Personen en organisaties (iedereen kan meedoen), miners genoemd, controleren transacties en plaatsen die in een blok. Dit blok verschilt per miner door de selectie en volgorde van de opgenomen transacties, en door het bitcoinadres (zie verderop) van de miner, dat hij ook in het blok plaatst. De miners proberen vervolgens voor hun blok een completering te vinden zo dat het blok aan bepaalde, in de software vastgelegde, eisen voldoet.

 

Deze zijn zo gekozen dat dit veel rekenwerk vereist. Dit vormt een proof-of-work (POW) systeem (van het type hashcash), waardoor manipulaties door criminele miners niet lonend zijn. Het is voldoende als de rekenkracht van samenwerkende criminele miners een minderheid van de totale rekenkracht van de miners is. Wie als eerste een correcte completering van zijn blok vindt (kort gezegd: een blok vindt) krijgt volgens een in de software ingebouwd systeem een vaste blokbeloning, de reward (en daarnaast ook transactiebeloningen, fees, van opdrachtgevers van transacties, zie verderop).

Gegeven een bepaalde rekenkracht is het een kwestie van geluk om snel zo’n blok te vinden, dus met een beperkte rekenkracht maakt men toch een evenredige kans. Er zijn ook miningpools actief op internet waar mensen steeds samen voor hun gezamenlijke blok kunnen zoeken naar een completering die aan de eisen voldoet, door de gezamenlijke rekenkracht van hun computers in te zetten. In plaats van een kleine kans op een grote beloning heeft men dan een grotere kans op een deel ervan.

Het vinden van een blok wordt, refererend aan de vaste blokbeloning waarmee een extra bedrag aan bitcoin in omloop wordt gebracht, het “delven” (minen) van bitcoin genoemd.[29] De delvers/miners zijn de knooppunten van het consensusnetwerk.

Een blok moet zodanig zijn dat als tweemaal de hashfunctie SHA-256 wordt toegepast op de block header, het resultaat van 256 bits kleiner is dan het difficulty target. De moeilijkheidsgraad (difficulty) is 2224 gedeeld door het difficulty target, dus per hash (dubbele toepassing van SHA-256) is de kans op succes 2−32 gedeeld door de moeilijkheidsgraad. Voor het vinden van een blok is het gemiddelde aantal benodigde hashes dus 232 maal de moeilijkheidsgraad. De moeilijkheidsgraad wordt steeds zo gekozen dat er gemiddeld één blok per 10 minuten wordt gevonden, dus de totale hashrate is de moeilijkheidsgraad maal 7 MH/s (megahash per seconde).

De nonce is 32 bits, dus bij het proberen van alle noncewaarden is de kans op succes 1 gedeeld door de moeilijkheidsgraad.

De moeilijkheidsgraad is in december 2017 ongeveer 2 biljoen.[30][31] Het vinden van een blok vergt dus gemiddeld ongeveer 8 ZH (zettahash). De benodigde hashrate om dit in 10 minuten te bereiken is ongeveer 13 EH/s (exahash per seconde).[32] Het feit dat concurrerende miners soortgelijk werk doen maakt de totale hoeveelheid werk niet groter, want ze werken zoals gezegd niet aan precies hetzelfde blok (doordat het niet precies dezelfde transacties bevat, en sowieso al omdat hun eigen bitcoinadres er ook in staat), of als ze dat wel doen in een miningpool, coördineren ze het werk zo dat ze geen hashes dubbel berekenen.

