Topic: Verständnisfrage zu Minern (Read 165 times)

Das musste ich auch erstmal verstehen.
Es gibt nicht DEN nächsten Block.
Es funktioniert so:
- Miner suchen sich einfach "willkürrlich" irgendwelche Transaktionen raus und erzeugen daraus einen Block
- Dazu fügen sie ihre eigene "Ich bekomm die 12,5 BTC" Transaktion hinzu
- Jetzt ist der Block an sich fertig, muss aber noch signiert werden -> Das Spiel den Nonce so lange anzupassen, bis der gültige Hashwert rauskommt
Sobald ein Miner fertig ist, veröffentlicht er diesen neuen Block.
Es kann vorkommen, dass 2 Miner quasi zeitgleich sind (mit wie gesagt unterschiedlichen aber jeder für sich gültigen Blöcken), sagen wir X und Y. Dann arbeiten manche Miner auf der Grundlage von Block X und andere auf Block Y weiter. Je nach dem, ob die Block X oder Y Gruppe nun den nächsten gültigen Block findet, bleibt X oder Y gültig, weil dahinter noch einer mehr angefügt wurde. Immer die längste Blockchain ist die Gültige. Der andere Block verwaist dann also - so entstehen die Orphaned Blocks. Jetzt wissen alle wieder, welche die gültige Blockchain ist und arbeiten wieder auf der gleichen Grundlage weiter.

Was ist schon besser/schlechter. Es wäre dann halt anders.
Im Bitcoin ist es eben so implementiert, damit man als User eben Einflussmöglichkeit anhand der Gebühren hat, ob man schneller oder langsamer bearbeitet wird.


Prinzipiell braucht es nicht viel Rechenleistung. Die Aufgaben der Miner könnte theoretisch jeder lösen. Die Signatur eines Blocks könnte viel simpler ablaufen, dann bräuchte man den ganzen Difficulty Kram und alles nicht.
Aber:
Problem 1: Dann sucht keiner mehr im Mempool aufwändig nach Transaktionen, sondern packt in den Block nur die eine einzige rein "Ich bekomme 12,5 BTC" -> geht natürlich schneller, also gewinnt man immer. Es werden aber nie Transaktionen bestätigt.
Problem 2: Wäre das "Rätsel" (also Nonce so lange durchprobieren, bis der Hash-Wert passt) zu einfach (bzw. gar nicht vorhanden), gäbe es nicht hin und wieder mal einen orphaned Block, sondern dann wären das Tausende (wäre erstmal nicht soo tragisch) und nach kurzer Zeit hätte man mehrere "längste" Chains, also Paralleluniversen - das darf natürlich nie passieren. Das "Rätsel" muss also eine gewisse Komplexität haben, so dass es nach Möglichkeit nicht mehrere gleichzeitig lösen.
Problem 3: Es wäre dann reine Glückssache, wer die Belohnungs-BTC erhält - fair ist das nicht.
Hash Baum ist übrigens falsch dann gäbe es ja mehrere Verzweigungen - es ist eine Kette. (bis auf die paar orphaned Blocks eben - verrückt, dass ich das Wort gerade so oft brauche, sonst erkläre ich Leuten die Blockchain und verwende das gar nicht.. die fragen aber auch nich so genau nach.)

Ne ne, damit hat das gar nix zu tun. Es geht einfach nur drum, dass das Netz stabil gehalten wird durch das Proof-Of-Work. Das klappt auch sehr gut und fair - bis auf den hohen Stromverbrauch.


Siehe oben, jeder Miner baut sich seinen eigenen Block, an dem er gerade arbeitet.

