Dr. Raffael Huber

BTCS_Decrypt_S1E3

Episode 3 herunterladen

 

In der letzten Episode von Bitcoin Suisse Decrypt haben wir das Blockchain-Trilemma eingeführt, das die Kompromisse zwischen Sicherheit, Dezentralisierung und Skalierbarkeit beschreibt. Von den drei Eigenschaften ist die Sicherheit der Blockchain für ein Netzwerk, das Hunderte Milliarden Dollar an Wert vereint, zweifellos unverzichtbar. Daher müssen die Anreize, am Netzwerk teilzunehmen und es zu sichern, spieltheoretisch fundiert sein. Das zugrunde liegende Blockchain-Protokoll muss sicherstellen, dass rationale Akteure stärker von redlichem Verhalten als von betrügerischem Vorgehen profitieren. Daher darf ein potenzieller Geldgewinn, z. B. durch eine Doppelausgabe von Coins, niemals höher sein als die Kosten für den Angriff.

“Um eine dezentrale Datenbank zu gewährleisten, braucht man Sicherheit. Um Sicherheit zu haben, muss man Anreize setzen.” – Vitalik Buterin

Aber Sicherheit ist nicht umsonst. Um Anreize für die Teilnahme zu setzen und damit das Netzwerk zu stärken, zahlen die meisten öffentlichen Blockchains den Minern (beim Proof of Work) oder den Validatoren/Forgern (beim Proof of Stake) eine Blockprämie. Bei Bitcoin beinhaltet jeder Block eine Coinbase-Transaktion, die den Miner für seine Arbeit mit einem Bitcoin-Betrag (derzeit 12,5 BTC) belohnt. Letztlich ist die Blockprämie der Preis, den ein dezentrales Kryptowährungssystem den Minern zur Sicherung und Fortführung der Blockchain zahlt. Ein Vergleich der Miningprämien in grossen Blockchains (nach Marktkapitalisierung) ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Schätzung der täglichen Gesamt-Miningprämien in USD für Blockchains mit grosser Marktkapitalisierung im August 2019.
E3 Total Daily Rewards USD
Quelle: Blockchain.info, Incrementum AG.

Mit mehr als 22 Millionen US-Dollar pro Tag bezahlt Bitcoin seine Miner mit Abstand am besten. Die Prämien betragen das Siebenfache der aktuellen Ethereum-Prämien. Bei Kryptowährungen, die dieselben Mining-Algorithmen verwenden, gibt das Verhältnis zwischen den beiden täglichen Gesamtprämienbeträgen auch Aufschluss über die relative Hashrate zwischen den Chains. So liegt beispielsweise das Verhältnis der Prämien für Bitcoin und seine Fork Bitcoin Cash bei 2,68% und die aktuelle relative Hashrate der letzten sieben Tage bei 2,71%.

Blockprämien sind jedoch nicht statisch. Bei Bitcoin und seinen Forks halbiert sich die Blockprämie alle 210’000 Blöcke – auch “Halvening” genannt. Das nächste Halvening der Prämien von Bitcoin findet im Mai 2020 statt und senkt die Blockprämie von 12,5 BTC auf 6,25 BTC. Litecoin nahm gerade gestern eine Halbierung von 25 LTC auf 12,5 LTC pro Block vor. Ethereum reduzierte bei seinem letzten Protokollupgrade, der Constantinople Hardfork, Ende Februar die Blockprämien von 3 auf 2 ETH pro Block (“Thirdening”). Derartige Inflationsrückgänge waren zuvor mit vorangehenden Preiserhöhungen verbunden. Das jüngste Beispiel ist wieder Litecoin, das von 1. Januar bis 22. Juni um fast 400% stieg und sogar Bitcoin übertraf (in dieser Zeit rund +300%). Hinsichtlich der Gesamtkettensicherheit hat Bitcoin im Juli den rekordhöchsten Proof of Work in Tagesäquivalenten erreicht. Diese Zeit würde benötigt, um die gesamte Blockchain mit 100% der verfügbaren Hashpower umzuschreiben. Bei Bitcoin wäre für eine Umschreibung der Chain mehr als ein Jahr Mining mit voller Kapazität erforderlich. Die Netzwerksicherheit von Bitcoin ist folglich stärker denn je.