Gekoppeld aan het vinden van een blok wordt een bitcoinbedrag in omloop gebracht, dat de vaste blokbeloning vormt voor de vinder van het blok. Het bedrag per blok wordt ongeveer elke vier jaar gehalveerd: 2009-2012: BTC 50; 2012-2016: BTC 25; 2016-2020 BTC 12,5; van 11 mei 2020 tot 2024: BTC 6,25,[31] enz. Dit is dus ook steeds de gemiddelde toename per 10 minuten van het totale bitcoinbedrag dat in omloop is. Per vier jaar (210.000 blokken) kwam en komt er achtereenvolgens BTC 10.500.000, BTC 5.250.000, BTC 2.625.000, van 11 mei 2020 tot 2024 BTC 1.312.500, enz. bij. In theorie zou dit, oneindig doorgaand, tot een limietbedrag van BTC 21.000.000 naderen. Een bedrag in bitcoin heeft echter maximaal 8 cijfers achter de komma (de kleinste eenheid, een satoshi, is dus 0,01 microbitcoin), waarmee de halvering van de vaste blokbeloning door afronding naar beneden op nul uitkomt (en daarmee het in roulatie brengen van bitcoins stopt) en er uiteindelijk BTC 20.999.999,9769 is.[33] Door enkele bugs en andere technische eigenaardigheden is het maximale aantal nog wat lager, ongeveer BTC 20.999.850.[34] Er zijn dan 33 maal 210.000 is 6.930.000 blokken, in ongeveer het jaar 2140. Er blijven dan nog wel blokken bijkomen, maar de miners ontvangen dan alleen nog transactiebeloningen.

In januari 2018 werd blok 504.000 gevonden, er was toen BTC 16.800.000 in omloop gebracht. Per 8000 blokken (gemiddeld 55 dagen, 13 uur en 20 minuten) komt daar voorlopig BTC 100.000 bij.

Soms wordt een bitcoinbedrag doelbewust of per ongeluk onbruikbaar gemaakt waarbij dit uit de blockchain is af te lezen. Dit is weleens gebeurd bij het vinden van een blok zonder de vaste blokbeloning er in te verwerken, en is ook vaak toegepast (weliswaar steeds met een zeer klein bedrag) door een tekst in de blockchain op te slaan op de plaats van een bitcoinadres.[35]

Soms verliest iemand bitcoinbedragen door een storing in een opslagmedium en het ontbreken van een back-up, of door per ongeluk weggooien. Verder kan het gebeuren dat een eigenaar overlijdt en de erfgenamen er geen raad mee weten of de sleutels niet kunnen vinden. Er kunnen ook in de begintijd bedragen achteloos weggegooid zijn toen die heel weinig waard waren, door mensen die alleen wat wilden experimenteren. Al deze bedragen gaan af van het totale bitcoinbedrag dat in omloop is en dat uiteindelijk in omloop zal zijn. Hoeveel er definitief uit de roulatie is is niet bekend. Van lang onaangeroerde bedragen (waaronder vele vaste blokbeloningen die in de begintijd door de pioniers zijn gemined) kunnen de sleutels ook gewoon goed bewaard zijn (waardoor mogelijk sommige pioniers nu miljardair zijn) en alsnog worden uitgegeven. Als te snel grote bedragen worden omgewisseld kan dit een neerwaartse druk op de koers geven.

Het beperken van het aantal bitcoins kan een soort schaarste creëren die het op peil blijven en stijgen van de waarde van een bitcoin zou kunnen bevorderen.

Van 2016-2020 is de opbrengst per blok zoals gezegd BTC 12,5 (excl. transactiebeloningen), dit is in december 2017 ongeveer 150 sat/PH. In december 2017 is bij een bitcoinkoers van € 15 000 de opbrengst per blok dus € 187 500 (excl. transactiebeloningen), dit is ongeveer € 20 per EH.

Sinds 2013 worden ASIC’s gebruikt om bitcoins mee te minen. De speciaal daarvoor ontwikkelde chips zijn sneller en energiezuiniger dan de GPU’s die voorheen werden gebruikt voor dat doel. Ook werden FPGA’s gebruikt. In het begin van het bitcointijdperk kon men volstaan met een eenvoudige CPU, maar tegenwoordig levert mining zonder gespecialiseerde hardware nauwelijks wat op.

