Was ist die Bitcoin-Hash-Rate? – Daniel Ongera Nyairo


Die Bitcoin-Hash-Rate (auch Hash-Rate) ist die Computerleistung des Bitcoin-Netzwerks. Dies ist die messbare und quantifizierbare Geschwindigkeit, mit der das Bitcoin-Netzwerk Daten verarbeitet, wenn neue Transaktionen zum gemeinsam genutzten Hauptbuch hinzugefügt werden.

Jeder Mining-Knoten im Bitcoin-Netzwerk hat seine Hash-Rate und verwendet sie im Wettbewerb mit anderen im Mining-Prozess.

Der einzige Kontext, in dem Mining-Knoten ihre Hash-Raten mit meinen kombinieren, ist, wenn sie einen Mining-Pool bilden. Dies erhöht ihre Gewinnchancen im Bergbauwettbewerb und den Erhalt der Bergbaubelohnung, die sie entsprechend der Beitragsrate aufteilen.

Die kombinierte Hash-Rate aller Mining-Computer im Bitcoin-Netzwerk wurde jedoch als nützliche Metrik verwendet, um festzustellen, wie groß oder leistungsfähig das Netzwerk ist. Insbesondere wird die Rechenleistung angegeben, die für die Verarbeitung und Aufzeichnung von Transaktionen im Bitcoin-Ledger aufgewendet wird.

Die Betrachtung des Bitcoin-Netzwerks als einzelne Recheneinheit hat zu dem Schluss geführt, dass es der leistungsstärkste Supercomputer der Welt ist. Weniger als fünf Jahre nach seiner Einführung verfügte das Bitcoin-Netzwerk über mehr Rechenleistung als die 500 weltweit führenden Supercomputer zusammen.

In der Tat erleichtert die Computerleistung (in diesem Fall die Hash-Rate) die Nützlichkeit von Bitcoin und trägt daher entscheidend zu dessen Wert bei.

Um zu verstehen, wie ein Bitcoin Hash-Rate funktioniert oder wie es gemessen wird, ist es wichtig, dass Sie zuerst das Konzept von a verstehen Hash. Das bedeutet, dass wir einige Grundlagen der Erfassung von Transaktionen im gemeinsam genutzten Bitcoin-Hauptbuch durchgehen müssen.

Bitcoin-Transaktionen werden in Blöcken im gemeinsamen Hauptbuch erfasst. Jeder dieser Blöcke beherbergt Transaktionen, die innerhalb von etwa zehn Minuten gesendet werden. Bevor ein neuer Transaktionsblock in die Blockchain (Shared Ledger) aufgenommen wird, muss er eine eindeutige ID erhalten.

Die eindeutige Block-ID ist entscheidend, um das Ledger unveränderlich zu machen, insbesondere weil es Blöcke in einer Kette verknüpft. Die ID wird aus den kombinierten Daten aller Transaktionen im Block, der ID des vorherigen Blocks und dem automatisch generierten Wert abgeleitet, der als Nonce bezeichnet wird.

Ein Versuch, Details in einem Block zu ändern, wirkt sich zwar fast unmöglich aus, wirkt sich jedoch nicht nur auf die eigene ID aus, sondern auch auf die der anderen Blöcke in der Kette.

Das Umwandeln der Transaktionsdaten, der ID des vorherigen Knotens und einer Nonce in eine eindeutige ID für einen neuen Block wird als "ID" bezeichnet Hashing.

Die Daten werden einer Hashing-Funktion unterzogen, einem Protokoll, das sie in eine bestimmte vordefinierte Struktur umwandelt. Das Bitcoin-Netzwerk verwendet eine Hash-Funktion von SHA-256, die jede Datenmenge in eine Zeichenfolge von 256 Bit Länge umwandelt, abbildet und reduziert.

Es stellt sich jedoch heraus, dass das Ergebnis häufig nicht den im Bitcoin-Protokoll angegebenen Anforderungen entspricht, wenn die Daten eines neuen Blocks, die ID des vorherigen Blocks und eine Nonce gehasht werden.

Jedes Mal, wenn ein Hashing-Prozess keinen Wert erzeugt, der gemäß dem Protokoll akzeptabel ist, generiert das System eine neue Nonce, die zu den restlichen Daten hinzugefügt wird, und das Hashing wird erneut durchgeführt. Dieser Vorgang kann mehrmals wiederholt werden, bevor der gültige Hashwert ermittelt wird.

Ein Bitcoin-Hash ist ein Versuch, diesen akzeptablen Wert aus den Blockdaten, der ID des vorherigen Blocks und einer Nonce gemäß den im Bitcoin-Protokoll festgelegten Anforderungen zu ermitteln.

Da der Vorgang viele Male wiederholt werden muss, um den richtigen Wert zu erhalten, ist es umso besser, je schneller ein Computer im Bitcoin-Netzwerk Daten eines neuen Blocks hashen kann. Die Einheit, mit der die Anzahl der Hashes pro Sekunde gemessen wird, ähnelt der Einheit, mit der Daten gemessen werden.

