Ethereum ist eine offene Technologieplattform, auf der Entwickler dezentralisierte Anwendungen auf Basis der Smart-Contract-Technologie erstellen und vertreiben. Der Ethereum-eigene Vermögenswert Ether wird zur Bezahlung von Transaktionen im Netzwerk verwendet. Diese Kosten werden in Gas berechnet, aber in Ether bezahlt. Es gibt ein System, das Anreize für Miner von Kryptowährungen schafft, das Netzwerk zu schützen. Die Ethereum-Methode für PoW (Proof of Work) Mining, bekannt als Ethash, dient als Grundlage für das gesamte Protokoll.
Beim Proof-of-Work-Mining werden Daten aus einem Block-Header als Eingabe verwendet und mit einem kryptografischen Hashing-Verfahren wiederholt gehasht. Das Ergebnis ist eine Ausgabe mit fester Länge, die den Hash-Wert widerspiegelt. Die Miner hacken die Varianten der Eingabedaten, indem sie jedes Mal eine neue Sequenznummer verwenden, wenn die Daten an den Prozess übermittelt werden.
Wie funktioniert das?
Ethash ist eine modifizierte Version, die den Rechenaufwand der Vorgängerversion, Dagger-Hashimoto, eliminiert. Dabei wird ein großer Datensatz verwendet, der regelmäßig erstellt wird und sich im Laufe der Zeit allmählich vergrößert. Er ist klein genug, um in den VRAM eines modernen Grafikprozessors zu passen.
Bei Ethash muss der vom Prozess erzeugte Hash-Wert unter einem bestimmten Schwellenwert liegen. Dies wird als Schwierigkeit bezeichnet und bedeutet, dass das Ethereum-Netzwerk den Schwellenwert anhebt und senkt, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der Blöcke extrahiert werden. Wenn die Rate der gefundenen Blöcke zunimmt, erhöht das Netz automatisch den Schwierigkeitsgrad und senkt den Schwellenwert des Netzes, so dass die Zahl der gültigen Hashes, die gefunden werden können, sinkt.
Wenn die Rate der entdeckten Blöcke abnimmt, erhöht sich der Schwellenwert des Netzes, was zu genaueren Hash-Werten führt, die gefunden werden können.
Ethash definiert ungefähr, wie viele Rechenressourcen ein Miner aufwenden muss, um die Sequenznummer (Nonce) zu finden, die es ihm erlaubt, einen neuen Block vorzuschlagen, der der Blockchain hinzugefügt werden soll. Das Netz erzeugt im Durchschnitt alle 12 Sekunden einen Block.
Miner erhöhen oft die Speichertaktfrequenz ihrer GPUs, um die Ethash-Hash-Raten enorm zu steigern. Um die relative Wärmeproduktion auszugleichen, werden gelegentlich Leistungs- oder Temperaturbeschränkungen sowie manuell eingestellte hohe Lüftergeschwindigkeiten verwendet.
Um die günstigsten Mining-Farmen zu erhalten, werden häufig speziell angefertigte PCs mit sechs oder mehr High-End-GPUs für das Ethereum-Mining spezifiziert, wobei den anderen Komponenten wenig Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Ein Miner, der erfolgreich einen Block entdeckt, der der Blockchain hinzugefügt werden kann, erhält folgende Vergütung:
Eine statische Blockbelohnung von drei Äthern.
Im Rahmen des Mining-Proof-of-Work-Verfahrens werden die Gaskosten dem Konto des Miners zugewiesen, die durch die Ausführung aller Transaktionen innerhalb eines Blocks verbraucht werden.
Weitere 2,625 Äther werden für die Hinzufügung von Onkeln im Block zugewiesen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ethash ein speicherintensiver Proof-of-Work-Algorithmus ist, der so konzipiert wurde, dass er gegen ASICs resistent ist, um den Mining-Prozess fairer zu gestalten. Es ist auch erwähnenswert, dass es Vorschläge gibt, den Konsensmechanismus von Ethereum von Proof of Work auf Proof of Stake umzustellen, was das Ethereum-Mining in seiner jetzigen Form nutzlos machen würde.
