Kann man Bitcoins mit Bleistift und Papier schürfen?

Das Bitcoin-Mining gehört zu den anspruchsvollsten Aktivitäten, die es heute gibt. Nicht nur ist eine beträchtliche Summe Geld im Spiel, sondern die ständig steigende Komplexität der Berechnungen macht Spitzenhardware über Nacht obsolet. Dennoch ist das Mining von Bitcoin letztlich eine mathematische Operation – und Ken Shirriff hat kürzlich bewiesen, dass man es mit Bleistift und Papier machen kann. Langsam, aber machbar.

Wenn du nicht bereit bist, mehrere hunderttausend Dollar in Hardware und Strom zu investieren, ist es heutzutage am sinnvollsten, Teil eines Mining-Pools zu werden und einen Bruchteil des Gewinns zu erhalten. Nur wenige haben sich jedoch die Mühe gemacht, die Theorie hinter dem Bitcoin-Mining in einfachen Worten zu erklären. Zu unserem Glück macht Ken Shirriff genau das in seinem persönlichen Blog.

So funktioniert Bitcoin-Mining

Im Kern bündeln Bitcoin-Miner Transaktionen in einem Block und wiederholen millionenfach eine kryptografische Operation – das berühmte Hashing –, bis sie einen Hash mit einem extrem seltenen Wert finden. Wie selten? Unter der Schwierigkeit, mit der Shirriff die Übung durchführte (vor fünf Jahren), ist nur einer von 1,4 × 10^20 Hashes korrekt. Die Hash-Funktion ist SHA-256, die aus Sicherheitsgründen zweimal angewendet wird.

Der SHA-256-Algorithmus nimmt kleine Blöcke von jeweils 512 Bit, führt eine verschlüsselte Kombination aus und liefert als Ergebnis einen 256-Bit-Wert. Das wiederholt sich 64-mal. Trotz dieser schwindelerregenden Zahlen lässt sich das von Hand berechnen – und mit „von Hand“ meine ich, alles auf einem Blatt Papier zu notieren. Shirriff brauchte 16 Minuten und 45 Sekunden für eine Runde SHA-256-Hashing.

Wenn er ununterbrochen weiterarbeitet, würde die gesamte Operation etwas mehr als 17,5 Stunden dauern. Multipliziert mit zwei (nicht vergessen: SHA-256 wird zweimal angewendet) ergibt sich für das Hashing eines Bitcoin-Blocks ein Gesamtaufwand von mehr als 35 Stunden. Bezogen auf aktuelle Mining-Maschinen entspricht Shirriffs Leistung 0,67 Hashes pro Tag.

Energieverbrauch im Vergleich

Als ob das nicht genug wäre, hat Shirriff auch den Energieverbrauch seiner manuellen Mining-Methode berechnet. Bei einem angenommenen Stoffwechsel von 1.500 Kalorien pro Tag verbraucht sein Prozess etwa zehn Megajoule pro Hash. Wenn man bedenkt, dass Mining-Hardware eine Effizienz in der Größenordnung von 1.000 Megahashes pro Joule erreicht, beträgt der Effizienzverlust von Shirriff einen Faktor von 10^16.

Mit anderen Worten: So interessant es als mathematische Übung sein mag, das Bitcoin-Mining gehört definitiv den Maschinen an. Außerdem wird alle zehn Minuten ein neuer Block geschürft; ein von Hand berechneter Block wäre also bereits veraltet, wenn man ihn integrieren wollte.

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