Die Implementierung des Difficulty Adjustment (z. dt. Schwierigkeitsanpassung) war ein Geniestreich von Satoshi Nakamoto, dem pseudonymen Schöpfer von Bitcoin. Ohne diese Funktion könnte die Knappheit von Bitcoin – und damit eines seiner wichtigsten Wertversprechen – nicht garantiert werden. Um zu verstehen, wie die absolute Knappheit sichergestellt werden kann, müssen wir uns die Besonderheiten des Bitcoin Angebots ansehen.
In “Der Fiat-Standard” von Saifedean Ammous, wird die „Schwierigkeitsanpassung“ als die „geheime Zutat“ beschrieben, die Bitcoin von früheren digitalen Währungen unterscheidet und es ermöglicht, dass Bitcoin weiterhin hartes Geld bleibt, das nicht leicht inflationiert werden kann. Wie es im Text heißt: „Nur wenn man die Schwierigkeitsanpassung versteht, kann man den ungeheuer schnellen Wertanstieg von Bitcoin nachvollziehen“ (Ammous, Saifedean. Der Fiat-Standard. Aprycot Media, 2022, S. 365).
Die maximale Menge der jemals existierenden Bitcoin beträgt etwa 21.000.000 Einheiten. Es wurden nicht alle Bitcoin auf einmal in Umlauf gebracht, sondern Satoshi Nakamoto beschloss, die Ausgaberate zu begrenzen und sie alle vier Jahre zu halbieren. Im Jahr 2009 lag die Ausgaberate pro Block bei 50 Bitcoin, vier Jahre später bei 25 Bitcoin, danach bei 12,5 und bis zum 20.04.2024 bei 6,25 Bitcoin pro Block. Derzeit liegt die Ausgaberate bei 3,125 Bitcoin. Im Jahr 2028 reduziert sich die Rate auf 1.5625 Bitcoin pro Block. Es gibt also einen festen Zeitplan für die Ausgabe von Bitcoin, der von Anfang an transparent einsehbar war. Alle Teilnehmer des Netzwerks können verifizieren, wann Halvings stattfinden.
Jetzt weißt du, wie viele Einheiten pro Block neu in Umlauf kommen. Was noch fehlt, ist die Blockzeit, also der Abstand zwischen den Blöcken. Diese darf nicht zu kurz sein, um z.B. eine weltweite fehlerfreie Synchronisation des Netzwerkes zu gewährleisten und die Knotenpunkte nicht zu überlasten. Ein Beispiel: Würde die Blockzeit nur eine Sekunde betragen, hätten die Nodes nicht genug Zeit, um neue Blöcke zu verifizieren und die Informationen in die ganze Welt weiterzuleiten, was zu Inkonsistenzen im Netzwerk führen könnte. Die Blockzeit darf auch nicht zu lang sein, damit Transaktionen nicht unnötig lange auf Bestätigungen warten müssen. Satoshi entschied sich für eine durchschnittliche Blockzeit von 10 Minuten, im Nachhinein schien das ein guter Mittelweg.
Eine Frage bleibt: Wie wie kann dieser Durchschnitt gehalten werden, wenn die Miner, die Rechenleistung investieren müssen, um neue Bitcoin zu erhalten, immer leistungsfähigere Hardware nutzen und die Zahl der Mining-Geräte stetig steigt? Genau für dieses Problem hat Satoshi das Difficulty Adjustment implementiert.
Man kann sich das Bitcoin-Mining wie ein großes Puzzle vorstellen, das spezielle Computer lösen müssen. Ein Puzzle ist immer lösbar, die Frage ist nur, wie viel Zeit braucht man dafür? Das hängt stark von der Größe des Puzzles ab. Der Schwierigkeitsgrad des Puzzles wird bei Bitcoin automatisch angepasst: Es wird größer (schwerer lösbar), wenn mehr Miner daran arbeiten, und kleiner (einfacher lösbar), wenn weniger Miner aktiv sind. So passt sich der Schwierigkeitsgrad immer genau an die aktuellen Gegebenheiten an, um sicherzustellen, dass das Puzzle weder zu einfach noch zu schwer ist.
Mit steigender Rechenleistung der einzelnen Miner steigt auch die Hashrate, das Maß für die gesamte Rechenleistung aller teilnehmenden Miner, ausgedrückt in Einheiten von Hash-Berechnungen pro Sekunde. Ohne das Difficulty Adjustment würde die steigende Rechenleistung zu immer kürzeren Blockzeiten führen, was das Netzwerk destabilisieren und dazu führen könnte, dass schneller mehr Bitcoin emittiert werden als geplant.
Aus diesem Grund gibt es diesen Mechanismus, der die Difficulty alle 2016 Blöcke anpasst, d.h. ca. alle 2 Wochen, basierend auf der Zeit, die für die vorherigen 2016 Blöcke benötigt wurde. Wenn die Hashrate in diesem Zeitraum gestiegen ist, steigt auch die Schwierigkeit. Sollte die gesamte Rechenleistung im Bitcoin-Netzwerk gesunken sein, wird es nach dem Difficulty Adjustment für die Miner "einfacher", einen Block zu finden. Dabei ist die maximal mögliche Korrektur der Mining-Schwierigkeit auf den Faktor 4 begrenzt – das bedeutet, die Difficulty kann bei einer Anpassung maximal auf das Vierfache erhöht oder auf ein Viertel reduziert werden.
Bitcoin verfügt also über einen Anpassungsmechanismus, ohne den der Ausgabeplan von Bitcoin, der auf eine durchschnittliche Blockzeit von 10 Minuten ausgelegt ist, nicht eingehalten und seine Knappheit nicht garantiert werden könnte.
Quelle: mempool.space
Das Bitcoin Difficulty Adjustment ist also ein Mechanismus, der eine zentrale Rolle im Sicherheitsmodell von Bitcoin spielt und die Stabilität des Netzwerks gewährleistet. Saifedean Ammous, Ökonom und Bestsellerautor bringt diese Einzigartigkeit auf den Punkt:
“Bitcoin ist der einzige Vermögenswert auf der Welt, bei dem das Angebot unelastisch gegenüber der Nachfrage ist.”
Nehmen wir als Beispiel Gold: Steigt die Nachfrage nach Gold, steigt auch der Preis, den Käufer zu zahlen bereit sind. Dies motiviert die Minenbesitzer, die Förderung zu intensivieren, was unweigerlich zu einer Erhöhung des Goldangebots führt. Diese Faustregel gilt für fast alle Güter auf der Welt: Wenn die Nachfrage steigt, zieht das Angebot mit der Zeit nach – außer bei Bitcoin. Hier ist das Angebot vordefiniert und wird von der Nachfrage nicht beeinflusst.
Man kann tatsächlich sagen, dass das Difficulty Adjustment die geheime Zutat ist, die Bitcoin zu einem robusten und stabilen Netzwerk macht. Es sorgt dafür, dass es effizient und sicher bleibt, auch wenn die aufgebrachte Rechenleistung und die Anzahl der Miner ständig variieren. Durch diese automatische Anpassung bleibt die Blockzeit stabil bei durchschnittlich 10 Minuten, was für die Einhaltung des festen Ausgabeplans von Bitcoin und seine Knappheit entscheidend ist. Diese einzigartige Funktion unterscheidet Bitcoin von allen anderen bekannten Vermögenswerten und macht es zu einem zuverlässigen und vorhersehbaren Wertspeicher, dessen Angebot unabhängig von der Nachfrage bleibt.
Ohne das Difficulty Adjustment wäre Bitcoin nicht das robuste und wegweisende Finanzinstrument, das es heute ist.
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