftsprüfern, um Betrug zu verhindern und die Legitimität der Transaktionen sicherzustellen. Das Mining wurde vom Bitcoin-Gründer Satoshi Nakamoto konzipiert.
In diesem System konkurrieren Bergleute, die die Software der Kryptowährung auf ihren Computern ausführen, um einen neuen Block und fügen der Kette die neuesten Transaktionsdaten hinzu. Wenn genügend Transaktionen verifiziert wurden, wird der Blockchain ein neuer Block hinzugefügt. Bergleute können für ihre Bemühungen eine Gebühr erhalten, aber es gibt andere Voraussetzungen, bevor ein Bergmann eine Entschädigung erhalten kann, wenn überhaupt. Das Ausmaß der Rechenleistung, die zum Mining eines Blocks benötigt wird, wird durch die Schwierigkeit der Kryptowährung dargestellt. Die Zeit, die benötigt wird, um einen neuen Block zu finden, hängt vom Schwierigkeitsgrad der Kryptowährung und der zufälligen Wahrscheinlichkeit ab.
Um die Kryptowährungsschwierigkeit eines neuen Blocks zu messen, ist es wichtig, die Hash-Leistung zu verstehen, die die kombinierte Rechenleistung darstellt, die verwendet wird, um die Transaktionen auf der Blockchain zu minen und zu verarbeiten.
Zufällige Hashes
Ein Hash ist ein alphanumerischer Code, der verwendet wird, um Wörter oder Daten darzustellen. Miner nehmen einen Stapel von Transaktionsdaten und führen ihn durch einen Hash-Algorithmus, eine Einwegfunktion, die – bei einem bestimmten Datensatz – immer die gleiche Ausgabe erzeugt, deren Ausgabe jedoch nicht umgekehrt werden kann, um die ursprünglichen Daten anzuzeigen. Hashing-Algorithmen werden verwendet, um diese zufälligen Hash-Codes zu erstellen. Bevor neue Daten zu einer Blockchain hinzugefügt werden können, müssen die Miner konkurrieren, um einen Hash zu erzeugen, der kleiner oder gleich einem numerischen Wert ist, der als Ziel-Hash bezeichnet wird.
Miner führen den Hashing-Prozess durch, indem sie einen einzelnen Wert ändern, der als Nonce bezeichnet wird – oder eine einmal verwendete Zahl – und jedes Mal, wenn die Nonce geändert wird, wird ein neuer Hash mit einem eigenen Satz von Zahlen erstellt. Es gibt keine Möglichkeit, vorherzusagen, was ein Hash sein wird, und da jeder Datensatz nur eine Ausgabe für eine bestimmte Hash-Funktion hat, müssen Miner den Vorgang des Hinzufügens einer neuen Nonce zu den Daten wiederholen, bis sie die Hash-Anforderung erfüllen.
Kryptowährungs-Schwierigkeit
Die Anforderung, die ein Hash erfüllen muss, entspricht der Schwierigkeit. Ein gültiger Hash muss unter einem bestimmten Zielwert liegen, der automatisch vom Protokoll der Kryptowährung festgelegt (und regelmäßig angepasst) wird. Je niedriger der Zielwert, desto mehr Wiederholungen der Hash-Funktion muss ein Miner durchlaufen, um ein akzeptables Ergebnis zu erzielen – mit anderen Worten, desto höher der Schwierigkeitsgrad. Ein Miner kann theoretisch Glück haben und beim ersten Versuch einen gültigen Hash für einen bestimmten Block erhalten. Im Laufe der Zeit bedeutet ein höherer Schwierigkeitsgrad jedoch, dass die Miner im Durchschnitt mehr Nonces pro Block durchlaufen müssen.
Einzelpersonen und Organisationen bringen ihre Rechenleistung über ihre Mining-Rigs ein, um die Daten zu verarbeiten und die Hashes zu erzeugen. Die Hash-Power eines Kryptowährungsnetzwerks repräsentiert die Gesamt-Hash-Raten aller Mining-Rigs. Die Hash-Rate ist die Anzahl der Hashes, die pro Sekunde berechnet werden können.
Da jeder Hash zufällig erstellt wird, kann es Millionen von Vermutungen oder Hashes dauern, bis die Ziel-Hash-Anforderung erfüllt ist und dem erfolgreichen Miner neue Kryptowährungsmünzen geprägt werden. Erst dann werden die Transaktionen zu einem neuen Block innerhalb der Blockchain hinzugefügt. In gewisser Weise ähnelt der Hashing-Prozess einem Lotteriesystem. Infolgedessen werden durch diesen Mining-Prozess neue Coins ausgegeben.