Kilohash (KH / s) bedeutet also, dass ein Computer 1000 Hashes pro Sekunde ausführt. Inzwischen ist 1 Million Hashes pro Sekunde ein Megahash (MH / s), 1 Milliarde Hashes pro Sekunde ein Gigahash (GH / s) und 1 Billion pro Sekunde ist Terahash (TH / s). Die größte Hash-Rate-Einheit ist Petahash (PH / s), dh 1 Billiarde Hashes pro Sekunde.

Die kombinierte Hashing-Leistung des gesamten Bitcoin-Netzwerks ist auf über 50 Millionen TH / s angewachsen. Die Kapazität ist teilweise aufgrund der Entwicklung der Hardware-Mining-Technologie allmählich gestiegen.

In den frühen Tagen wurden häufig CPU-Computer verwendet. Eine Hash-Rate eines normalen Computers beträgt einige Kilohashes (KH / s). Die CPU konnte jedoch nicht so viele Berechnungen oder Berechnungen von Hashes durchführen wie die leistungsstärkeren GPUs, die diese übernommen haben. Die derzeit weit verbreiteten ASIC-Miner führen noch mehr Hashing pro Sekunde durch. Ein einzelner ASIC-Miner kann eine Verarbeitungskapazität von bis zu 15 GH / s haben.

Es gibt eine Bitcoin-Hash-Rate-Preiskorrelation, die ebenfalls hergestellt werden kann. Bei einem höheren Bitcoin-Preis steigt die Hash-Rate im Netzwerk tendenziell an. Wenn der Bitcoin-Markt bärisch ist, nimmt die Hash-Rate tendenziell ab.

Hier ist das Bitcoin-Preisdiagramm für Juli 2018 bis Juni 2019:

Der Grund dafür ist, dass Bergleute bei Bitcoin-Bezahlung bezahlt werden, wenn der Preis sinkt, die Einnahmen sinken und dies einige Bergleute häufig dazu zwingt, ihre Maschinen zu trennen, wodurch dem Netzwerk Rechenleistung verweigert wird.

Wenn der Preis steigt, werden mehr Spieler dazu angeregt, in den Bergbau einzusteigen, und diejenigen, die dies bereits tun, um die Kapazität ihrer Maschinen zu erhöhen.[1]

Hier ist ein Bitcoin-Hash-Rate-Diagramm für Juli 2018 bis Juni 2019:

Eine weitere Variable, die sich proportional zur Änderung der Bitcoin-Netzwerk-Hash-Rate ändert, ist die Mining-Schwierigkeit. Satoshi Nakamoto wollte sicherstellen, dass die Rate, mit der neue Transaktionsblöcke zum gemeinsamen Hauptbuch hinzugefügt werden, ungefähr regelmäßig bleibt.

Die Änderung der Netzwerk-Hash-Rate ist eine Bedrohung für diese Regelmäßigkeit. Wenn das Netzwerk mehr Berechnungen durchführen kann, kann das mathematische Mining-Problem in kürzerer Zeit gelöst werden, was zu einem schnelleren Hinzufügen von Transaktionsblöcken zum gemeinsam genutzten Hauptbuch führt.

Wenn die Hash-Rate niedrig ist, kann es sogar Tage dauern, bis der richtige Hash-Wert gefunden ist, sodass der nächste Block zum gemeinsam genutzten Ledger hinzugefügt wird.

Um sicherzustellen, dass dies nicht der Fall ist, wird die Mining-Schwierigkeit entsprechend der Menge an Hash-Rate angepasst, die dem Netzwerk zur Verfügung steht. Das heißt, wenn die Hash-Rate hoch ist, wird der Mining-Schwierigkeitsgrad erhöht, sodass es nicht kürzer dauert, den nächsten Block zu finden. Wenn die Hash-Rate sinkt, verringert das Protokoll die Mining-Schwierigkeit, sodass es nicht lange dauert, den nächsten Block zu finden.

Hier ist eine Tabelle für Bergbauschwierigkeiten zwischen Juli 2018 und Juni 2019:

Es stellt sich heraus, dass die Verteilung der Bitcoin-Hash-Raten nicht einmal auf der ganzen Welt erfolgt. Einige Länder produzieren mehr Bitcoin-Hash-Raten als andere, und mehrere Faktoren bestimmen dies, aber der wichtigste sind die Stromkosten.

Länder mit billigeren Stromquellen wie China haben tendenziell mehr Bitcoin-Hash-Raten als Länder mit hohen Kosten wie die USA. Ein Bericht von Forschern der Princeton University und der Florida International University zeigt, dass über 70% der Hash-Rate des Bitcoin-Netzwerks auf China basieren oder von China aus verwaltet werden.

Andere Länder, die eine signifikante Hash-Rate beisteuern, sind die Tschechische Republik (ungefähr 10%, Island (ungefähr 2%) und Japan (ungefähr 2%).

Zusammenfassend besteht eine Korrelation zwischen Bitcoin-Hash-Rate, Preis und Mining-Schwierigkeit. Wenn der Preis für Bitcoin sinkt, werden einige Bergleute getrennt, da der Bergbau für sie nicht mehr rentabel ist. Dies reduziert die Hash-Rate und im Gegenzug passt das Protokoll die Mining-Schwierigkeit an.

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