Es wird hier immer von der Vergangenheit auf die Zukunft geschlossen. Alle 2016 Blöcke wird die Difficulty angepasst. Wenn dann innerhalb der nächsten 2016 Blöcke plötzlich doppelt so viel Rechenpower da ist, kommt im Schnitt alle 5min ein Block, bis das nächste mal angepasst wird.
Brechen 50% der Miner weg, dauert es 20min pro Block.
Genau hier sehen Kritiker nen riesen Problem: Brechen 99% weg, dauert es plötzlich 1000 Minuten pro Block, das bis zu 2016 Blöcke lang. Also 1400 Tage bis zur nächsten Anpassung - in diesen 1400 Tagen wäre Bitcoin quasi nutzlos. 1000 Minuten (fast 17 Stunden) für ne Bestätigung und für gerade mal 4200 Transaktionen.. es wäre unbenutzbar. Daher würde in diesem Fall wohl auch das letzte 1% aussteigen -> Bitcoin wäre tot.
Ist aber alles gar nicht so dramatisch.. Selbst 50% die auf einmal wegbrechen ist schon unrealistisch, 99% ist einfach nur FUD-Mache der Kritiker


Alle Miner sowieso, die Full-Nodes soweit ich weiß auch, hier bin ich mir nichtmal sicher.

Ich meine hiermit nur die Miner.
Sagen wir Block 52000 kam rein, die Miner selbst haben auch gerade an 52000 gearbeitet. Dann schauen sie kurz, ob dieser soeben veröffentlichte 52000 gültig ist => dann würden sie sich nen neuen Block (52001) zusammenbauen müssen um daran zu minen. War der veröffentlichte 52000 aber falsch, können sie ja einfach mit der eigenen Arbeit, den 52000 fertig zu minen, weitermachen.

Auch hier meinte ich nur die Miner und nur einig darüber, dass die 52000 korrekt ist.
Jeder Miner veröffentlich die aktuelle Version "seiner" Blockchain - dort steht eben drin "letzter Block 51999" oder "letzter Block 52000" - darüber wird signalisiert, ob sie den Block aufgenommen haben oder nicht. Hier fehlt mir aber selbst das Detailwissen - bin ja kein Miner


Quasi ja, in Wahrheit ist der BTC aber nur eine Nebenprodukt. Was er tatsächlich geleistet hat, war die Blockchain um einen Block zu erweitern. Das ist das wichtige. Das interessiert alle. Ob er dafür was bekommt oder nicht ist mir als Nutzer doch egal Er hat mit seiner Arbeit gerade mehrere Tausend Transaktionen bestätigt und somit diese ganzen Nutzer glücklich gemacht.

Und das alles nur weil der BTC Preis so hoch ist - so hat der Erfinder sicher nicht vorgestellt, aber ist aktuell nunmal so.

Den Minern kann man nichtmal einen Vorwurf machen - für die ist das ein reines Business Modell. Die wollen ja nicht die Welt verbessern, sondern Geld verdienen.
Es ist eben das Design des Proof-Of-Work System an dem es hier krankt. Das lässt sich aber nicht mal eben einfach so ändern und ist nun in dieser Form da.
Im Laufe der Zeit werden die Belohnungen regelmäßig halbiert. Auch hier bin ich gar nicht so tief drin, dass ich wüsste wann genau - lässt sich rausfinden.. jedenfalls sinds dann "bald" 6,25 -> 3,125 -> 1,5625 -> ... der Stromverbrauch wird also nach und nach runter gehen, weil sich das Business Model eben sonst nicht mehr rechnet. (Wobei dem gegenüber ein ständig steigender Preis steht - mal sehen wo sich das alles einpendelt)


Miner "verkaufen" Platz in der Blockchain. Aktuell ist dieser auf 1 MB limitiert, das gefällt denen natürlich super.
Bitcoin Cash beispiesweise hat ja einfach mal auf 2 MB angehoben. Da sind die Blöcke nie voll, die Gebühren also viel niedriger, also verdienen die Miner weniger.
Sowas ist da gemeint.. wenn die Entwickler coole neue Ideen haben, um alles schneller und günstiger hinzubekommen, dann haben die Miner da gar kein Interesse dran.. die verdienen an den hohen Gebühren ja mit (zu den 12,5 BTC die fix sind, kommt aktuell so ca. 1 BTC an Gebühren oben drauf)

