Die Bitcoin Difficulty oder Bitcoin Miner Difficulty ist der Schwierigkeitsgrad, den Miner aufwenden müssen, um einen neuen Block zu finden. Ein Block ist ein Datensatz, der alle neuen Transaktionen in einem gewissen Zeitabschnitt speichert. Dieser ist abhängig von der Hashanzahl (Rechenleistung) des Netzwerkes und der bereits hergestellten Bitcoins.

Was ist die Bitcoin Difficulty?

Die Difficulty (=Schwierigkeit) ist ein Parameter, den Bitcoin und andere Kryptowährungen verwenden, um die durchschnittliche Zeit zwischen den Blöcken konstant zu halten, wenn sich die Hash-Leistung des Netzwerks ändert.

Wie sieht die Bitcoin Miner Difficulty im Detail aus?

Sogenannte Bitcoin Miner führen komplizierte Rechenschritte (Proof-of-Work-Berechnung) aus, um auf einen Hash-Wert zu kommen, der bestimmte Eigenschaften hat. Sobald ein Miner diesen Wert gefunden hat, werden im BTC Netzwerk aktuell 12.5 BTC ausgeschüttet.

Diese Belohnung wird alle 210.000 Blöcke halbiert. Das heißt, je mehr Blöcke gemint und umso mehr Coins ausgeschüttet wurden, umso weiter sinken auch die Ausschüttungen und damit die Inflation.

Dies hat zur Folge, dass die Unwahrscheinlichkeit für einen Miner einen neuen Block zu berechnen steigt und der tatsächliche Wert des Bitcoins anwächst, da mehr Kosten in Form von Strom- und Hardwarekosten zum “schürfen” aufgewendet werden müssen. Einen Einblick in die Bitcoin Miner Difficulty bekommst du hier.

Welchem Zweck dient die Bitcoin Miner Difficulty?

Warum einen höheren Schwierigkeitsgrad einstellen, wenn das einzige praktische Ergebnis ist, dass die Miner dieselbe Funktion öfter wiederholen müssen?

Das Bitcoin-Whitepaper erklärt dies:

Um die zunehmende Hardware-Geschwindigkeit und das unterschiedliche Interesse am Betrieb von Nodes im Laufe der Zeit auszugleichen, wird der Schwierigkeitsgrad des proof-of-work durch einen gleitenden Durchschnitt bestimmt, der auf eine durchschnittliche Anzahl von Blöcken pro Stunde abzielt. Wenn sie zu schnell erzeugt werden, steigt der Schwierigkeitsgrad.

Um sicherzustellen, dass das Netzwerk einen neuen Block mit einer konstanten Durchschnittsrate erzeugt, ist die Software so eingestellt, dass der Ziel-Hash automatisch nach oben oder unten angepasst wird, was zu einem niedrigeren bzw. höheren Schwierigkeitsgrad führt. Als Nakamoto den Genesis-Block abgebaut hat, betrug der Schwierigkeitsgrad von Bitcoin genau eins.

Deflationäre Eigenschaft durch die Bitcoin Difficulty

Die Miner kontrollieren das Blockchain-Netzwerk hinter Bitcoin. Daher sind alle Nutzer, aber auch sie selbst abhängig von der Funktionsfähigkeit des Netzwerkes. Aus diesem Grund wird das Bitcoin Mining für die Miner immer lukrativ bleiben und der Wert des Bitcoins sich immer über den Herstellungwert einpendeln.

Das ist ein wichtiger und wesentlicher Bestandteil des Systems, welches dadurch im Vergleich zu unserem Fiat-Geldsystem nicht inflationär, sondern deflationär aufgebaut ist. Die Wertsteigerung des Bitcoins lässt sich also auch am Steigen der Difficulty ablesen. Eine sehr interessante und noch nie dagewesene Eigenschaft, welche die Bitcoin Miner Difficulty hier innovativ aufzeigt.

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Diese Schwierigkeit wird von dem sogenannten Nonce vorgegeben, welcher eine kryptographische Funktion ist. Da die Ausschüttung begrenzt ist, stehen alle Miner im ständigen Wettbewerb, um die richtige Hashfunktion zu finden. Deshalb hängt die Warscheinlichkeit eines Miners einen Block zu lösen von seiner Rechenleistung und von dem Wert der Nonce ab (aktuell 1:3 Mrd. im Bitcoin Netzwerk). Damit ist die Nonce direkt mit der Bitcoin Miner Difficulty in Verbindung zu bringen und ein wesentlicher Bestandteil des Rechenvorgangs im Bitcoin-Netzwerk.

Wer bestimmt, wann ein Bitcoin Block gefunden wurde?

Der sogenannte Nonce gibt die Bitcoin Miner Difficulty vor. Nur durch diesen kann ein Block abgeschlossen werden, da er die Funktion enthält, welche zum Lösen eines neuen Blocks benötigt wird. Beim Bitcoin soll alle 600 Sekunden (10 Minuten) ein neuer Block generiert werden.

Alle 14 Tage passt sich dort, unter Vorgabe der Nonce, die Schwierigkeit an die gesamte Rechenleistung des Netzwerkes an. Dies garantiert, dass selbst, wenn sich die Rechenleistung beispielsweise verdoppelt und dadurch schneller Blöcke generiert werden, nach zwei Wochen wieder erst nach 10 Minuten ein Block generiert wird.

Hierbei wird von der Nonce einfach aufgrund der gestiegenen Rechenleistung die Schwierigkeit erhöht. Das Ergebnis davon ist, dass die Ausschüttungen weniger werden, weshalb es sich um ein deflationäres System handelt. 

Fazit – die Bitcoin Difficulty als Innovator

Difficulty – Nonce – Schwierigkeit .. sehr kompliziert aber doch ein essentieller Grundstein des dezentralen Bitcoin-Netzwerkes. Ohne dem von Satoshi Nakamoto in der Bitcoin-Blockchain integrierten Automatismus, könnte das Netzwerk nicht ohne Weiteres als dezentral fungieren. Die Masse der Nutzer hätte nicht die volle Kontrolle. Aber durch dieses Kontrollorgan, der Nonce, funktioniert die Anpassung automatisch.

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Hier zeigt der Bitcoin-Erfinder, Satoshi Nakamoto, dass ein dezentrales System ohne zentrale Machtposition, die alles kontrolliert und überwacht, auch auf dezentralen Weg gelöst werden kann.

Viele weitere Blockchains übernehmen diese Entwicklung von Bitcoin. Auch wenn viele denken, dass die Blockchain alleinig ein dezentraler Datenhaufen ist, sind viele verschiedene Innovationen dahinter versteckt. Die Nonce und damit die Bitcoin Difficulty bzw. die Bitcoin Miner Difficulty ist eine davon. Aus technischer Sicht, aber auch aus philosophischer.