Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Mining eines Blocks, insbesondere eines Blocks in einer Blockkette, z.B. zur Verwendung in einem Krypto-Währungssystem, wie beispielsweise dem Bitcoin-Mining- System sowie zugehörige Verfahren.

Bei einer Blockkette, die im Folgenden auch als Blockchain bezeichnet (von englisch „blockchain“), handelt es sich um eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen, die als „Blöcke“ bezeichnet werden, wobei die Blöcke mittels kryptographi scher Verfahren miteinander verkettet sind. Jeder dieser Blöcke enthält dabei einen kryptographi sch sicheren Hash (im Folgenden auch als Streuwert und Prüfsumme bezeichnet) des vorhergehenden Blocks. Außerdem enthalten die Blöcke neben den jeweiligen Daten, z.B. eine oder mehrere Transaktionsdaten, typischerweise einen jeweiligen Zeitstempel. Neue Blöcke der Blockchain werden in einem rechenintensiven Prozess erzeugt, der als sogenanntes Mining (oder auch als Schürfen) bezeichnet wird. Diese neu erzeugten Blöcke werden anschließend der Blockchain hinzugefügt und über das Netzwerk an andere Knoten bzw. Teilnehmer verbreitet. Im Gegenzug für die erbrachte Rechenleistung erhält der Teilnehmer, im Folgenden auch Miner genannt, der einen gültigen Block erzeugt, einen Gegenwert in Form einer Gebühr und/oder eines Anteils an einer neu geschöpften Münze einer Krypto Währung. Die Berechnung / Validierung neuer Blöcke kann auch auf mehrere Miner verteilt werden, die im Erfolgsfall anteilmäßig entlohnt werden.

Konstruktionsbedingt sind Blockchains vergleichsweise resistent gegenüber nachträglichen Änderungen der in ihnen gespeicherten Daten. Für den Einsatz als verteiltes (ewiges) Rechnungsbuch (engl.: ledger) wird eine Blockchain typischerweise von einem Netzwerk von teilnehmenden (Rechner-) Knoten (im Folgenden auch als Rechenknoten bezeichnet), insbesondere einem entsprechenden Peer-to-Peer-Netzwerk verwaltet, die sich an ein gemeinsames Protokoll für die Kommunikation zwischen den Knoten und die Validierung neuer Blöcke halten. Rückwirkend können die Daten in einem bestimmten Block nicht geändert werden, ohne dass alle nachfolgenden Blöcke ebenfalls geändert werden, was die Zustimmung der Netzwerkmehrheit bzw. Mehrheit der typischerweise hohen Rechenleistung im Netzwerk erfordert.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass eine Schwierigkeit der Berechnung / Validierung neuer Blöcke von der gesamten Rechenleistung der Teilnehmer (Miner) bzw. Knoten im Netzwerk ab hängt, z.B. dadurch, dass der Hash für einen neuen Block kleiner als ein vorgegebener Zielwert sein muss, wie dies bspw. im Bitcoin-System vorgesehen ist. Dies fuhrt dazu, dass sehr viele Hashes zu berechnen sind.

Auf Grund der hohen und ggf. mit der Zeit steigenden erforderlichen Rechenleistung wird die Berechnung / Validierung häufig von speziellen (Rechner-) Farmen in Ländern mit günstigen Strompreisen wie China, Estland oder Bulgarien vorgenommen.

Der Aufbau und/oder Betrieb dieser Farmen ist jedoch selbst dort aufwendig bzw. mit weiteren erheblichen Kosten verbunden. So erfordert die Stromversorgung für mehrere Miner/Knoten vergleichsweise dicke und teure Kabel. Außerdem müssen große und starke Trafos und eine sehr leistungsfähige und entsprechend teure Belüftungsanlagen zur Kühlung eingebaut werden. Außerdem können umfangreiche Brandschutzmaßnahmen für ggf. neu zu errichtende speziell Gebäude erforderlich sein. Weiterhin ist eine hinreichend schnelle Internetverbindung mit hoher Datenrate für die Vielzahl der Miner vorzusehen. Zudem verbraucht die Farm vergleichsweise viel Platz, und es sind typischerweise Versicherungen und ggf. Miete zu bezahlen.

Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Mining gemäß Anspruch 1, ein Fahrzeug gemäß Anspruch 16, ein System zum Mining eines Blocks gemäß Anspruch 26, eine Fahrzeugflotte gemäß Anspruch 27 und ein Einbausatz für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 31 vor.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung zum Mining, insbesondere zum Mining eines Blocks einer Blockkette eine Recheneinheit zur Berechnung von Hashwerten einer Zeichenfolge mittels einer kryptografi sehen Hashfunktion, wobei die Recheneinheit eingerichtet ist, die Hashwerte mit einer Hashrate von zumindest 10 ⁹ H/s (Hashes pro Sekunde) und/oder einer HashberechnungsefFizienz von zumindest 10 ⁷ H/J (Hashes pro Joule (der Recheneinheit zugeführten Versorgungsleistung) zu berechnen, eine mit der Recheneinheit elektrisch verbindbare elektrische Energieversorgung, z.B. einen elektrischen Energiespeicher, und ein Rahmen, insbesondere ein Fahrgestell mit dem die Recheneinheit und die elektrische Energieversorgung fest verbunden sind. Außerdem ist die Vorrichtung für den Transport einer zusätzlichen Nutzlast ausgelegt.

Typischerweise wird die Vorrichtung sogar primär für den Transport der zusätzlichen Nutzlast verwendet. Jedenfalls fallen im Ergebnis für den Betrieb der Recheneinheit neben den Treibstoffkosten keine weiteren zusätzlichen Nebenkosten wie die oben erwähnten Versicherungen, Mieten etc. an, das sie für den Transport schon angefallen bzw. diesen (kaufmännisch) zuzuordnen sind. Dementsprechend lassen sich durch das typischerweise beim Transport durchgeführte Mining einer eingebauten Recheneinheit zusätzliche Einnahmen oder sogar ein (im Wesentlichen von den schwankenden Treibstoffpreisen und Kurswerten der Kryptowährung abhängenden) zusätzlicher Gewinn von gegenwärtig zumindest 50 €, zumindest 100 € oder sogar zumindest 200 € pro Monat (bei einem (preisabhängigen) täglichen Betrieb von zumindest 8 h, 12 h oder 20 h) für das Kryptowährung-Mining erzielen. Dies konnte der Autor der vorliegenden Druckschrift durch Fahrten mit einem PKW nachweisen, der mit einer entsprechenden Recheneinheit ausgerüstet ist, die auf einem kommerziell erhältlichen sogenannten Hashboard basiert. Eine derartige Zusatzeinnahme amortisiert sich vergleichsweise schnell und ist daher für Betreiber von Fahrzeugflotten aber auch Einzelunternehmen im Transportsektor besonders interessant.

Da die eingebaute Recheneinheit inklusive einer typischerweise zusätzlich verbauten Kühlung nur vergleichsweise wenig Platz beansprucht (typischerweise maximal wenige Liter, zum Beispiel maximal 4 1 oder sogar nur maximal 2 1), wird der Komfort für Passagiere bzw. das Volumen eines Frachtraums kaum oder sogar überhaupt nicht beeinträchtigt.

Die Vorrichtung ist typischerweise ein motorisiertes Fahrzeug.

Mit anderen Worten umfasst ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform ein Fahrgestell und eine mit dem Fahrgestell fest verbundene Recheneinheit zur Berechnung einer kryptografischen Hashfünktion aufweisend eine Hashrate von zumindest 10 ⁹ H/s und/oder eine HashberechnungsefFizienz von zumindest 10 ⁷ H/J.

Typischerweise ist die Recheneinheit für die Berechnung der kryptografischen Hashfünktion speziell ausgelegt und/oder sogar optimiert.