Ich meinte in erster Linie Proof-Of-Stake.
IOTA nutzt ja nichtmal mehr ne Blockchain, sondern einen Tangle. Das sind ebenfalls Blöcke, aber nicht mehr seriell hintereinander gehängt, sondern "wirr" miteinander verknüpft. Ist jetzt zu sehr Off-Topic und ich hör mal auf zu schreiben, sonst wird das nochmal so lang wie die "paar" Antworten da oben.
Auch zum Tangle gibts schon wieder Alternativen wie z.B. Hash-Graph. Aber gehört alles nicht hier her

@Coiner:

zu a.):

A.) Das ist ja der Punkt, ich kann es mir nicht vorstellen wie es passiert, daher die Frage. Es hätte doch auch möglich sein können, dass ein bestimmter Teil des Protokolls die Transaktionen zusammenfasst und alle 10min daraus einen verschlüsselten Block erstellt. Oder was ist an meiner Idee schwierig umsetzbar? (Ich versuche ein Gefühl zu entwickeln)

zu b.):

B.) Wie ist denn die genaue Reihenfolge: Tx im Netzwerk > Festlegen welche Miner am Block arbeiten > Miner Rechenleistung Input zum Lösen des Rätsels > Miner hat Recht auf Blockerstellung (wie ist das, wenn man sich einen Block teilt?) > Block an Chain angefügt > Nodes validieren ?


@snodo  

Danke für die ausführliche Erklärung. Was ich interessant finde:

1.) "Miner können sich Tx mit den höchsten Gebühren zuerst aussuchen" -> Wäre es nicht besser hier eine gewisse neutralität anzustreben?


2.: "Außerdem muss irgendwie feststellbar sein, ob ein Block korrekt ist oder nicht."

2.1) Knüpft an Frage "A)" bei Snodo Coiner an: Ließe sich das auch nicht programmieren oder stelle ich mir das so einfach vor? Welcher Part kann denn wirklich nur vom Miner erbracht werden. Das überprüfen der Hashwerte der Tx und das signieren des Blocks (Hash Baum)? (Korrigiert mich wenn ich Hash-Baum und das signieren des Blockes verwechsel)

2.2) Oder zielt der Arbeitsnachweis eher auf die Generierung von Währung aus? Es soll also wirklich echte Arbeit hineingesteckt werden (Strom). Das hätte zum Vorteil, dass BTC eine gewisse stabilität haben wie bei Gold: Ich würde aufhören zu schürfen, wenn ich nicht mehr meine eigenen Kosten decken kann und einen für mich angemessen Gewinn bekomme. Dadurch sinkt das Angebot, die Nachfrage steigt (Preis steigt) => Ich fange wieder an zu schürfen.


3.: "Kommen mehr Miner rein, wären diese ja schneller, also passt sich die Difficulty an."

Knüpft an die Frage an Coiner ("B)") an:

3.1) Ich dachte ein einziger Miner gewinnt das Recht an diesem Block. Oder ist es so, dass auch zwei konkurrierende Miner an einem Block arbeiten? Konkreter gefragt: Wie wird festgelegt welcher Miner an welchem Block arbeitet? Das Teilen hört sich so demokratisch an.. das wird aber nicht abgestimmt, sondern jeder kann sich an dem Block beteiligen und Energie raushauen?

3.1a) Wie funktioniert das dann mit Mining Pools?

3.2) Und du schreibst, dass der Schwierigkeitsgrad proportional der Gesamtrechenleistung im Netzwerk angepasst wird. Was ist aber, wenn jetzt nur 1 Miner an einem Block arbeitet? Dann kann es doch länger als 10min dauern, da das System nicht im Vorhinein weiß, wie viele Miner also wie viel Rechenleistung sich beteiligen. (Die Frage beantwortet sich evtuell aus der vorher gestellten Frage. Ich könnte mir vorstellen, dass die Difficulty sich errechnet, nachdem die Anzahl der Miner, die am Block arbeiten, feststeht.)


4.: "Sobald ein Miner einen Block angefügt hat, überprüfen alle anderen das Ergebnis, indem sie den Hashwert checken. Hat ein Miner einen falschen Block angefügt, lehnen alle den neuen Block ab und suchen weiter. Sind sich alle einige, dass der neue Block korrekt ist, nehmen sie ihn bei sich selbst auch in die Kette auf und es geht mit dem nächsten Block weiter."

