Was bedeutet Hashrate und warum ist sie wichtig?

Was bedeutet Hashrate und warum ist sie wichtig?

In der Welt der Kryptowährung und Blockchain ist „Hashrate“ ein zentraler Begriff, der die Dynamik von Proof-of-Work (PoW)-Blockchains wie Bitcoin und Ethereum (vor dem Upgrade auf 2.0) maßgeblich beeinflusst. Hashrate stellt die gesamte Rechenleistung dar, die beim Mining und Verarbeiten von Transaktionen in diesen Netzwerken verwendet wird.

Ein „Hash“ ist ein alphanumerischer Code fester Länge, der verschiedene Längen von Wörtern, Nachrichten und Daten darstellt. Verschiedene Kryptoprojekte nutzen unterschiedliche Hashing-Algorithmen, um diese Codes zu generieren. Bitcoin verwendet beispielsweise SHA256 und wandelt das Wort „Plisio“ in einen einzigartigen Hash-Code um. Der Kern des Minings besteht darin, komplexe Rätsel zu lösen, um der Blockchain neue Transaktionsdaten hinzuzufügen. Miner konkurrieren darum, einen Hash zu generieren, der niedriger als der „Ziel“-Hash ist, indem sie eine „Nonce“ ändern, ein Prozess, der einem Lotteriesystem ähnelt, bei dem jeder neue Hash ein einzigartiges Ticket ist.

Vereinfacht ausgedrückt ist die Hash-Rate die Geschwindigkeit, mit der eine Mining-Maschine arbeitet, vergleichbar mit der Messung der Geschwindigkeit eines Autos in Kilometern oder Metern. Sie wird durch die Anzahl der pro Sekunde erzeugten Hashes quantifiziert und reicht von Kilo-Hashes bis hin zu Exahashes, abhängig vom Netzwerk und den Fähigkeiten der einzelnen Miner. Große Netzwerke wie Bitcoin können beispielsweise Hash-Raten in Exahashes pro Sekunde (EH/s) aufweisen.

Wie wird die Hashrate gemessen?

Das Konzept der Hashrate ist von zentraler Bedeutung für das Verständnis des Kryptowährungs-Mining. Es misst die Rechenkapazität eines Blockchain-Netzwerks, ausgedrückt in der Anzahl der pro Sekunde durchgeführten Berechnungen oder Hashes. Beispielsweise gibt eine Hashrate von 1TH/s (Terahash pro Sekunde) die Fähigkeit an, eine Billion Berechnungen pro Sekunde durchzuführen.

Mining, der Prozess der Validierung und des Hinzufügens von Transaktionen zu einer Blockchain wie Bitcoin, hängt stark von dieser Metrik ab. Miner verwenden spezielle Hardware, die Billionen von Berechnungen pro Sekunde ausführen kann. Als Belohnung für ihren Beitrag zur Überprüfung und Aufzeichnung von Transaktionen erhalten Miner Kryptowährungen.

Die Hashraten können je nach Größe und Umfang des Blockchain-Netzwerks erheblich variieren. Große Netzwerke wie Bitcoin weisen typischerweise Hash-Raten im Bereich von Terahashes oder sogar Exahashes (Trillionen Hashes) pro Sekunde auf, was den immensen Rechenaufwand Tausender verbundener Computer widerspiegelt. Es wurde beispielsweise festgestellt, dass das Bitcoin-Netzwerk eine Hashrate von mehr als 250 EH/s (Exahashes pro Sekunde) aufweist.

Im Gegensatz dazu können kleinere Blockchain-Netzwerke Hash-Raten aufweisen, die in vergleichsweise kleineren Einheiten wie Kilohashes (Tausende), Megahashes (Millionen) oder Gigahashes (Milliarden) pro Sekunde gemessen werden. Die Anzahl der aktiven Miner in einem Netzwerk wirkt sich direkt auf dessen Hashrate aus; Mehr Miner führen aufgrund des zunehmenden Wettbewerbs um Mining-Belohnungen zu einer höheren Hash-Rate, während weniger Miner zu einer niedrigeren Hash-Rate führen.

Die Hashrate gibt nicht nur die Rechenleistung einzelner Miner oder des gesamten Netzwerks an, sondern dient auch als Indikator für die Sicherheit und Effizienz des Netzwerks bei der Verarbeitung von Transaktionen.

Welche Bedeutung hat die Hashrate?

Die Hash-Rate ist ein entscheidendes Maß für die Sicherheit eines Blockchain-Netzwerks. Netzwerke mit hohen Hash-Raten sind aufgrund der schieren Menge ehrlicher Miner, die um den Abbau von Blöcken konkurrieren, im Allgemeinen sicherer und resistenter gegen Angriffe. Dieser starke Wettbewerb verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Manipulatoren die Blockchain erfolgreich manipulieren.

