Paper - Department of Information Systems - Westfälische Wilhelms ...

nutzt wird, kann es dazu kommen, dass zwischen der SchwelleRechenleistung abzuschalten und neue Rechenleistung hinzuzufügeneine Divergenz besteht. Dies kann zum Beispieldazu führen, dass eine unerwartete Verminderung der Einnahmenkurz nach der Beschaffung, nicht zwingend dazuführen muss, dass dieses Gerät direkt wieder abgeschaltetwird.Um die Rechenleistung des gesamten Bitcoinsystem zu analysieren,müssen die Gewinnerwartungen aller Miner berücksichtigtwerden. Denn sofern durch eine Veränderung einesFaktors das Mining für einen Teilnehmer profitabel wirdund sich nach seinen Berechnungen die Investition lohnt,wird dieser seine Bandbreite erweitern. Infolgedessen steigtdie Rechenleistung des gesamten Netzwerks. Nach spätestens14 Tagen wird die Schwierigkeit gemäß des Protokollsangepasst. Dies führt dazu, dass der Anreiz weitere Rechenleistunghinzuzufügen sinkt. Zudem kann es dazu kommen,dass nicht wirtschaftliche Mininggeräte abgestellt werden.Sofern sich dadurch keine weiteren Veränderungen ergeben,stellt sich wieder ein Gleichgewicht ein. Daraus folgt, dassdie Hashrate im Netzwerk abhängig von Einflussfaktoren ist,die auf jeden einzelnen Miner wirken. Die Faktoren, die fürjeden Miner individuell sind, werden aggregiert. Dies sind dieim Netzwerk verwendete Effizienz des Miningequipments Ẽ,die jeweils verwendeten Stromkosten EC, ˜ sowiedieRisikoaffinitätder Teilnehmer RS. ˜Aus diesen Überlegungen kann dann folgender Zusammenhangzur Erklärung der Hashrate formuliert werden:Hashrate = f(ER ↑,R↑, Ẽ ↑, ˜ EC ↓,TC ↑,RS) (4)Die aggregierten Faktoren sind nicht direkt beobachtbar undmüssen aus diesem Grund geschätzt werden. Dies ist nichtimmer so einfach möglich. So gibt es gravierende Unterschiedebei den Strompreisen in unterschiedlichen Regionen. ZumBeispiel liegt im November 2012 der niedrigste Strompreisinnerhalb der Europäischen Union bei ca. 11 Cent/kWh undder höchste Strompreis bei 26 Cent/kWh. [15].Der Einfluss der Transaktionsgebühren ist klein, denn ermacht nur einen relativ kleinen Teil des Betrages aus, densich ein Miner gutschreiben kann. Im Mai 2013 waren diesdurchschnittlich 0, 18 BTC 3 . Mit einer Verringerung des Rewardswird dieser Faktor eine größere Gewichtung bekommen.Nicht alle Einflussfaktoren haben eine sofortige Wirkung aufdie Rechenleistung. Durch lange Lieferzeiten und mangelndeVerfügbarkeit entsprechender Hardware ist zu erwarten,dass sich verändernde Einflussfaktoren, einen verzögert einenEinfluss auf die Zielvariable haben.Damit auf einen potentiellen Anreiz reagiert werden kann,müssen ausreichend Personen über dessen Existenz bescheidwissen. Der Bekanntheitsgrad ist somit auch ein möglicherFaktor, der die Rechenleistung beeinflusst. Zwar kommt eineStudie des IT-Branchenverband Bitkom aus dem Mai 2013zu dem Schluss, dass nur 15% der Deutschen von Bitcoingehört habe[14]. Jedoch legt das vermehrte Auftreten vonprofessionellen Firmen, die sich auf Miningequipment spe-3 Analyse aus in Kapitel 5 vorgestellten Datensatzzialisiert haben, nahe, dass dieser Faktor vernachlässigbarist.5. EMPIRISCHE ANALYSEN5.1 DatensatzIm folgenden sollen die Datensätze erläutert deren Herkunftbeschrieben werden, die für die empirischen Analysen benötigtwerden.Die Daten für die Zielvariable Hashrate t beschreibt eine Schätzungder zum Zeitpunkt t im gesamten Netzwerk berechnetenHashes pro Sekunde. Sie wurden der Seite blockexplorer.comentnommen. Die Schätzung wird aus der Difficultyund der Zeit, die zwischen der Veröffentlichung von zweiBlöcken liegt, erstellt. Im verwendeten Datensatz stammtwird Schätzung über den Bereich von je 5 Blöcken gebildet.Um eine reguläre Zeitreihe zu erhalten, wurde für jedenTag der Durchschnitt ermittelt. Der Datenbereich liegt vom09.02.2009-26.05.2013.Die Variable ER t entsprich dem Wechselkurs eines Bitcoinszum Zeitpunkt t in USD. Die Daten zugehörigen Datenstammen von der bitcoincharts.com [2]. Sie aggregieren dieDaten von der Bitcoin Wechselstube Mt. Gox. Diese ist mitca. 64% Marktanteil im Mai 2013 [1] die größte Wechselstubeinnerhalb des Bitcoinökosystems. Der dort ermittelteWechselkurs kann folglich als eine Annäherung des tatsächlichenWertes eines Bitcoin im Verhältnis zu einer gesetzlichenWährung angenommen werden. Als Bezugswährungwurde der USD gewählt, da der größte Teil der Bitcoinmit dieser Währung gehandelt werden[2]. Der Datensatzumfasst den gewichteten Wechselkurs für jeden Tag indem Zeitraum vom 25.05.2011-23.05.2013. Im Zeitraum von20.06.2011-25.06.2011 ist der Datensatz unvollständig. Diefehlenden Daten wurden, um eine Analyse zu ermöglichen,interpoliert.Die Variable R t ist eine kategorielle Variable mit einer entsprechendenAusprägung für den zum Zeitpunkt t vorliegendenReward. Ihr Wert lässt sich aus der Protokollspezifikationherleiten, welche in Kapitel 3.1 erläutert wurde.Die Variable TC t entspricht der durchschnittlichen Transaktionshöhein BTC zum Zeitpunkt t. Die Daten stammenvon blockchain.info, die diese aus der Blockchain entnommenund auf eine Tagesbasis verdichtet haben.Für die Daten zur Effizienz E t werden eigene Schätzungenverwendet. Als einfachste Schätzung wird angenommen,dass die Effizienz linear ansteigt. Eine weitere Annäherungsoll auf Basis der in Tabelle 1 aufgeführten Werte mit den zusätzlichenInformationen zum erstmaligen Einsatz erfolgen.Mit der Annahme das die ersten drei Geräte Klassen schonverwendet werden, wird für den Bereich bis zum Auftretender ersten ASICs eine lineare Steigerung der Effizienz angenommen.Für das erstmalige Auftreten wird der 01.02.2013gewählt, ab diesem Zeitpunkt ist in dieser Schätzung die Zunahmeder Effizienz doppelt so groß, wie im Bereich davor.Im Zentrum der Betrachtung liegt der Zeitraum vom 25.05.2011-23.06.2013. In diesem Zeitraum ist Bitcoin schon populär genug,sodass die vorliegenden Daten genügend Aussagekraftbesitzen und es genügend verwertbare Datenquellen gibt. So