4.1) Alle anderen = Nodes, also Nutzer wie du und ich? Oder alle anderen Miner?

4.2) Block ablehnen kann ich nachvollziehen aber nicht "und suchen weiter", wonach? Oder meintest du damit die eig. passive Tätigkeit der Nodes: sobald ein Block kommt, wird verifiziert (Hash überprüft?)

4.3) "Sind sich alle einig". Wirklich alle, also das gesamte Netzwerk? Oder ab einer bestimmten Anzahl von Bestätigungen?


5.: "Diese wurden nicht durch den verrückten Stromverbrauch errechnet (das wird leider oft falsch dargestellt)"

5.1) Anname: Ein Miner erzeugt durch eine Berechnung einen Block > Für die Berechnung setzt er Rechenleistung also Strom & Hardware ein > Miner erhält BTC   (Also Quasi Strom für BTC, oder nicht?)

5.1a) Ok, ich habe weitergelesen. Das klingt verständlich. Kritik, weil selbst bei niedrigem Schwierigkeitsgrad, für den man eig. wenig Strom gebraucht hätte, letzten endes viel Strom aufgrund des wettbietens bzw. Gier der Miner verwendet wird.

5.1b) Gibt es auch Fälle, indenen der Schwierigkeitsgrad so hoch ist, dass unabhängig von Wettbieten, die Verschwendung sehr hoch ist? Oder ist die Kritik einzig auf das Verhalten der Miner zurückzuführen?


Noch eine neue Frage: 6.) Man hört oft davon, dass die Miner gegen das Bitcoin devTeam kämpfen. Wie ist das zu verstehen?

Zu den alternativen Ansätzen: Meinst du hier z.B. IOTA?

Bereits jetzt schon Danke für diese Diskussion

Zuerst mal eine winzige Korrektur:
A schickt keine Tx zu B, sondern
A schickt eine Tx in den Mempool (was du unter Punkt 2 hast) und in dieser Tx steht, dass A an B x BTC überweist.

Selbst das ist schon vereinfacht. Eigentlich steht in der Tx:
- A verwendet die Inputs a,b,c (Gesamtbetrag z.B. 1 BTC)
- davon sendet er 0.8 BTC an B
- und 0.19 BTC an sich selbst zurück
- 0.01 BTC bleiben also übrig -> Das ist die Gebühr, die die Miner behalten dürfen.

Die 10 Minuten sind nicht fix. Erklärung folgt gleich.
Irgendwer muss den Block ja zusammenfügen und an die Kette anhängen.
Erstmal sucht der Miner sich ein paar Transaktionen ausm Mempool aus, die er in den nächsten Block aufnimmt (hier nimmt er natürlich die mit den höchsten Gebühren).

Außerdem muss irgendwie feststellbar sein, ob ein Block korrekt ist oder nicht.
Bei Bitcoin wird hierfür Proof-Of-Work eingesetzt. Das funktioniert so:
- man berechnet einen Hashwert für den Block
- je nach Difficulty muss dieser Hash-Wert mit mehr oder weniger Nullen starten
- damit der Hashwert diesem gewünschten Muster entspricht, wird ein Wert im Block (Nonce) so lange hochgezählt, bis der Hashwert entsprechend viele Nullen hat
- das Finden des passenden Nonce klappt nur durch rumprobieren
- das Überprüfen des Hashwerts braucht sehr wenig CPU Power
Im ersten Moment eine sehr sinnlose Sache. Aber der Miner weist so nach, dass er Arbeit verrichtet hat und ist damit berechtigt den Block anzufügen.
Dafür bekommt der Miner dann einen Reward + alle im Block enthaltenen Gebühren. Reward sind aktuell 12,5 BTC.
Das passende Nonce zu finden dauert ewig - im Schnitt eben 10 Minuten. Kommen mehr Miner rein, wären diese ja schneller, also passt sich die Difficulty an. Brechen Miner weg, sinkt die Difficulty - so sind es immer ca. 10min im Schnitt, egal wie viele oder wenige Miner es gibt.
Sobald ein Miner einen Block angefügt hat, überprüfen alle anderen das Ergebnis, indem sie den Hashwert checken. Hat ein Miner einen falschen Block angefügt, lehnen alle den neuen Block ab und suchen weiter. Sind sich alle einige, dass der neue Block korrekt ist, nehmen sie ihn bei sich selbst auch in die Kette auf und es geht mit dem nächsten Block weiter.

