Das Bitcoin-Netzwerk verbraucht viel Energie. Seit dem Tweet von Tesla-Chef Elon Musk hat sich die Diskussion über den Energieverbrauch aufs Neue entfacht. Wieso muss das Bitcoin-Netzwerk so energieaufwendig sein? Ganz einfach: Das erzeugt Sicherheit!
Um den Stromverbrauch beim Bitcoin-Netzwerk zu verstehen, muss klar sein, was das Bitcoin-Netzwerk überhaupt leisten kann, wie der Miningprozess funktioniert und was dieser bewirkt.
Peer-to-Peer(P2P)-Netzwerk
Der heutige Zahlungsverkehr basiert hauptsächlich auf unserem Vertrauen in die Finanzinstitutionen. Diese stellen sicher, dass jemand Guthaben überweisen und jemand anderes das Guthaben empfangen kann. Das Bitcoin-Netzwerk schaltet diese zentrale Drittpartei aus. Es baut auf einem komplett dezentralen P2P-Netzwerk auf. In diesem Netzwerk sind alle Parteien, sogenannte Nodes, gleichgestellt.
Mining: Das Schürfen von Blöcken und Bitcoins
Mining ist ein Prozess der Verifizierung, Abwicklung, Speicherung und Absicherung von Bitcoin Transaktionen. Der Miner prüft die Transaktionen im Block nach ihrer Gültigkeit und sucht ein Hash, der eine bestimmte Bedingung (z. B. es muss mindestens 5 mal die Zahl 0 am Anfang des Hashes stehen) erfüllt. Als Input dieses Hashing dient immer der Hash des Block Headers. Die Miner verändern die Zufallzahl (Nonce), die sich in Block-Header befindet, bis sich der gewünschte Hashwert zufällig ergibt. Oft probieren die Miner enorm viele Kombinationen aus, bis sie einen gültigen Hash finden können. Ein passender Hash kann man nicht errechnen, er kann ausschliesslich durch Ausprobieren gefunden werden. Das braucht extrem viel Rechenleistung und dementsprechend viel Energie. Der erste Miner, der einen gültigen Hash gefunden hat, ist der Gewinner. Er schickt die Lösung ins Netzwerk, die anderen Nodes prüfen, unabhängig voneinander, ob der neue Block gültig ist. Erfüllt der neue Block alle Kriterien, hängen die Nodes den neuen Block an ihre Blockchain an. Der Miner-Gewinner wird für seine Leistung (Proof of Work), mit der «Coinbase-Transaktion» und den Transaktionsgebühren belohnt.
Dieses Wettrennen, um den passenden Hash zu finden, verbraucht je nach Difficulty (Schwierigket) unterschiedlich viel Energie. Der Energieverbrauch, der durch Proof of Work entsteht, ersetzt die Arbeit einer Drittpartei und macht Bitcoin unabhängig und sicher. Die gebrauchte Energie wirkt als Batterie, die das öffentliche Kontenbuch, also die Bitcoin-Blockchain schützt.
Fazit
Energieverbrauch ist nicht zwingend eine schlechte Sache. Wie Vaclav Smil schreibt, ist die Energie die einzige «universale Währung». Der Mensch wird weiterhin neue Technologien finden, die mehr Energie benötigen und den Status quo in Frage stellen. Bitcoin ist eine fundamental neuartige Technologie, die auch den Menschen in instabilen Regionen helfen kann und unser Banksystem zwingt sich neu zu orientieren und grundsätzlich zu verändern.
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