Quote from: DinoDrill17 on January 23, 2018, 07:11:11 PM

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

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.

Quote from: DinoDrill17 on January 23, 2018, 07:11:11 PM

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

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.

Quote from: DinoDrill17 on January 23, 2018, 07:11:11 PM

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

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 Wink

(Dabei is das hier ja schon nur ein klenier Ausschnitt)