Das Meiste oben schon erklärt.
Noch eine Richtigstellung:
Miner "erzeugen" die Bitcoin zwar, aber nicht durch die Berechnung.
Miner erzeugen durch die Berechnung neue Blöcke (im Prinzip nur einen passenden Hashwert, der den Block gültig macht und damit komplettiert).
Als Belohnung dafür dürfen sie in den neuen Block rein schreiben "Ich bekomme 12,5 BTC". Daher entstehen tatsächlich 12,5 neue BTC, aber diese wurden nicht durch den verrückten Stromverbrauch errechnet (das wird leider oft falsch dargestellt)

Dass der Stromverbrauch so wahnsinnig hoch ist, hat einen ganz einfachen Hintergrund.
Im Prinzip würde bei kleiner Difficulty auch nen einfacher PC reichen.
Aber es lohnt sich halt so viel Strom rauszuhauen.
Anhand des Beispiels wirds deutlich:
Miner-Pool A und Miner-Pool B teilen sich die Blöcke, die sie finden 50/50 auf. Beide zahlen 20k für Strom, bekommen aber Coins im Wert von 100k.
Also denkt sich A "ich zahl einfach 40k, dann hab ich doppelt so viele Blöcke für mich"
Doof nur, dass B das gleiche denkt.
Jetzt zahlen beide 40k für Strom, teilen es sich aber immernoch 50/50 auf. Der Stromverbrauch ist doppelt so hoch, gebracht hats nix. So schaukelt sich das halt immer weiter hoch, so lang es profitabel is.
Deshalb steht Proof-Of-Work in der Kritik.
Aber wirklich bessere Modelle gibt es auch noch nicht. Ansätze sind z.B. Proof-Of-Stake, da dürfen dann diejenigen, die viel Coins haben neue Blöcke anfügen und die Difficulty für den Hashwert bleibt gering, so dass eben kaum Strom gebraucht wird. Das hat aber ein Fehler: Reiche werden immer reicher.. auch nicht so prickelnd.
Gibt noch andere alternative Ansätze, aber das is jetzt alles zu weit weg vom Thema.

Sorry für den langen Post, aber im Bitcoin steckt eben ne Menge Technik - die zu erklären ist nicht mit 5 Zeilen gemacht (Dabei is das hier ja schon nur ein klenier Ausschnitt)

a) Was sollte denn deiner Meinung nach nach 10 Minuten wie von Zauberhand passieren? Der Block fügt sich von alleine zusammen, oder wie?

b) Der Miner gewinnt das Recht den von ihm zusammengestellten Block in die Blockchain zu schreiben. Natürlich könnten alle Knoten im Netz einen Block aussenden. Würden alle den gleichen senden könnte man sich darauf einigen. Das ist aber unwahrscheinlich und es ist nicht sicher, daß man alle Blöcke gesehen hat. Dann vielleicht die Mehrheit? Es ist aber nicht sicher, daß man die Mehrheit aller Blöcke gesehen hat da ja nicht sicher ist,daß man alle Blöcke gesehen hat.

Hallo liebe Community,

ich als Anfänger habe noch eine Verständnisfrage zum Thema Mining. Was ich bisher verstanden habe:


1. Person A schickt eine Tx zu Person B
2. Die Transaktion wird ins Bitcoin Netzwerk übertragen
3. Jetzt kommen die Miner ins spielen, die alle 10min einen Block bestätigen
4. Block wird kryptografisch verschlüsselt
5. Block wird an die bestehende Blockchain kette angehangen


Nun die Frage:

a.) Wofür brauche ich die Miner. Würde die 10min Funktion an sich nicht ausreichen?

b.) Wenn ich doch die Miner brauche, welche Aufgabe übernehmen Sie denn, außer Bitcoins zu generieren und Energie zu verbrauchen

Herzliche Grüße