BT News: Was ist der Bitcoin Mempool? Und mehr
1. Was ist der Bitcoin-Mempool?
Der Mempool ist der erste Ort, an den eine Bitcoin-Transaktion geht, nachdem sie an das Netzwerk gesendet und bevor sie einem Block in der Bitcoin-Blockchain hinzugefügt wird.
Den Bitcoin-Mempool verstehen
Der Mempool, kurz für „Memory Pool“, ist ein temporärer Speicher für unbestätigte Transaktionen im Bitcoin-Netzwerk. Er ist die erste Anlaufstelle für alle Transaktionen, bevor sie in einen Block aufgenommen und der Blockchain hinzugefügt werden.
Wenn ein Benutzer eine Transaktion initiiert, wird diese zuerst an das Netzwerk gesendet, bevor sie in den Mempool gelangt. Hier wartet die Transaktion darauf, von einem Miner abgeholt zu werden, um sie basierend auf den Transaktionsgebühren in einen Block aufzunehmen. Miner priorisieren Transaktionen mit höheren Gebühren. Daher können sich Benutzer, die schnellere Bestätigungen für ihre Transaktionen wünschen, dafür entscheiden, höhere Gebühren zu zahlen.
Der Mempool ist oft ein Spiegelbild der Bitcoin-Netzwerkaktivität. In Zeiten hoher Nutzung kann es durch einen Transaktionsrückstand zu Überlastungen kommen, was zu längeren Bestätigungszeiten und höheren Gebühren führt. In ruhigeren Zeiten wird der Mempool tendenziell schnell geleert, was zu schnelleren Transaktionsverarbeitungszeiten und geringeren Gebühren führt.
Wie funktioniert der Bitcoin-Mempool?
Rechnungserstellung BTC von einer Wallet-Adresse zu einer anderen initiiert eine Übertragung an die Knoten im Netzwerk. Die Transaktion wird in den Mempool eingegeben und in eine Warteschlange unbestätigter Transaktionen eingereiht. Wenn die Transaktion gültig ist, wird sie im Mempool aufbewahrt und wartet darauf, von Minern für die Aufnahme in den nächsten Block ausgewählt zu werden, der der Blockchain hinzugefügt wird.
Bitcoin-Miner wählen aus dem Mempool diejenigen Transaktionen aus, die sie für wirtschaftlich vorteilhaft halten, und priorisieren dabei diejenigen mit höheren Gebühren.
Während die Miner komplexe mathematische Rätsel lösen und neue Blöcke hinzufügen, nehmen sie diese ausgewählten Transaktionen in den Block auf, den sie erstellen möchten. Transaktionen werden bestätigt, sobald ein Miner erfolgreich einen Block mit bestimmten Transaktionen abbaut.
Diese Bestätigung markiert den Abschluss einer Transaktion, die dann aus dem Mempool verschoben und der Blockchain hinzugefügt wird. Das verfügbare Guthaben des Absenders verringert sich, während das des Empfängers BTC erhöht sich, um die abgeschlossene Transaktion widerzuspiegeln.
Warum bleiben Transaktionen im Mempool stecken?
Einige Transaktionen könnten im Mempool hängen bleiben, weil die Miner die Transaktionen anders auswählen, die in einen Block aufgenommen werden.
Der Mempool kann überlastet werden, wenn es zu einem plötzlichen Anstieg der initiierten Transaktionen kommt. Dies gibt den Minern einen Anreiz, Transaktionen mit höheren Gebühren zu priorisieren, da sie mehr verdienen können, wenn sie diese in den nächsten Block aufnehmen, den sie minen. Daher können Transaktionen mit niedrigeren Gebühren im Mempool verweilen und darauf warten, abgeholt zu werden.
Diese Überlastung führt zu längeren Bestätigungszeiten für Transaktionen mit niedrigeren Gebühren und kann dazu führen, dass sie im Mempool „stecken bleiben“, bis die hohe Netzwerkaktivität nachlässt.
2. Warum hat Cambridge seinen Bitcoin-Stromverbrauchsindex überarbeitet?
Wenn Sie in den letzten zwei Wochen die Nachrichten zum Bitcoin-Mining verfolgt haben, haben Sie möglicherweise in den sozialen Medien Gerüchte darüber gesehen, dass die Praxis tatsächlich nicht so viel Strom verbraucht, wie Ihnen vorgetäuscht wurde.
