Het minen van virtuele munten als Bitcoin en Ethereum is door de koersstijgingen van afgelopen jaren zeer lucratief geworden. Daardoor schieten er wereldwijd gigantische mining farms uit de grond, vooral op plaatsen waar de elektriciteit goedkoop is. Deze rekencentra gebruiken enorme hoeveelheden rekenkracht om cryptomunten te minen. Voor de beeldvorming, wereldwijd gebruikt het netwerk van Bitcoin miners inmiddels evenveel stroom als heel Nederland. Maar hoe gaat het minen van virtuele munten precies in zijn werk?
In dit artikel kijken we naar de praktijk en bespreken we vooral de economische kant van het minen. We verdiepten ons in de wereld van het minen en bouwden zelf een computer voor Ethereum mining. We laten zien welke apparatuur we gebruiken en welke software erbij komt kijken. Ook maken we een kosten-baten analyse en brengen we de risico's in kaart. Blijft het nog lang lucratief om virtuele munten als Ethereum te delven? Of heeft het minen zijn beste tijd gehad?
Hoe werkt mining?
Voor de volledige uitleg van de technische kant van het minen verwijzen we u graag naar het vorige artikel in deze serie. Zoals we eerder al schreven in dit artikel zijn miners essentieel voor Bitcoin en veel andere virtuele munten. Ze houden het netwerk veilig en zorgen dat alle transacties worden toegevoegd aan de blockchain. Als tegenprestatie voor het rekenwerk ontvangen ze een zogeheten block reward en verzamelen ze de transactiekosten die gebruikers betalen om cryptomunten te versturen.
In dit artikel beginnen we met de benodigde computerhardware voor het minen, in dit geval het minen van Ethereum. Daarna laten we zien welke software we gebruiken en hoe we daarmee inkomsten genereren. We maakten een berekening van de verwachte opbrengsten en de terugverdientijd. Tot slot bespreken we de risico's en ronden we af met een conclusie.
Processors, videokaarten en ASIC's
Toen Bitcoin nog maar net bestond was er weinig rekenkracht in het netwerk en kon je zelfs met een simpele computer of laptop virtuele munten minen. De complexiteit van de berekeningen was toen vrij laag waardoor er simpelweg weinig rekenkracht nodig was. Naarmate de koers van Bitcoin steeg werd ook het minen lucratiever. Programmeurs ontdekten ook al snel dat de grafische kaart van een computer veel geschikter was voor het uitvoeren van SHA256 berekeningen dan de normale processor.
Waar een normale processor alle mogelijke berekeningen uitvoert op een paar intelligente cores beschikken moderne videokaarten over duizenden simpele cores die geoptimaliseerd zijn om een beperkt scala aan berekeningen uit te voeren. Deze kaarten, die zijn ontworpen om beelden en grafische effecten van een computerspel te berekenen, blijken zeer geschikt om Bitcoin mee te minen.
In de begindagen van Bitcoin kon men nog minen op normale processors
Videokaarten kunnen echter veel efficiënter minen dan normale processors
Miners stapten over op snelle videokaarten, waardoor de rekenkracht van het Bitcoin netwerk flink toenam. Daardoor nam ook de complexiteit van de berekeningen toe, waardoor de opbrengsten uiteindelijk weer daalden. Om meer geld te verdienen met minen ontwikkelden chipfabrikanten daarom nieuwe processors, volledig geoptimaliseerd voor het uitvoeren van SHA256 berekeningen. Dit is de encryptie dit cryptomunten als Bitcoin en Ethereum gebruiken om het netwerk veilig te houden.
De laatste jaren hebben deze zeer gespecialiseerde chips, ook wel application-specific integrated circuits (ASIC's) genoemd, de wereld van het minen overgenomen. Deze systemen zijn namelijk veel efficiënter dan videokaarten. Ze verbruiken weliswaar veel stroom (1.000 tot 2.000 watt), maar hebben aanzienlijk meer rekenkracht dan videokaarten of normale processors. Dit zijn de systemen die grootschalige mining farms nu gebruiken. Door de hoge kosten van deze gespecialiseerde apparaten is het minen van Bitcoin voor de meeste mensen niet meer weggelegd.
Dit Antminer S9 mining systeem is volledig geoptimaliseerd voor het minen van cryptomunten
Bitcoin versus Ethereum
Terwijl het minen van Bitcoin niet meer rendabel is zonder gespecialiseerde mining apparatuur is het nog wel interessant om Ethereum en andere virtuele munten te minen met videokaarten. Zeker na de enorme koersstijging van de afgelopen maanden. De koers van Ethereum bereikte eerder deze maand nog een record van meer dan $4.000. Ter vergelijking, dat is ruim vijf keer zoveel als de koers van $740 begin dit jaar. Sindsdien is de koers sterk gedaald, maar nog altijd veel hoger dan het niveau van begin dit jaar. Daarom is het nog steeds aantrekkelijk om Ethereum te minen.
Omdat we meer wilden weten over het minen besloten we een eigen mining systeem te bouwen. We investeerden in een aantal snelle tweedehands videokaarten, een krachtige voeding en enkele componenten die nodig zijn om een computer te bouwen. Het resultaat ziet u hieronder. Een systeem dat meer dan 100 miljoen SHA256 berekeningen per seconde kan uitvoeren en continu bijna 500 watt aan stroom verbruikt. Verschillende ventilatoren in de kast zorgen voor de benodigde koeling.
Het mining systeem met drie videokaarten
Mining pools
Nu de computer draait moeten we de juiste software installeren. De computer moet aangesloten zijn op het internet om nieuwe transacties op het Ethereum netwerk binnen te halen. Het is mogelijk om geheel zelfstandig te minen, maar dat is vandaag de dag niet meer lucratief. Er zijn wereldwijd zoveel miners actief dat de kans om de sleutel van een nieuw blok te vinden bijzonder klein is.
We zouden het minen nu nog het beste kunnen vergelijken met een loterij. Binnen het Ethereum netwerk wordt iedere 10 tot 20 seconden een nieuw blok gevonden, maar de kans om dat blok te vinden is uitzonderlijk klein. De totale rekenkracht van alle computers die wereldwijd Ethereum minen bedraagt momenteel 596 terahashes per seconde (TH/s). Dat zijn 596 biljoen berekeningen, terwijl ons mining systeem iets meer dan 100 miljoen berekeningen (MH/s) haalt.
Totale rekenkracht op het Ethereum netwerk is de laatste maanden sterk toegenomen (Bron: 2Miners)
Statistisch gezien zou onze mining computer dus 1 op de 500.000 nieuwe blokken moeten vinden. Met 15 seconden voor ieder blok zou dat betekenen dat we in het slechtste geval een paar maanden kunnen minen zonder ook maar één blok te vinden. Dat is te risicovol, gezien de omvang van de investering en het stroomverbruik.
Daarom kiezen de meeste miners ervoor hun rekenkracht te bundelen in een zogeheten mining pool. Ze stellen de rekenkracht van hun computers beschikbaar aan een platform, zodat ze gezamenlijk Ethereum kunnen minen. Deze mining pool verdeelt de opbrengst van het minen naar rato onder de gebruikers. Wie meer rekenkracht toevoegt aan het netwerk krijgt een groter deel van de opbrengst.
De rekenkracht van het Ethereum netwerk is verdeeld over een aantal grote mining pools (Bron: 99Bitcoins)
Nicehash
Onze computer is aangesloten op het netwerk van Nicehash, een bekend platform voor het minen van cryptomunten. Dit platform is gekoppeld aan verschillende mining pools die verschillende cryptomunten minen. We installeerden de bijbehorende software om verbinding te maken met het netwerk en onze computer aan ons account te koppelen. Hieronder ziet u de overzichtspagina van Nicehash, waarop we het systeem online kunnen volgen.
Het minen van Ethereum via het platform van Nicehash
We kunnen zien of alle videokaarten actief zijn, wat de opbrengst per dag is en hoeveel we in totaal al hebben verdiend met minen. Vervolgens kunnen we via de software de videokaarten nog optimaliseren, door de kloksnelheid aan te passen en het stroomverbruik te verlagen. Als alles eenmaal stabiel draait is het een vorm van passief inkomen. De computer draait 24 uur per dag en haalt zelf nieuwe opdrachten binnen om mee te minen.
Het stroomverbruik van minen is dus aanzienlijk, maar ook daar zien we marktwerking terug. Zo zoeken de grootschalige miningfarms plekken op waar de energie relatief goedkoop is. Denk aan dunbevolkte gebieden waar veel duurzame stroom wordt opgewekt (bijvoorbeeld bij een stuwmeer) of waar veel restenergie wordt opgewekt. Dat is energie die anders verloren zou zijn gegaan, maar die nu wordt gebruikt door miners.
De software van Nicehash zet de videokaarten aan het werk
Hoe rendabel is het minen van Ethereum?
Met een totale investering van ongeveer €2.500 bouwden we een systeem met een rekenkracht van meer dan 100 miljoen berekeningen per seconde (MH/s). Daarnaast lieten we nog een tweede systeem met daarin één videokaart draaien. Daarmee komt het totaal op vier videokaarten met een gezamenlijke rekenkracht van 147 MH/s. Tegen de huidige koers van Ethereum van ongeveer €2.000 en met de inkomsten uit transacties levert dat ongeveer €10 tot €15 per dag op.
Deze opbrengst fluctueert voortdurend en is afhankelijk van verschillende variabelen. Zo beweegt de opbrengst natuurlijk mee met de koers van Ethereum. Daarnaast profiteer je als miner mee van de transacties. Zijn er veel transacties op het netwerk, dan stijgen de transactiekosten en nemen de inkomsten van miners ook toe. De inkomsten kunnen ook dalen, bijvoorbeeld als meer mensen gaan minen. De inkomsten moeten dan onder meer miners worden verdeeld.
Onze computer met drie videokaarten en de videokaart in het andere systeem verbruiken bij elkaar ongeveer 550 watt. Per dag is dat een verbruik van 13,2 kWh, wat bij een stroomprijs van 21 cent per kilowattuur uitkomt op €2,77. Met een bruto opbrengst die schommelt tussen de €10 en €15 per dag is dat netto ongeveer €250 per maand.
Op een investering van €2.500 is dat dus ongeveer 10 tot 15 procent per maand. Dat betekent een terugverdientijd van ongeveer zes tot acht maanden op basis van volledige afschrijving. Hanteren we een restwaarde van 50%, dan is die terugverdientijd nog maar drie tot vier maanden. Het minen van Ethereum is bij dus nog steeds rendabel.
Risico's
Rendement en risico gaan hand in hand en dat is ook het geval met het minen van virtuele munten, zoals Ethereum. Het eerste risico is natuurlijk de enorme volatiliteit van de cryptomarkt. De koers is de laatste maanden flink gestegen, maar kan ook hard dalen. Dat zagen we afgelopen week met koersdalingen van meer dan 30% in zeven dagen. Een forse daling van de koers betekent dat ook de inkomsten uit minen afnemen en de terugverdientijd langer wordt.
Ook de investering zelf loopt risico bij een koersdaling van Ethereum. Door de populariteit van het minen zijn de prijzen van videokaarten de laatste maanden flink gestegen, zelfs tot meer dan twee keer de normale adviesprijzen. Deze hoge premie verdampt als de koersen van Ethereum en andere virtuele munten flink dalen en het minen niet meer rendabel is. Veel miners zullen dan uit de markt stappen en videokaarten verkopen, waardoor de marktwaarde van de investering flink zal kelderen.
Zoals we in het vorige artikel over Bitcoin al zagen, is een ander risico dat er meer gespecialiseerde mining apparatuur op de markt komt, waardoor de rekenkracht in het netwerk flink toeneemt. Deze systemen worden al ontwikkeld en kunnen binnen afzienbare tijd op de markt komen. Daardoor wordt het steeds minder rendabel om met videokaarten te minen.
Daarnaast is er nog een ander risico, namelijk de geplande transitie van proof of work naar proof of stake. Dit betekent dat transacties in Ethereum niet meer gevalideerd worden door partijen met de meeste rekenkracht, maar door partijen met een grote positie in Ethereum. Veel rekenkracht die nu gebruikt wordt om Ethereum te minen zal dan uitwijken naar het minen van andere cryptomunten die veel minder opleveren. Dit zullen we in een volgend artikel verder uitleggen.
https://www.youtube.com/watch?v=M3EFi_POhps
Conclusie
Het minen van Ethereum is momenteel nog zeer rendabel en voor iedereen met kennis van computers gemakkelijk zelf uit te voeren. Wel vereist het een grote investering, terwijl de opbrengsten uitermate onzeker zijn. Omdat het minen van Ethereum zo lucratief is zijn de prijzen van videokaarten de laatste maanden flink gestegen. Daardoor is de terugverdientijd langer geworden, terwijl de opbrengsten van het minen op lange termijn juist erg onzeker zijn.
De transitie naar het proof of stake model is momenteel het grootste risico voor Ethereum mining, omdat het verdienmodel van het minen daarmee wegvalt. Hoe dat precies zit en waarom de ontwikkelaars van Ethereum willen overstappen naar dit model leggen we uit in een volgend artikel. Zolang het nog rendabel is blijven we minen, maar hoe lang dat nog kan... dat blijft de grote vraag.