Der Programmiercode von Bitcoin ist quelloffen. Das bedeutet, dass jeder die Regeln von Bitcoin ändern und eine neue Kryptowährung starten kann. Da das Geheimrezept von Bitcoin nicht patentiert, mit Warenzeichen versehen oder anderweitig durch Verträge über geistiges Eigentum geschützt ist, argumentieren Kritiker, dass Bitcoin nicht knapp ist, weil die Abspaltung von Bitcoin und die Erstellung von Bitcoin 2.0 nur wenige Minuten dauern würde. Dies ist ein häufiger Irrtum. Bitcoin ist nicht etwa knapp, weil es nur 21 Millionen Bitcoin gibt. Vielmehr ist Bitcoin knapp, da etwa sechs Millionen spezialisierte Computer jährlich schätzungsweise 63 Terawattstunden (TWh) Strom verbrauchen, die Bitcoin vor einem Doppelausgaben-Angriff schützen. Diese Woche erreichte Bitcoins Hashrate einen Rekord von fast 79 Exahash pro Sekunde (EH/s). Als Bitcoin im Dezember 2017 sein Allzeithoch von 19’891 USD erreichte, betrug die Hashrate nur 15 EH/s, was bedeutet, dass es 400% schwieriger geworden ist, Bitcoin doppelt auszugeben. Der Kauf von Ausrüstung und Energie zur Herstellung der Hashrate von Bitcoins erfordert Ressourcen, und jeder, der eine neue Bitcoin schaffen möchte, muss Anreize für Menschen setzen können, damit sie Kapital und Arbeit in die Sicherung dieser Coin anstatt in die Sicherung von Bitcoin investieren. Die Kosten für das Schürfen von Bitcoin weisen einen positiven Korrelationskoeffizienten zum Bitcoin-Preis von 0,829 auf.

Abbildung 2: Korrelation des monatlichen Bitcoin-Preises und der Hashrate von 2013-2019
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Source: Blockchain.info, Incrementum AG.

Miner sind Preisnehmer, was bedeutet, dass sie Bitcoin auf dem freien Markt zum aktuellen Preis verkaufen werden. Ihr Umsatz ist eine variable Funktion, die auf der Anzahl verkaufter Bitcoins multipliziert mit dem Bitcoin-Marktpreis basiert. Bei den Mining-Kosten gibt es jedoch sowohl feste als auch variable Anteile. Die variablen Mining-Kosten sind die Kosten, die von der Anzahl der geschürften Bitcoins abhängen. So hat beispielsweise das Schürfen von mehr Bitcoins höhere Stromkosten zur Folge. Zu den Fixkosten gehören der Kauf von Mining-Ausrüstung, die Installation eines Stromgenerators sowie die Anmietung oder der Kauf eines Lagers. Sobald ein Unternehmen Fixkosten hat, existieren Skaleneffekte. Skaleneffekte bedeuten, dass grössere Unternehmen im Durchschnitt rentabler sind als kleinere. Die Miner versuchen, die Einrichtungskosten der Mining Rigs und Mining Racks auf möglichst viele Bitcoins zu verteilen. Wirtschaftlich gesehen sinken die Grenzkosten für die Produktion jeder weiteren Bitcoin. Skaleneffekte sind der Zentralisierung förderlich, diese steht jedoch dem dezentralen Ethos der Kryptowährungen und der Blockchain-Technologie diametral gegenüber.

Es existiert allerdings eine zweite und stärker zentralisierende Kraft, die das Schürfen von Bitcoin steuert. In bestimmten Regionen ist der Strompreis aufgrund von Infrastrukturgegebenheiten, gesetzlichen Bestimmungen und natürlichen Ressourcen niedrig. Die meisten Miner sitzen in China, da es dort viel Kohle und Wasserkraft gibt. Eine immer größere Zahl von Minern siedeln sich wegen dem billigen Erdgas auch in Texas an. Da die Miner weltweit nach den günstigsten Stromquellen suchen, werden die Arbitrage-Möglichkeiten durch geringe Stromkosten abnehmen. Daher werden viele Mining-Projekte scheitern, und es werden nur wenige grosse Mining-Unternehmen in der Nähe billiger Stromquellen übrig bleiben.

Trotz der starken Korrelation zwischen Hashrate und Bitcoinpreis ist dies kein ursächlicher Zusammenhang und daher kein guter Indikator für kurzfristige Preisbewegungen. Bei einer Gegenüberstellung des Ertragswachstums zum Hashrate-Wachstum verschwindet der positive lineare Zusammenhang. Der Grund dafür ist, dass die Hashrate der Bitcoin-Blockchain oft das Ergebnis von Mining-Investitionsentscheidungen ist, die neun Monate bis ein Jahr zurückliegen.

Abbildung 3: Änderungsrate des monatlichen Bitcoin-Preises und der Hashrate von 2013-2019.
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Source: Blockchain.info, Incrementum AG.