Und das stimmt, basierend auf dem Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI) der Universität Cambridge, der tägliche Schätzungen zum Energiebedarf des Netzwerks liefert.
Bei der Überarbeitung des beliebten Index am 31. August stellten die Forscher fest, dass frühere Annahmen zum Energieverbrauch von Bitcoin zuvor überbewertet worden waren.
Im Jahr 2021 beispielsweise, als das Bitcoin-Mining äußerst profitabel war, schätzte das Vorgängermodell von Cambridge, dass das Netzwerk 104 Terawattstunden (TWh) Strom verbrauchte. Das überarbeitete Modell zeigt, dass Bitcoin 89 TWh verbraucht hat, was einem Unterschied von 15 TWh entspricht.
Laut Angaben der US Energy Information Administration könnten 15 TWh über 1.4 Millionen durchschnittliche amerikanische Haushalte in einem Jahr mit Strom versorgen. Nach diesen Enthüllungen schrieb Daniel Batten, Mitbegründer des klimabewussten CH4 Capital, auf X (ehemals Twitter), „das Blatt hat sich in der Geschichte rund um Bitcoin und Energie gewendet.“
JPMorgan reagierte auch auf Cambridges Herabsetzung des Energieverbrauchs von Bitcoin und senkte seine Schätzung der Bitcoin-Produktionskosten von 18,000 auf 21,000 Dollar. Aber warum änderten die Forscher aus Cambridge die Methodik des CBECI? Alexander Neumüller erklärt es.
Warum der plötzliche Schwenk?
Neumüller ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Cambridge Centre for Alternative Finance, wo er alle Untersuchungen zu den Klimaauswirkungen digitaler Vermögenswerte, einschließlich Bitcoin, leitet.
Neumüller erklärte gegenüber Blockworks, dass Forscher den CBECI überarbeiten müssten, um genauer wiederzugeben, wie verschiedene Mining-Maschinen zur Gesamt-Hash-Rate beitragen.
Das bisherige Modell ging davon aus, dass alle Miner, egal wie leistungsfähig sie sind, gleichermaßen zur Hash-Rate des Netzwerks beitragen. „Das ergibt keinen Sinn“, sagte Neumüller unverblümt.
Neumüller erklärte, dass die Rechenleistung von ASICs – einer Art dedizierter Hardware, die zum Mining von Bitcoin und anderen Proof-of-Work-Kryptowährungen verwendet wird – in den letzten Jahren drastisch gestiegen sei.
Beispielsweise hatte Bitmains Antminer S9 aus dem Jahr 2016 eine Hash-Rate von 11.5 Terahashes pro Sekunde (TH/s), wohingegen der Bitmain S19 XP Hydro aus dem Jahr 2022 260 TH/s erreichte.
Darüber hinaus berücksichtigte das Vorgängermodell alle profitablen Mining-Maschinen, was in Zeiten hervorragender Mining-Rentabilität zu einer Verzerrung der Stromverbrauchszahlen führte.
Neumüller verwies auf ältere Mining-Maschinen wie den 5 erschienenen Antminer S2014 von Bitmain mit einer Hashrate von 1.155 TH/s, die offensichtlich nicht so viel Energie benötigen wie die aktuellen Spitzenmodelle.
„Die Rentabilität des Bergbaus stieg im Jahr 2021 plötzlich an“, sagte Neumüller gegenüber Blockworks. „Ich denke, ein […] Antminer S5 war immer noch profitabel. Und das bedeutet, dass ein S5 plötzlich die gleiche Hash-Rate erreichte wie ein viel neueres Gerät.“
„Die zuletzt auf den Markt gebrachten Geräte hatten damals bereits bis zu 100 Terahashes. Das war also das Problem“, fügte Neumüller hinzu. Angesichts dieser Explosion der Hashing-Leistung musste das Modell zur Berechnung des Stromverbrauchs geändert werden.
Nun berücksichtigt die CBECI keine Bergleute, die bei „angemessenen Stromtarifen“ nicht profitabel sind. Es berücksichtigt auch das Alter der Bergbauausrüstung und den tendenziellen Wertverlust der Geräte.
Viele öffentliche Bergbauunternehmen, erklärte Neumüller, nutzen für ihre Hardware einen fünfjährigen Abschreibungsplan. Das bedeutet, dass der Wert eines brandneuen Geräts jedes Jahr um 20 % sinkt, bis es nach fünf Jahren im Betrieb praktisch als veraltet gilt.
Neumüller geht davon aus, dass ein Miner, wenn sein Wert sinkt, weniger zur Hash-Rate des gesamten Netzwerks beiträgt und folglich weniger Energie verbraucht. Selbst wenn also ein Bergmann, der älter als 5 Jahre ist, profitabel bleibt, wird er nicht im CBECI berücksichtigt.
Diese Annahme fasst das neue Modell des CBECI kurz zusammen und vermeidet laut Neumüller die bisherige Falle, dass alte Bergbaumaschinen fälschlicherweise in den Index aufgenommen werden. Dies führte insbesondere seit 2021 zu einem überhöhten Stromverbrauch.
„Es geht wirklich darum, […] wie können wir einen Anker finden, der uns hilft, zu berücksichtigen, dass viel ältere Maschinen weniger gewichtet sind als die neuen Maschinen? Denn letztendlich hilft uns das dabei, das richtige Gewicht in Bezug auf die Hashrate zuzuordnen“, sagte Neumüller gegenüber Blockworks.
3. Bitcoin-Miner und Industrienutzer nahmen am ERCOT Demand Response Program teil
Große Industriekunden können dafür bezahlt werden, in Zeiten hoher Netzbelastung den Betrieb einzustellen – darunter auch Kryptowährungs-Miner in West-Texas, von denen einer im Juli und August 39 Millionen Dollar einspielte.
Riot Platforms, ein Kryptowährungs-Miner mit Sitz in Colorado, aber Betrieben in Rockdale und einem weiteren in der Entwicklung befindlichen Betrieb in Corsicana, gab seinen Aktionären die Erträge vom August 2023 bekannt, die die Gutschriften des Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) enthielten.
Es erzielte beachtliche Gewinne, vor allem aufgrund seines Stromverbrauchs und nicht aufgrund des Kryptowährungs-Minings. Eine Mining-Anlage ist im Wesentlichen ein riesiger Computer, vollgepackt mit Servern, auf denen Verschlüsselungsalgorithmen laufen, die Transaktionen der digitalen Währung verarbeiten – ein unglaublich energieintensiver Prozess.
Das Kraftwerk in Rockdale hat eine Gesamtleistung von 750 MW, genug, um in Spitzenzeiten 150,000 Haushalte mit Strom zu versorgen. Um die Nachfrage im ERCOT-Netz in Zeiten hoher Belastung, darunter auch in der glühenden Hitze dieses Augusts, zu reduzieren, hat das Kraftwerk seinen Betrieb eingestellt oder gedrosselt.
„Texas erlebte im August 2023 einen weiteren Monat extremer Hitze, was zu einem sprunghaften Anstieg der Stromnachfrage führte, der in einigen Fällen das gesamte verfügbare Angebot erreichte“, schrieb das Unternehmen in seiner Pressemitteilung. „Riot setzte seine Energiestrategie weiter um, indem es seinen Stromverbrauch während Zeiten der Spitzennachfrage um mehr als 95 Prozent reduzierte und auf Einnahmen aus seinem Bitcoin-Mining-Betrieb verzichtete, um stattdessen Energieressourcen für ERCOT bereitzustellen.“
„Die Betriebseinschränkungen des Unternehmens trugen erheblich zur Reduzierung des Gesamtstrombedarfs bei ERCOT bei und stellten sicher, dass es für die Verbraucher zu keinen Unterbrechungen der Versorgung kam.“
Dies ist bei großen Industriekunden üblich und eines der Demand-Response-Tools, die ERCOT zur Gewährleistung des Ausgleichs verwendet. Auch Fabriken und andere Großkunden nehmen an dem Programm teil. Bei ERCOT können sie sich für ein Demand-Response-Kreditprogramm anmelden, damit ihr Verbrauch freiwillig gedrosselt wird, wenn die Netzreserven zur Neige gehen.