Je höher die Hash-Rate, desto schwieriger ist es für einen Betrüger, die Kontrolle über die Blockchain zu erlangen, da mehr Hashing-Power benötigt wird. Mit anderen Worten, je höher der Schwierigkeitsgrad, desto sicherer ist das Netzwerk.
Vorteile der Kryptowährungs-Schwierigkeit
Man könnte sich fragen, warum die Teilnehmer eines Netzwerks eine höhere Kryptowährungsschwierigkeit aufbauen würden, wenn das Ergebnis bedeuten würde, dass die Miner dieselbe Funktion immer wieder wiederholen. Es gibt zwei Hauptvorteile der Kryptowährungsschwierigkeit.
Eine konstante Rate neuer Blöcke
Das Bitcoin- Whitepaper von Satoshi Nakamoto erklärt, wie die Proof-of-Work-Schwierigkeit dazu beiträgt, eine stetige Produktion neuer Blöcke zu generieren, die der Blockchain hinzugefügt werden.
„Um die zunehmende Hardwaregeschwindigkeit und das unterschiedliche Interesse an der Ausführung von Knoten im Laufe der Zeit auszugleichen, wird die Proof-of-Work-Schwierigkeit durch einen gleitenden Durchschnitt bestimmt, der auf eine durchschnittliche Anzahl von Blöcken pro Stunde abzielt. Wenn sie zu schnell generiert werden, erhöht sich die Schwierigkeit. „
Bitcoin ist so konzipiert, dass es im Durchschnitt alle 10 Minuten einen neuen Block zur Blockchain hinzufügt. Andere Kryptowährungen zielen auf häufigere Blöcke ab; Litecoin zum Beispiel zielt auf 2,5 Minuten ab. Das Problem ist, dass die Menge an Rechenleistung, die die Miner des Netzwerks gemeinsam kontrollieren, enorm variieren kann.
Als Satoshi Nakamoto den ersten Block abgebaut hat, gab es nur eine Maschine im Netzwerk – wahrscheinlich ein einfacher Laptop oder Desktop. Heute gibt es eine Reihe weitläufiger ASIC-Farmen in Lagergröße. ASICs sind Maschinen, die speziell entwickelt wurden, um Hash-Funktionen so schnell wie möglich zu bearbeiten.
Um sicherzustellen, dass das Netzwerk einen neuen Block mit einer konstanten Durchschnittsrate erzeugt, ist die Software so eingestellt, dass sie den Ziel-Hash automatisch nach oben oder unten anpasst, was zu einer niedrigeren bzw. höheren Schwierigkeit führt. Als Nakamoto den Genesis-Block abgebaut hat, war die Schwierigkeit von Bitcoin eins.
Netzwerksicherheit
Die Gesamt-Hash-Rate bietet einen Einblick in die Sicherheit eines Kryptowährungsnetzwerks, da Betrüger oder böswillige Akteure die gesamte Hash-Leistung des Netzwerks überwinden müssen, um bei einem böswilligen Angriff die Kontrolle zu übernehmen. Speziell entwickelte Computer werden verwendet, um Hashing-Funktionen auszuführen, die in der Lage sind, jede Sekunde Billionen von Vermutungen anzustellen, um das Hashing-Problem zu lösen.
Je höher die Schwierigkeit der Kryptowährung ist, desto mehr Vermutungen oder Hashes sind erforderlich, um die Ziel-Hash-Anforderung zu erreichen. Infolgedessen macht es dieser Prozess für Angreifer sehr schwierig und teuer, die Mehrheitskontrolle – eine so genannte 51-Prozent-Mehrheit – eines Blockchain-Netzwerks zu erlangen.
Beispiel für die Schwierigkeit der Kryptowährung
April 2021 betrug die Kryptowährungsschwierigkeit für Bitcoin 23,14 Billionen. Wenn wir die Schwierigkeitsänderung vergleichen, können wir sehen, dass der Schwierigkeitsgrad von Bitcoin am 1. April 2018 3,51 Billionen betrug.
Die folgende Grafik zeigt die Veränderung des Schwierigkeitsgrades von Bitcoin im Laufe der Jahre: