Hash Rate: Was ist das?

Der Begriff Hash Rate hängt eng mit Kryptowährungen und mit der Blockchain zusammen. Man kann ihn fast in jedem Artikel zu diesen Themen finden, es wird aber kaum irgendwo erläutert, was das ist und wozu es gut ist. Wir geben hier eine Definition von Hash Rate und erzählen alles, was man darüber wissen muss, um in Kryptowährungen zu investieren oder ein erfolgreicher Miner zu werden.

Was ist die Hash Rate?

Die Hash Rate ist ein Wert, der die gesamte Rechenleistung für die Bearbeitung von Blockchain-Transaktionen im Proof-of-Work-Netzwerk angibt. Mit anderen Worten: die Hash Rate sagt aus, wie schnell die Kryptotechnik die zum Mining notwendigen Rechnungen durchführen und die für eine Transaktion erforderliche Aufgabe lösen kann.

Ein Hashwert ist eine codierte Zahlen- und Buchstabenkette. Er entsteht nach dem Zufallsprinzip und soll ein einmaliges Fragment bestimmter Daten identifizieren. Da in der Proof-of-Work-Blockchain die höchste Belohnung demjenigen Miner zusteht, der einen Datenblock als erster erschlossen („gehasht“) hat, kann es nur logisch sein: Je höher die Hash Rate seiner Hardware ist, desto höher liegt für ihn die Wahrscheinlichkeit, als erster ans Ziel zu kommen. Im Rahmen des Blockchain-Netzwerks werden neue Hashwerte auch von anderen Minern durch Messungen authentifiziert. Sobald der Hashwert geprüft und in die Kette eingefügt worden ist, bekommt der Miner seine Krypto-Beute. Das macht das Netzwerk insgesamt stabiler und schützt es gegen Hackerangriffe.

Das Proof-of-Work-Netzwerk und folglich auch das Hashing werden zurzeit von den zwei bekanntesten Kryptowährungen benutzt: Bitcoin und Ethereum. Neben diesen beiden funktionieren nach diesem Prinzip auch Dogecoin, Monero und Litecoin.

Was ist der Zweck?

Was erfahren wir aus dem Hashwert, außer der Erkenntnis, ob unsere Ausrüstung ein schnelles und effizientes Mining sichern kann? In Wirklichkeit erfüllt die Hash Rate mehrere Aufgaben und ist sowohl für die Miner als auch für Investoren von großer Bedeutung. Die Hash Rate lässt u.a. Folgendes bewerten:

1. Rechenleistung. Wer Bitcoin minen will, benötigt aufwendige technische Anlagen mit entsprechenden Ressourcen, um die Hashwerte vom Typ SHA-256 lösen zu können. Doch das ist nicht alles. Die dynamische Komplexität dieser Kryptowährung ist so groß, dass heute dafür auch andere Systeme und Geräte erforderlich sind, wie ASIC Miner, die die Verarbeitung von einigen Megahash/s auf Tausend Megahash beschleunigen können!
2. Die Leistung des Blockchain-Netzwerks. Auch die Gpu Hash Rate beschreibt die Leistungsfähigkeit des Systems: Je mehr Miner mit starken Anlagen es gibt, desto stärker ist das Gesamtnetzwerk, denn alle Einzelleistungen sichern dann gemeinsam die internen Prozesse als geballte Kraft. Die allgemeine Hashing-Geschwindigkeit bei Bitcoin beträgt beispielsweise 110 PH/s, was eine Art Rekordleistung in der Welt der Kryptowährungen ist.
3. Die Höhe der erhofften Belohnung. Wenn die Miner die Geschwindigkeit des Netzwerk-Hashings kennen, können Sie ausrechnen, welchen Profit sie erhalten, wenn sie an der Erschließung der Blöcke teilnehmen. Dabei muss man aber wissen, dass die größte Rolle hier nicht die Gesamtleistung des Netzwerks spielt, sondern die Leistung jedes einzelnen Rechners, deshalb kann sich die Hash Rate für einen konkreten Miner von der Hash Rate der meisten anderen unterscheiden. Je moderner die Hard- und Software ist, desto höher fällt meistens die Belohnung aus.
4. Sicherheitsgrad des Netzwerks. Wir haben schon erwähnt, dass die Hash Rate die Stabilität des Systems gegenüber äußeren Attacken erhöht. Das erklärt sich wie folgt: Je mehr Miner im Wettbewerbsverhältnis zueinander stehen und am Mining teilnehmen, desto höher liegt der Grad der Dezentralisierung und desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit eines generellen Netzwerkfehlers.
5. Schwierigkeitsgrad des Mining-Prozesses. Je höher die Geschwindigkeit beim Hashing ist, desto höhere Anforderungen werden an die Miner und an deren technische Anlagen gestellt, und desto komplizierter werden die Verarbeitung von Transaktionen und die Erschließung der Blöcke. Manchmal erreicht der Schwierigkeitsgrad eine dermaßen hohe Stufe, dass ein Miner im Alleingang nicht imstande ist, ohne Zusammenarbeit mit anderen Minern, die Kryptowährung zu schürfen, weil einzelne Teilnehmer die notwendige Geschwindigkeit für das Netzwerk nicht gewährleisten können.
6. Popularität der Kryptowährung. Das liegt auf der Hand: Je mehr Miner an der Schürfung teilnehmen wollen, desto höher ist die Nachfrage nach der Kryptowährung – und umgekehrt. Die Blockchain entwickelt sich und wird auch in anderen Bereichen angewandt, zum Beispiel im Bankwesen, wenn ihre Rechenleistung die Leistung großer Unternehmen übertrifft. Gerade aus diesem Grund ist Bitcoin zur ersten Währung geworden, in die jetzt sogar staatliche Machtorgane investieren.

Einige Experten sind auch der Meinung, die Hash Rate beeinflusse den Preis der Kryptowährung. Das ist bisher allerdings noch nicht direkt nachgewiesen worden. Eine Abhängigkeit gibt es vielleicht nur kurzfristig, wenn der Markt rapide Auf- und Abstiege aufweist, die durch äußere Umstände hervorgerufen werden. Trotzdem wird die Hashing-Geschwindigkeit tatsächlich höher, sobald die Bitcoin-Preise steigen. Dieser Einfluss ist aber nicht so groß, dass er den Investoren bei ihren Prognosen hätte helfen können.

Hash Rate im Netzwerk: Wie ist die Geschwindigkeit zu messen?

Die Hashing-Geschwindigkeit bedeutet die Menge der Rechenoperationen, die der Computer jede Sekunde durchführt. Diese Menge kann einige Dutzend Einheiten, aber auch mehrere Trillionen betragen, je nach Technik-Leistung und nach Anforderungen des Blockchain-Netzwerks selbst. Für gewöhnlich werden folgende Geschwindigkeitsangaben je Sekunde genutzt:

• 1 kH/s (Kilo Hash) – Tausend
• 1 MH/s (Mega Hash) — Million
• 1 GH/s (Giga Hash) — Milliarde
• 1 TH/s (Tera Hash) — Billion
• 1 PH/s (Peta Hash) — Billiarde
• 1 EH/s (Exa Hash) — Trillion

Die jeweils gängige Bezeichnung hängt von den Regeln des Netzwerks und von der Zahl der daran teilnehmenden Miner ab. Da Bitcoin zum Beispiel beim Hashing den Algorithmus SHA-256 benutzt, wird hier die Hash Rate in Trillionen berechnet, das heißt, Exa (EH/s). Ethereum hingegen benutzt Tera, also TH/s.

Um die Hash Rate zu messen, greift man zu speziellen Diensten, u.a. solchen wie CryptoCompare.

Wie wird die Hash Rate beim Cloud-Mining gemessen?

Cloud Mining unterscheidet sich sehr stark vom klassischen Mining, weil es hier nicht auf die Rechenleistung des Miners ankommt, sondern auf die Menge der Hash Rate, die vom jeweiligen Data-Center bereitgestellt wird. Somit schürft hier der Miner seine Kryptowährung nicht selbständig. Er tritt hier lediglich als Mining-Sponsor auf und erhält Dividenden dafür. Deshalb kann er das Hashing im Netzwerk weder messen noch sonst irgendwie beeinflussen. Das ist nur am Start machbar, wenn das Data-Center ausgewählt wird. Da hat man noch die Gelegenheit, einen Service mit der gewünschten Hash Rate zu finden.

Was gilt als gute Hash Rate?

Es wird behauptet: Je höher die Hash Rate, desto besser für das Netzwerk, für Investoren und schließlich für den Miner – vorausgesetzt, er hat eine technische Anlage, die hohe Geschwindigkeiten zulässt. Eine hohe Hashing-Geschwindigkeit bedeutet, dass Transaktionen schneller durchgeführt und die Blöcke schneller erschlossen werden. Zum 28. Oktober 2022 beträgt die Hash Rate von Bitcoin 254.393 EH/s – das ist der höchste Wert unter allen Kryptowährungen. Jede Annäherung an diesen Wert kann dementsprechend als gute Hash Rate für Mining angesehen werden.

Hash Rate bei Bitcoin

Es ist gerade die Blockchain, die als Fundament für den Bitcoin dient, diese allererste und die populärste Kryptowährung der Gegenwart. Jede Blockchain stellt eine Kette von miteinander verbundenen Blöcken dar, und die Veränderung eines Blocks löst unweigerlich eine Veränderung des gesamten Netzwerks aus. Deshalb sind hier Betrugsoperationen und falsche Transaktionen nicht möglich. Was ist ein Block? Das ist eine Art Datei mit der Information über alle im Netz durchgeführten Operationen.

Je kleiner die Blöcke, desto weniger Ressourcen brauchen sie für Verarbeitung und Verifizierung durch die Miner, die neue Coins generieren wollen. In der Praxis stellen die Blöcke Datensätze dar, deren Ganzheit und Echtheit bestätigt (gehasht) werden sollen. Neue Bitcoins werden den Minern in diesem Fall als Belohnung für die Hilfe bei der Verifizierung ausgezahlt.

Wie schon gesagt, benutzt Bitcoin den Krypto-Algorithmus SHA-256, eine der modernsten Krypto-Technologien der Gegenwart. Durch SHA-256 ist das Netzwerk in der Lage, die eingehenden Daten in eine 256-Bit-Zeile zu konvertieren und dadurch die einseitige Hash Rate zu messen. Die Gesamtgeschwindigkeit (Leistung) des Netzwerks ergibt sich wie folgt: Die durchschnittliche Dauer der Block-Erschließung wird mit dem aktuellen Schwierigkeitsgrad des Netzwerks abgeglichen. Wenn die durchschnittliche Hashing-Geschwindigkeit 1 Bit/s beträgt, dann kann man in jeder Sekunde etwa eine Milliarde Block-Verifizierungen vornehmen.

Wovon hängt die Hashing-Ebene ab?

Die Hash Rate, die von Ihnen erzielt wird und die Effizienz Ihres Minings beeinflussen kann, hängt von folgenden Faktoren ab:

• Grafikkarte. Das ist die GPU-Hash Rate, die von den technischen Daten der Karte abhängt und auch davon, wie modern die Karte ist. Äußerst wichtig sind dabei die Tuning-Parameter. Das heißt: Um wie viel mehr lässt sich die Leistung der Grafikkarte manuell erhöhen? Und wie sicher ist das? Hier müssen Sie schon ein Profi sein, sonst wird nicht nur Ihre Investition verbrennen. Neben dem verlorenen Gewinn verfällt auch die Warengarantie. Am häufigsten kaufen Miner die Grafikkarten von Nvidia: 6700xt, 6800xt, 6900xt, ebenso wie rtx 3090, 3080 oder 3060.
• Einstellungen des Mining-Programms. Der Miner kann auch zusätzliche Hilfsprogramme aktivieren oder die Einstellungen automatisieren. Aber das kann zum Gegenteil des eigentlich Beabsichtigten führen und die Hash Rate sogar reduzieren.
• Farm-Ausstattung. Je größer die Farm, die Sie bei einem Unternehmen erwerben, desto leistungsfähiger und schneller ist das Hashing.
• Internet-Stabilität. Natürlich werden Sie nicht imstande sein, Ihre Technik mit gebührender Leistung laufen zu lassen, wenn die Verbindung mit dem Blockchain-Netzwerk ständig unterbrochen wird. Dazu gehört auch eine störungsfreie Stromversorgung. Kommt es zu einem Stromausfall, wird der Hashing-Prozess sofort wieder auf null zurückgesetzt.

Wie ist die Hash Rate zu erhöhen?

Wie kann man die Hash Rate beim Mining erhöhen? Da die Hash Rate die Mining-Rentabilität direkt beeinflusst und die Hash Rate selbst oft schwankt, stellt man sich die Frage, wie diese Schwankungen in den Griff zu bekommen sind und wie das Hashing-Niveau ohne vollständigen Ersatz der technischen Anlage gegen eine stärkere und aktuelle Maschine erhöht werden kann.

Die Hash Rate kann man unter anderem durch BIOS-Modifizierung und durch Erhöhung der Taktfrequenz mit Leistungslimit verbessern. Das Hilfsprogramm MSI Afterburner kann die Grafikkarte ebenfalls beschleunigen. Hauptsache, man geht bei der Frequenzerhöhung schrittweise vor, um Stabilitätsverlust zu vermeiden.

Kryptominer, die GPU-Rigs und ASICs benutzen, können die Hash Rate erhöhen, indem sie die Rechenleistung durch Overclocking (Übertakten) steigern. Dabei ist aber Vorsicht geboten. Das Übertakten kann nämlich den realen Hashwert sogar reduzieren, wenn die Anzahl der verifizierten Blöcke geringer ausfällt als bei der gemäßigten Geschwindigkeit. Darüber hinaus verbraucht die Anlage dann mehr Kilowatt und läuft Gefahr, schnell kaputtzugehen.

Am besten lässt sich die Mining-Effizienz aus der Pool-Statistik ermitteln, weil eine durchschnittliche Hash Rate gewöhnlich der Geschwindigkeit der Suche nach Lösungsvarianten entspricht. Informationen darüber erhält man sehr leicht aus dem Hilfsprogramm für das Mining. Wenn die Effizienz nicht zufriedenstellend ist, sollte man besser den Server wechseln oder sich einem Miner-Pool anschließen.