Es ist ein finanzieller Anreiz – einer von vielen in einem System, das darauf aufbaut –, die Nachfrage zu reduzieren. Ohne diesen Anreiz wäre es für Unternehmen schwierig, absichtliche Betriebsverluste in Kauf zu nehmen. Diese Kosten, die dadurch entstehen, dass man Benutzer dafür bezahlt, offline zu gehen, werden von den Netzbetreibern als lohnende Investition angesehen, um Stromausfälle zu vermeiden.
Während dieser jüngsten Reihe von Einsparungsanfragen, darunter eine Notmeldung aufgrund eines Frequenzabfalls im Netz, gelang es ERCOT, mithilfe der verschiedenen ihm zur Verfügung stehenden Tools rotierende Ausfälle zu vermeiden. Einer Präsentation von ERCOT zufolge sind über 600 „Lastressourcen“ mit einer Gesamtkapazität von 7,000 MW in das Programm eingeschrieben.
Der wichtigste finanzielle Anreiz in einer angespannten Lage ist der Großhandelsmarktpreis für Strom, der derzeit auf 5,000 Dollar pro Megawattstunde (MWh) gedeckelt ist.
In Riots Memorandum als Reaktion auf Medienberichte über ihren unerwarteten Geldsegen heißt es, dass lediglich 7.4 Millionen Dollar im Zusammenhang mit dem ERCOT-Programm standen.
„Bei dem Nebendienstleistungsprogramm handelt es sich um ein wettbewerbliches Ausschreibungsverfahren, bei dem bestimmte Großkunden auf ERCOTs Markt dem Netzbetreiber die Zahlung einer Gebühr in Höhe einer Versicherungsprämie anbieten, die ERCOT dann das Recht einräumt, die elektrische Last des Kunden zu steuern, um die Netzstabilität zu gewährleisten“, heißt es darin.
„Die Prämie von Riot beträgt weniger als ein Prozent des Programms, das in diesem Zeitraum fast eine Milliarde Dollar verwaltete.“
Die Stromgutschriften in Höhe von 24 Millionen Dollar sind eine Kürzungsvereinbarung, die mit dem Stromversorger TXU ausgehandelt wurde. Diese Stromgutschriften sind Servicegarantien des Versorgungsunternehmens, und während der Kürzung kann die für Riot vorgesehene Strommenge an TXUs Privatkundenstamm umverteilt werden.
Dies liegt daran, dass es für TXU günstiger ist, diesen Stromdienst zurückzukaufen, als Strom auf dem Großhandelsmarkt kaufen zu müssen, wenn die Preise sich der Obergrenze nähern.
Letzten Monat meldete Riot einen Nettoerlös von 8.6 Millionen Dollar aus Bitcoin-Verkäufen. Insgesamt, so Riot, habe die Kürzung dem ERCOT-Markt im August 84,000 MWh beschert.
Einige Versorgungsunternehmen bieten Demand-Response-Programme für Privatkunden an, wie beispielsweise Oncor. Dabei erklärt sich der Hausbesitzer damit einverstanden, dass sein Stromverbrauch in Zeiten der Not gedrosselt wird, wenn er dafür einen bestimmten Betrag von seiner monatlichen Rechnung abzieht. Es gibt jedoch kein formelles und robustes Demand-Response-Programm mit ERCOT für Privatkunden.
Der Grund, warum die Nachfragereaktion für Industriekunden ausgefeilter und robuster ist, hat zwei Gründe: Sie stellen einen größeren Fußabdruck einer kleineren Anzahl von Nutzern dar. Es ist einfacher, mit einigen hundert Einrichtungen mit hohem Verbrauch zu koordinieren, als mit über einer Million Haushalten, um das gleiche Niveau zu erreichen.
Das bedeutet, dass weniger Teile in Bewegung sind und weniger Aktionen koordiniert werden müssen. Dies ist einer von vielen Marktmechanismen, die der Netzbetreiber einsetzt, um periodische Stromausfälle und die damit verbundenen finanziellen Folgen zu verhindern.