Eine bemerkenswerte Bedrohung für Blockchain-Netzwerke ist der 51-Prozent-Angriff, bei dem böswillige Einheiten darauf abzielen, die Kontrolle über mehr als die Hälfte der Mining-Leistung des Netzwerks zu erlangen. In solchen Szenarien können Angreifer möglicherweise Transaktionen fälschen, Münzen doppelt ausgeben und die Validierung legitimer Transaktionen verhindern. Doppelte Ausgaben stellen eine erhebliche Schwachstelle dar, die es Angreifern ermöglicht, dieselbe Kryptowährung mehrmals auszugeben.

Betrachten Sie zur Veranschaulichung Bergleute als Wähler in einem System, in dem die Mehrheitsentscheidung Transaktionen validiert. In einem Netzwerk mit einer großen Anzahl von Minern ist es für eine Gruppe böswilliger Akteure schwierig, die Mehrheit zu erlangen. In kleineren Netzwerken steigt das Risiko jedoch, da weniger Miner benötigt werden, um die Kontrolle zu erlangen.

Obwohl diese Angriffe theoretisch möglich sind, sind sie aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten im Allgemeinen selten und unpraktisch. Beispielsweise beträgt die Hashrate von Bitcoin Hunderte von Exahashes pro Sekunde (eine Zahl mit 18 Nullen). Die Überlastung eines solchen Netzwerks würde mehr als die Hälfte dieser Rechenleistung erfordern, was unerschwingliche Kosten für spezielle Bergbauausrüstung und Strom mit sich bringen würde.

Daher bedeutet eine hohe Hash-Rate nicht nur eine aktive Beteiligung der Miner und ihren Glauben an das Potenzial des Netzwerks, sondern dient auch als Indikator für die Gesundheit und Sicherheit des Netzwerks. Aus diesem Grund betrachten Anleger hohe Hash-Raten oft als ermutigendes Zeichen, das auf ein robustes und sicheres Netzwerk hinweist und es im Vergleich zu Netzwerken mit niedrigeren Hash-Raten zu einer attraktiveren Investitionsoption macht.

Was passiert, wenn sich die Hash-Rate ändert (steigt oder sinkt)?

Die Hash-Rate dient als wichtiger Indikator für die Miner-Aktivität und den allgemeinen Netzwerkzustand in Proof-of-Work (PoW)-Blockchain-Netzwerken. Das Verstehen von Änderungen der Hash-Rate kann viel über den Status des Netzwerks verraten:

Wenn die Hash-Rate steigt :

  • Es gibt einen Anstieg der Rechenressourcen für den Abbau von Blöcken, was auf eine stärkere Beteiligung der Bergleute hinweist.
  • Aufgrund der verstärkten Bergbautätigkeit steigt der Stromverbrauch.
  • Die Netzwerksicherheit wird verbessert, wodurch es für eine einzelne Einheit immer schwieriger wird, die Kontrolle zu erlangen oder einen Angriff zu starten.
  • Die Mining-Schwierigkeit eskaliert, eine Reaktion, die von den meisten Blockchain-Algorithmen ausgelöst wird, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, während die Hash-Rate steigt.

Wenn die Hash-Rate sinkt :

  • Es ist ein Rückgang der Miner-Beteiligung zu beobachten, da weniger um den Abbau von Blöcken und den Erhalt von Belohnungen konkurrieren.
  • Die Netzwerksicherheit ist gefährdet, was das Risiko eines Angriffs um 51 % erhöht. Bei einem solchen Angriff können Miner, die über 50 % der Hash-Rate des Netzwerks kontrollieren, möglicherweise die Blockchain manipulieren.
  • Der Stromverbrauch von Mining-Rigs sinkt aufgrund des reduzierten Mining-Betriebs.
  • Die Mining-Schwierigkeit sinkt, wodurch es für die verbleibenden Miner einfacher wird, Blöcke zu verarbeiten und zu validieren.

Zusätzlich zu diesen Auswirkungen wirken sich Schwankungen der Hash-Rate auch auf das Vertrauen der Anleger aus. Eine steigende Hash-Rate kann mehr Investoren anziehen, da sie auf ein robustes und sicheres Netzwerk hinweist. Umgekehrt kann eine sinkende Hash-Rate aufgrund wahrgenommener Schwachstellen und Instabilität Investitionen abschrecken.

Darüber hinaus ist die Hash-Rate ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung der Umweltauswirkungen von PoW-Netzwerken. Höhere Hash-Raten bedeuten einen höheren Energieverbrauch, was Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit und des ökologischen Fußabdrucks solcher Blockchain-Netzwerke aufkommen lässt.

Die Hash-Rate ist eine vielschichtige Kennzahl in PoW-Blockchains, die nicht nur die Rechenleistung und Sicherheit des Netzwerks widerspiegelt, sondern auch die Rentabilität des Bergbaus, die Anlegerstimmung und Umweltaspekte beeinflusst.

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