De miners controleren zoals gezegd ook transacties, met name of de eigenaar van een bitcoinbedrag het niet meermalen heeft uitgegeven. Ze hebben daar ook belang bij, dan gaan ze geen rekenkracht verspillen aan het vinden van een blok dat wegens te verwerpen transacties ongeldig is. Andere miners gaan dan verder werken met een vertakking van de blockchain waarin dit verkeerde blok is vervangen door een goed blok. De geaccepteerde blockchain bevat dan niet het verkeerde blok, waardoor de vaste blokbeloning en transactiebeloningen die in het verkeerde blok geregistreerd staan vanzelf onbruikbaar worden. Als een betaling in een blok geregistreerd staat is dus nog niet zeker dat het bedrag uiteindelijk besteedbaar is. Als er echter nog vijf blokken op het blok hebben voortgebouwd is het voor de ontvanger van een betaling vrijwel zeker dat de transactie definitief in de geaccepteerde blockchain geregistreerd staat, en dus in orde is. Blokken die uiteindelijk niet in de geaccepteerde blockchain staan worden orphaned blocks (weesblokken) genoemd; deze terminologie kan enigszins verwarrend zijn,[36] omdat het eigenlijk blokken zijn zonder doorlopend “nageslacht”. Hoe vaak een orphaned block voorkomt hangt ervan af welke vorm van voorlopige bevestiging als criterium gebruikt wordt om het blok mee te tellen.[37]

Miners ontvangen naast de vaste beloning voor veel transacties ook een transactiebeloning (fee). Hoe hoger die is per byte, hoe sneller de transactie verwerkt wordt.[38] Begin 2018 is de totale transactiebeloning ongeveer BTC 4 per blok, dit is 400 sat/byte.[39] Oorspronkelijk was een transactiebeloning niet verplicht, maar de facto nu wel, want zonder transactiebeloning of bij een te lage transactiebeloning wordt de transactie meestal helemaal niet verwerkt.[40] De mediaan van de transactiebeloningen is begin 2018 ongeveer € 15.[41]

Het aantal transacties per 10 minuten wordt beperkt door het beperken van de blokgrootte tot 4 miljoen weight units (WU), dit is ongeveer 1 MB. Dit kan een opwaartse druk geven op de transactiebeloning[42][43][44] (en op de verwerkingstijd van transacties zonder transactiebeloning of met een lage transactiebeloning), omdat miners als ze moeten kiezen voorrang geven aan het controleren en verwerken van transacties met de hoogste transactiebeloningen.[45] De verzameling nog niet in een gevonden blok opgenomen transacties wordt de mempool genoemd. Bitcoin Cash is van Bitcoin afgesplitst wegens de behoefte aan grotere blokken, en daarmee de mogelijkheid van meer transacties, in dezelfde 10 minuten, zie ook onder.

Soms begint een miner nadat elders een nieuw blok is gevonden gelijk met het op basis daarvan zoeken van weer een nieuw blok, zonder daar transacties in te plaatsen, behalve die voor de eventuele vaste beloning (een “leeg” blok). Zo wordt de hashingcapaciteit gebruikt zonder onderbreking voor het selecteren van transacties die niet al in het vorige blok zitten. Daar staat voor de miner het nadeel tegenover dat er bij succes ook geen transactiebeloningen zijn. Als de miner klaar is met het selecteren van transacties voor een nieuw blok, en dan geen succes heeft gehad met het vinden van een leeg blok, kan hij gewoon overstappen op het niet-lege blok. Een nadeel van lege blokken voor het hele bitcoinsysteem is dat hierdoor het gemiddelde aantal transacties per tijdseenheid nog wat verder beperkt wordt.[46]

Als men veel kleine bedragen bezit (ontvangen als wisselgeld of anderszins) kan het combineren daarvan als input van een transactie duur zijn qua transactiebeloning, of een trage transactie opleveren. Zulke bedragen af en toe omwisselen voor één totaalbedrag kan gunstiger zijn, omdat wanneer men zelf begunstigde is traagheid van bevestiging niet zo’n bezwaar is.[47]

Mining vergt veel elektriciteit (zie ook onder) en veel koeling. Het gebeurt daarom veel op locaties waar elektriciteit goedkoop is en/of de buitentemperatuur laag is, zoals op locaties in China, IJsland en Canada.[48]

* Disclaimer
Bitcoinnieuws.nl doet zijn best om de data op de website zo goed mogelijk weer te geven. Hier kunnen echter nooit rechten aan worden ontleent. Door verschillende bronnen te combineren wordt de data samengesteld met de grootste exchanges. Dit kan een vertraging veroorzaken in onze data. Controleer altijd de meest actuele koers via de exchange waar je gaat beleggen.