Bitcoin

Auf den nachfolgenden Netzwerken ist Bitcoin verfügbar: Bitcoin, Lightning Network.
Das Bitcoin-Netzwerk verwendet einen Konsensmechanismus namens Proof of Work (PoW), um einen verteilten Konsens zwischen seinen Knoten zu erreichen. Hier ist eine detaillierte Aufschlüsselung der Funktionsweise: Kernkonzepte 1. Knoten und Miner: Knoten: Knoten sind Computer, auf denen die Bitcoin-Software ausgeführt wird und die am Netzwerk teilnehmen, indem sie Transaktionen und Blöcke validieren. Miner: Spezielle Knoten, sogenannte Miner, erstellen neue Blöcke, indem sie komplexe kryptografische Rätsel lösen. 2. Blockchain: Die Blockchain ist ein öffentliches Hauptbuch, das alle Bitcoin-Transaktionen in einer Reihe von Blöcken aufzeichnet. Jeder Block enthält eine Liste von Transaktionen, einen Verweis auf den vorherigen Block (Hash), einen Zeitstempel und eine Nonce (eine einmal verwendete Zufallszahl). 3. Hash-Funktionen: Bitcoin verwendet die kryptografische Hash-Funktion SHA-256, um die Daten in Blöcken zu sichern. Eine Hash-Funktion nimmt Eingabedaten und erzeugt eine Zeichenkette fester Größe, die zufällig erscheint. Konsensverfahren 1. Transaktionsvalidierung: Transaktionen werden an das Netzwerk gesendet und von Minern in einem Block gesammelt. Jede Transaktion muss von Knoten validiert werden, um sicherzustellen, dass sie den Regeln des Netzwerks entspricht, wie z. B. korrekte Signaturen und ausreichende Mittel. 2. Mining und Blockerstellung: Nonce und Hash-Puzzle: Miner konkurrieren darum, eine Nonce zu finden, die, wenn sie mit den Daten des Blocks kombiniert und durch die SHA-256-Hash-Funktion geleitet wird, einen Hash erzeugt, der kleiner als ein Zielwert ist. Dieser Zielwert wird regelmäßig angepasst, um sicherzustellen, dass Blöcke etwa alle 10 Minuten gemined werden. Proof of Work: Das Auffinden dieser Nonce ist rechenintensiv und erfordert erhebliche Energie und Ressourcen. Sobald ein Miner eine gültige Nonce findet, sendet er den neu abgebauten Block an das Netzwerk. 3. Blockvalidierung und -addition: Andere Knoten im Netzwerk überprüfen den neuen Block, um sicherzustellen, dass der Hash korrekt ist und alle Transaktionen innerhalb des Blocks gültig sind. Wenn der Block gültig ist, fügen die Knoten ihn ihrer Kopie der Blockchain hinzu und der Prozess beginnt erneut mit dem nächsten Block. 4. Kettenkonsens: Die längste Kette (die Kette mit dem meisten akkumulierten Arbeitsnachweis) wird vom Netzwerk als die gültige Kette angesehen. Knoten arbeiten immer daran, die längste gültige Kette zu erweitern. Im Falle mehrerer gültiger Ketten (Forks) wird das Netzwerk die Forks schließlich auflösen, indem es weiter mined und eine Kette verlängert, bis sie länger wird. Für die Berechnung der entsprechenden Indikatoren wurden auch der zusätzliche Energieverbrauch und die Transaktionen des Lightning Network berücksichtigt, da dies die Kategorisierung der Digital Token Identifier Foundation für die jeweilige funktional fungible Gruppe (FFG) widerspiegelt, die für diesen Bericht relevant ist. Würde man diese Transaktionen ausschließen, wären die jeweiligen Schätzungen bezüglich der Anzahl „pro Transaktion“ wesentlich höher.

Auf den nachfolgenden Netzwerken ist Bitcoin verfügbar: Bitcoin, Lightning Network.
Die Bitcoin-Blockchain basiert auf einem Proof-of-Work (PoW)-Konsensmechanismus, um die Sicherheit und Integrität von Transaktionen zu gewährleisten. Dieser Mechanismus beinhaltet wirtschaftliche Anreize für Miner und eine Gebührenstruktur, die die Nachhaltigkeit des Netzwerks unterstützt: Anreizmechanismen 1. Blockbelohnungen: Neu geschürfte Bitcoins: Miner werden durch Blockbelohnungen motiviert, die aus neu geschürften Bitcoins bestehen, die an den Miner vergeben werden, der erfolgreich einen neuen Block findet. Anfangs betrug die Blockbelohnung 50 BTC, halbiert sich jedoch alle 210.000 Blöcke (ca. alle vier Jahre) in einem als „Halving“ bekannten Vorgang. Halving und Knappheit: Der Halving-Mechanismus stellt sicher, dass die Gesamtmenge an Bitcoin auf 21 Millionen begrenzt ist.

Der Energieverbrauch dieses Assets ist die Summe mehrerer Komponenten:
Für die Berechnung des Energieverbrauchs wird der sogenannte „Top-down“-Ansatz verwendet, bei dem eine wirtschaftliche Berechnung der Miner angenommen wird. Miner sind Personen oder Geräte, die aktiv am Proof-of-Work-Konsensmechanismus teilnehmen. Die Miner gelten als zentraler Faktor für den Energieverbrauch des Netzwerks. Die Hardware wird auf der Grundlage des Hash-Algorithmus des Konsensmechanismus vorausgewählt: SHA-256. Auf der Grundlage der Einnahmen- und Kostenstruktur für Mining-Vorgänge wird eine aktuelle Rentabilitätsschwelle festgelegt. Nur Hardware, die über der Rentabilitätsschwelle liegt, wird für das Netzwerk in Betracht gezogen. Der Energieverbrauch des Netzwerks kann unter Berücksichtigung der Verteilung für die Hardware, der Effizienzniveaus für den Betrieb der Hardware und der On-Chain-Informationen über die Einnahmemöglichkeiten der Miner bestimmt werden. Wenn bekannt ist, dass in erheblichem Umfang Merge Mining eingesetzt wird, wird dies berücksichtigt. Bei der Berechnung des Energieverbrauchs wird – sofern verfügbar – die Functionally Fungible Group Digital Token Identifier (FFG DTI) verwendet, um alle Implementierungen des betreffenden Crypto Assets in vollem Umfang zu ermitteln.
Um den Energieverbrauch eines Tokens zu bestimmen, wird zunächst der Energieverbrauch des Netzwerks/der Netzwerke lightning_network berechnet. Für den Energieverbrauch des Tokens wird ein Teil des Energieverbrauchs des Netzwerks dem Token zugeordnet, der auf der Grundlage der Aktivität des Krypto-Assets innerhalb des Netzwerks ermittelt wird. Bei der Berechnung des Energieverbrauchs wird – sofern verfügbar – der Functionally Fungible Group Digital Token Identifier (FFG DTI) verwendet, um alle Implementierungen des Assets im Erfassungsbereich zu ermitteln. Die Zuordnungen werden regelmäßig auf der Grundlage von Daten der Digital Token Identifier Foundation aktualisiert.

Zur Bestimmung des Anteils erneuerbarer Energien werden die Standorte der Knotenpunkte mithilfe öffentlicher Informationsseiten, Open-Source-Crawler und selbst entwickelter Crawler ermittelt. Liegen keine Informationen zur geografischen Verteilung der Knotenpunkte vor, werden Referenznetzwerke verwendet, die hinsichtlich ihrer Anreizstruktur und ihres Konsensmechanismus vergleichbar sind. Diese Geoinformationen werden für die Berechnungen mit öffentlichen Informationen von Our World in Data zusammengeführt, siehe Quellenangabe. Die Intensität wird als marginaler Energieaufwand für eine weitere Transaktion berechnet.
Ember (2025); Energy Institute - Statistical Review of World Energy (2024) – with major processing by Our World in Data. “Share of electricity generated by renewables – Ember and Energy Institute” [dataset]. Ember, “Yearly Electricity Data Europe”; Ember, “Yearly Electricity Data”; Energy Institute, “Statistical Review of World Energy” [original data]. Retrieved from https://ourworldindata.org/grapher/share-electricity-renewables" Licenced under CC BY 4.0

Zur Ermittlung der Treibhausgasemissionen sind die Standorte der Knotenpunkte mithilfe öffentlicher Informationsseiten, Open-Source-Crawler und selbst entwickelter Crawler zu bestimmen. Liegen keine Informationen zur geografischen Verteilung der Knotenpunkte vor, werden Referenznetzwerke verwendet, die hinsichtlich ihrer Anreizstruktur und ihres Konsensmechanismus vergleichbar sind. Diese Geoinformationen werden zur Berechnung mit öffentlichen Informationen von Our World in Data zusammengeführt, siehe Quellenangabe. Die Intesität wird berechnet als die Emissionen die von einer zusätzlichen Transaktion verursacht werden.
Ember (2025); Energy Institute - Statistical Review of World Energy (2024) – with major processing by Our World in Data. “Carbon intensity of electricity generation – Ember and Energy Institute” [dataset]. Ember, “Yearly Electricity Data Europe”; Ember, “Yearly Electricity Data”; Energy Institute, “Statistical Review of World Energy” [original data]. Retrieved from https://ourworldindata.org/grapher/carbon-intensity-electricity Licenced under CC BY 4.0