Projekt: Eine eigene Bitcoin- und Lightning-Full-Note aufbauen

Für viele ist der Bitcoin nicht einfach nur ein bloßes Spekulationsobjekt ohne intrinsischen Wert, das obendrein eine Menge Energie benötigt. Im Gegenteil: Die Leitwährung unter den Kryptowährungen könnte so einige Probleme unseres Geldsystems lösen und die Gesellschaft an vielen Stellen besser machen. Wer hier tiefer in die Materie einsteigen möchte, dem empfehlen wir die beiden Bücher „Der Bitcoin-Standard“ von Ammous Saifedean* und „Das Trojanische Pferd der Freiheit: Bitcoin als Chance im Kampf um Selbstbestimmung und Menschenrechte“ von Alex Gladstein*. Doch man kann noch weitaus mehr für das Netzwerk tun.

Mehr Sicherheit und Privatsphäre

Um das Netzwerk zu betreiben und damit für alle nutzbar zu machen, braucht es vor allem zwei Parteien: Die Miner und die Nodes. Während sich die Miner mit ihrer Rechenleistung darum kümmern, dass alle Transaktionen in Blöcken zusammengefasst, verarbeitet, abgesichert und synchronisiert werden, speichern Node-Betreiber die Blockchain vollumfänglich ab und überprüfen jeden einzelnen Transaktionsblock, ob dieser tatsächlich dem Regelwerk des Bitcoin-Netzwerkes entspricht. Ist das nicht der Fall, wird der Block abgelehnt und der Miner geht leer aus. Er wird weder durch Transaktionsgebühren entlohnt, noch darf er neue Bitcoin schürfen.

Beide Parteien kümmern sich also nicht nur um einen reibungslosen Verarbeitungsprozess, sondern sorgen außerdem dafür, dass das Netzwerk sicher und dezentral bleibt. Je mehr Miner und Nodes vorhanden sind, desto sicherer agiert das Gesamtkonstrukt. Alle Teilnehmer sind voneinander abhängig und können nicht einzeln agieren.

Im Gegensatz zu den Minern erhalten Node-Betreiber allerdings keinerlei Belohnung, brauchen jedoch weniger leistungsstarke Hardware und somit einen erheblich geringeren Energieaufwand. Dafür haben sie den Vorteil, beim Betrieb ihres Knotenpunktes, die eigenen Transaktionen durch den eigenen Knoten zu verifizieren, was die Sicherheit und den Datenschutz der eigenen Wallet deutlich steigert – man ist nicht mehr auf einen Dienstleister abhängig, an dem man seine privaten Walletdaten übermitteln würde.

Viele Arten von Nodes

Es gibt mehrere Arten von Nodes im Bitcoin-Netzwerk. Während sogenannte Full-Nodes vollständige Knoten in der Bitcoin-Blockchain darstellen und somit alle Transaktionen bestätigen und für andere zum Abruf bereithalten, speichern Light- und Pruned-Nodes nur einen Teil der Blockchain dauerhaft. Die ältesten Transaktionen werden bis zu einem eingestellten Limit verworfen und gelöscht.

Außerdem gibt es Archival-Nodes, die lediglich die Blockchain ohne zusätzliche Validierung speichern sowie Validating- und Light-Nodes. Letztere kommen überwiegend bei Wallet-Anbietern zum Einsatz und fragen lediglich den aktuellen Status ab. Mining-Nodes kümmern sich sowohl um das Fortschreiben und die Validierung der Blockchain, gehen aber auch dem Proof-of-Work-Konzept nach, um die erforderlichen Parameter für den nächsten Block zu finden. Sie sind Miner und Node zugleich.

Für den Betrieb einer Full-Node braucht es recht wenig Hardware, vor allem jedoch Speicher. Im Grunde kann jeder Computer dafür herhalten. Ein kleiner Einplatinencomputer, wie der Raspberry Pi* und ein externes Laufwerk mit mindestens 1 TB Speicherplatz* genügen, um seinen eigenen Knotenpunkt für das Bitcoin-Netzwerk betreiben zu können. Die Software ist kostenlos und je nach System selbst für absolute Leien schnell installiert.

Wir empfehlen einen Raspberry Pi 4 Model B mit 8 GB* Arbeitsspeicher, den man in ein Gehäuse mit aktiver Kühlung steckt und an den man eine externe SSD über USB anschließt. Der gesamte Aufbau ist ab etwa 200 Euro* zu haben und verbraucht im Unterhalt je nach derzeitigem Aufgabengebiet zwischen 4 und 7 W, was den Aufbau besonders sparsam macht.

Auf die 16 GB große microSD-Karte installiert man dann umbrelOS als Betriebssystem und schließt den gesamten Aufbau über ein Netzwerkkabel am Router an.

Leichte Installation der Software

Zunächst muss umbrelOS für den Raspberry Pi 4 als komprimierte ZIP-Datei heruntergeladen werden. Danach schiebt man die Daten richtig aufbereitet über das Tool „Balena Etcher“, welches für alle gängigen Betriebssysteme wie Microsoft Windows, Linux oder auch macOS erhältlich ist, auf die Speicherkarte und steckt diese in den aufgebauten Raspberry Pi. Nach der Stromverbindung startet das System automatisch und man kann nach der Anlegung eines Benutzerkontos die Bitcoin-Node-App herunterladen und installieren.

Mit Umbrel kann jedoch nicht nur eine Bitcoin-Node aufgesetzt werden. Theoretisch eignet sich das System zum Ausführen eines privaten Servers zu Hause. So lassen sich auch ein Plex-Server für Multimedia-Inhalte oder ein Werbeblocker für das gesamte Netzwerk installieren. Doch Vorsicht: Die Synchronisierung und Validierung der Blockchain ist sehr aufwendig und belastet den kleinen Bastelcomputer erheblich. Der Vorgang dauert beim aktuellen Stand der Blockchain, welche rund 550 GB wiegt, fast 2,5 Tage. Danach steht wieder mehr Rechenleistung zur Verfügung, weil das Fortschreiben weniger rechenintensiv ist, bzw. nicht ständig durchgeführt werden muss.

Über eine Full-Node lassen sich die Vorgänge innerhalb des Bitcoin-Netzwerkes einfacher verstehen und nachvollziehen. Über die Bitfeed-App, welche kostenlos über den umbrel-Store erhältlich ist, lassen sich alle eingehenden Transaktionen innerhalb des Bitcoin-Netzwerkes visualisiert darstellen. Je größer ein Quadrat ist, desto größer ist die monetäre Summe an Bitcoin, die transferiert werden soll. Die Farbe gibt an, wie lange eine Transaktion bereits auf ihre Verarbeitung wartet. In der Mitte werden alle Quadrate gesammelt, die die Miner für ihren nächsten Block ausgesucht haben. Ganz unten wird der Mempool mit all seinen anstehenden Transaktionen dargestellt.

Ist ein Block gefunden, fliegt dieser automatisch aus dem Bild. Eine tolle Animation! Man kann dem Geschehen stundenlang zusehen!

Einkaufsliste:

GeeekPi Raspberry Pi 4 8GB Starter Kit mit 128GB SD Karte, Raspberry Pi 4 Gehäuse mit PWM Lüfter, Raspberry Pi 5V 3.6A 18W Netzteil mit EIN/Aus Schalter, 2pcs HDMI Kabel für Raspberry Pi 4B (8GB RAM)*
  • Includes Raspberry Pi 4 Model B 8GB with 1.5GHz 64-bit quad-core CPU (8GB RAM),For 4GB version, please refer to ASIN: B0BJ278V6W
  • This Raspberry Pi 4B case contains a super quite 40mm PWM fan and 4pcs heatsinks for good heat dissipation of Raspberry Pi 4B.
  • 18W 5V 3.6A Type C Power Supply will make your Pi work more stable. It features multiple protection functions such as over voltage, under voltage, over temperature, over current, and short circuit protection.and With ON/OFF switch, it's convenient for you to power on and power off your Raspberry Pi 4.
  • Power supply with Professional Certification: TUV, RoHS and CE Certification; Input: 100-240V AC~50/60Hz; Output: 5V 3.6A; Extended Cord:120cm
  • With the included 128GB High Speed Class 10 MicroSD card and card reader, you'll have plenty of room for your projects. The 4K HDMI cable is of high quality will ensure you have a great connection to your monitor or TV,and provides a clear, stable picture.

Letzte Aktualisierung am 18.04.2024 um 23:26 Uhr / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API

Kurzanleitung:

Lightning-Node als zusätzlicher Anreiz

Wenn die Bitcoin-Blockchain vollständig validiert und abgespeichert ist, kann man zudem eine Lightning-Node aufsetzen. Lightning ist eine Second-Layer-Lösung, die Zahlungen über das Bitcoin-Netzwerk deutlich kostengünstiger und erheblich schneller durchführen kann, vor allem jedoch Kleinstsummen möglich macht. Die Bezahlung einer Brezel beim Bäcker über Bitcoin wird erst damit alltagstauglich.

Bei Lightning wird quasi eine zusätzliche Blockchain auf dem Main-Layer aufgesetzt. Jeder Knotenpunkt sammelt alle durchgeführten Transaktionen über seine Channels eigenständig und schreibt das gesammelte Kassenbuch später in die Hauptchain von Bitcoin, was die Transaktionskosten reduziert.

Während eine Bitcoin-Node alle Transaktionen abspeichert und absichert, kümmert sich eine Lightning-Node ausschließlich um die eigenen Knotenpunkte und Channels, mit denen sie innerhalb des Netzwerkes kommuniziert und durch das Verschieben von bereitgestellter Liquidität die Zahlungen anderer Nutzer P2P-mäßig durchschleift. Für diese Leistung können Node-Betreiber im Gegensatz zum Main-Layer Transaktionskosten abrufen und somit ein paar Satoshis verdienen. Einen tiefergehenden Artikel dazu wollen wir uns für später aufheben, wenn wir ein paar Monate Praxiserfahrung sammeln konnten. Unsere Bitcoin- und Lighning-Node läuft erst seit etwa drei Wochen.

Wer sich schon jetzt zu unserer Lightning-Fullnode über Tor verbinden möchte, um Liquidität und Zugriffspunkte zu teilen, der kann dies über unten stehenden Adresse tun. Die Node läuft 24/7 und hat bereits den einen oder anderen Kanal mit einer Kapazität von bis zu 500.000 Satoshis offen.

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Andreas Stegmüller

Ist Gründer und Betreiber dieses Blogs. Hat während seiner mehr als zehnjährigen Redakteurs-Laufbahn schon für mehrere große Medien zu den unterschiedlichsten Themen geschrieben. Die Börse ist seit 2016 seine Leidenschaft.

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