Dies bedeutet insbesondere, dass in der Recheneinheit ein zur Berechnung der kryptografischen Hashfünktion ausgelegter, typischerweise hoch optimierter (mathematischer) Algorithmus implementiert ist.

Insbesondere kann die Recheneinheit ein Hashboard, einen (entsprechend programmierter) FPGA (von englisch Field Programmable Gate Array) und/oder einen ASIC (von englisch „application-specific integrated anwendungsspezifische integrierte Schaltung) aufweisen oder daraus bestehen. Die Recheneinheit kann aber auch (mindestens) eine CPU und/oder (mindestens) eine GPU aufweisen, z.B. wenn die Recheneffizienz weniger wichtig ist wie in Schienenfahrzeugen. Aber auch dann ist die Verwendung von FPGA(s) auf Grund ihres vergleichsweise geringen Strombedarfs und der (Um-) Programmierbarkeit besonders vorteilhaft.

Die Recheneinheit kann sogar zwei oder noch mehr FPGAs und/oder zwei oder noch mehr ASICs aufweisen. Insbesondere kann die Recheneinheit ein, zwei oder mehr Hashboards aufweisen, die jeweils ein, zwei oder noch mehr FPGAs und/oder ein, zwei oder noch mehr ASICs aufweisen.

Die Recheneinheit kann entweder nur mehrere FPGAs oder nur mehrere ASICs aufweisen.

Die Recheneinheit kann aber auch mindestens einen FPGA und mindestens einen ASIC aufweisen.

Während ASICs im Vergleich zu FPGAs eine höhere Hashberechnungseffizienz aufweisen können, häufig aber einen hohen Strombedarf haben, sind die typischerweise energieeffizienten FPGAs flexibler, da sie umprogrammiert werden können.

Insbesondere in Ausführungsformen bei denen die Recheneinheit mehrere FPGAs und/oder ASICs als Rechenuntereinheiten aufweist, kann vorgesehen sein, dass zwei oder noch mehr der jeweiligen Rechenuntereinheiten (Chips) eingerichtet sind, den gleichen Algorithmus zur Berechnung der kryptografi sehen Hashfunktion auszuführen.

Alternativ und oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Rechenuntereinheiten eingerichtet ist, einen weiteren Algorithmus zur Berechnung einer weiteren kryptografi sehen Hashfunktion auszuführen.

Dies ermöglicht es beispielsweise, die Recheneinheit in Abhängigkeit von aktuellen Randbedingungen (insbesondere den Kursen sowie der Schwierigkeit) für das Mining verschiedener Kryptowährungen einzusetzen.

So kann die Recheneinheit beispielsweise mehrere FPGAs und/oder ASICs aufweisen, die jeweils einen anderen Algorithmus ausführen können. Zudem kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine der Rechenuntereinheiten eingerichtet ist, einen jeweils anderen Algorithmus zur Berechnung der kryptografi sehen Hashfunktion bzw. der weiteren kryptografi sehen Hashfunktion auszuführen.

Die Auswahl des Algorithmus bzw. der Rechenuntereinheit(en) basiert typischerweise auf den erwarteten Einnahmen bzw. dem erwarteten Gewinn (jeweils pro Zeiteinheit).

In Falle der Verwendung der Recheneinheit zum Schürfen von Kryptowährungen ergeben sich die Einnahme als Produkt aus dem aktuellen Schwierigkeitsgrad, der Hashrate und dem Kurswert der Krypto Währung.

Zur Berechnung des erwarteten Gewinns sind die zusätzlichen Treibstoffkosten abzuziehen, die sich aus den aktuellen Treibstoffkosten und dem erwarteten Energieverbrauch der Recheneinheit (pro Zeiteinheit) ergeben.

Aus Gründen der Einfachheit werden im Folgenden die weiteren Merkmale der Vorrichtung zum Mining und des Fahrzeugs nur mit Bezug auf Fahrzeuge detailliert erläutert. Es versteht sich aber, dass auch die Vorrichtung zum Mining die erläuterten weiteren Merkmale aufweisen kann.

Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug (der Vorrichtung zum Mining) um ein Schienenfahrzeug oder ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein LKW, ein Bus oder ein PKW, insbesondere ein Lieferfahrzeug oder ein Taxi bzw. ein als Taxi betriebenes Fahrzeug, zum Beispiel ein Uber-Fahrzeug handeln. Außerdem kann es sich bei dem Fahrzeug um ein Mietfahrzeug bzw. ein Carsharing-Fahrzeug handeln.

Die elektrische Energieversorgung der Recheneinheit kann über ein Bordnetz, typischerweise eine Fahrzeugbatterie des Fahrzeugs erfolgen. Da die Recheneinheit zumindest in PKWs typischerweise einen im Vergleich zum Bordnetz nicht unwesentlichen Strombedarf aufweisen kann, erfolgt die Versorgung der Recheneinheit bevorzugt über die Fahrzeugbatterie und nicht direkt über das Bordnetz. Die elektrische Energieversorgung der Recheneinheit(en) kann bei anderen Fahrzeugen, in denen das Bordnetz sehr robust bzw. für eine vergleichsweise hohe elektrischen Leistung der Verbraucher ausgelegt ist, etwa bei Schienenfahrzeugen oder Schiffen aber auch direkt über das Bordnetz erfolgen. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Fahrzeug mit einer leistungsfähigen Batterie (Akkumulator bzw. Sekundärbatterie) sein, bspw. ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug, aber auch ein zuverlässig mit externer elektrischer Energie versorgts Fahrzeug sein, zum Beispiel eine S-Bahn, eine U-Bahn, eine Straßenbahn oder ein anderes mit elektrischer Energie versorgtes Schienenfahrzeug oder Straßenfahrzeug, zum Beispiel ein Oberleitungsbus.

Aus Sicherheitsgründen ist die Recheneinheit typischerweise über einen Schutzschalter mit der elektrischen Energieversorgung elektrisch verbindbar bzw. verbunden.

Je nach Art der elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs kann alternativ oder ergänzend ein Stromrichter zwischen der elektrischen Energieversorgung der Recheneinheit vorgesehen sein. Bei dem Stromrichter kann es sich insbesondere um einen Gleichrichter und/oder einen Gleichspannungswandler handeln.

Typischerweise ist der Stromrichter in einem ersten Teil des Fahrzeugs, insbesondere in einem Motorraum des Fahrzeugs angeordnet ist, und/oder die Recheneinheit in einem vom ersten Teil beabstandeten zweiten Teil des Fahrzeugs, insbesondere in einem Stauraum, z.B. in einem Kofferraum oder unterhalb des Kofferraums angeordnet. Dadurch fällt im zweiten Teil keine vom Stromrichter erzeugte Abwärme an, die anderenfalls im zweiten Teil des Fahrzeugs zu einer unerwünschten Temperaturerhöhung beitragen könnte.

Während in einem PKW typischerweise nur eine Recheneinheit zur Berechnung einer kryptographi sehen Funktion eingebaut ist, können Schienenfahrzeuge, LKWs und Busse auch mit zwei oder sogar noch mehr entsprechenden Recheneinheiten ausgerüstet sein. Dementsprechend lassen sich höhere Zusatzeinnahmen erzielen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Fahrzeugflotte, insbesondere eine Busflotte, eine LKW-Flotte, eine PKW-Flotte, insbesondere eine Taxiflotte oder eine Schienenfahrzeugflotte mehrere Transportfahrzeuge, die jeweils eine verbaute, insbesondere fest im und/oder am Transportfahrzeug angeordnete Recheneinheit zur Berechnung von Hashwerten einer Zeichenfolge mittels einer kryptografi sehen Hashfunktion, und eine mit der Recheneinheit elektrisch verbindbare elektrische Energieversorgung, insbesondere mehrere entsprechende Fahrzeuge wie sie hierin beschrieben werden. Bei der Fahrzeugflotte kann es sich zu den um eine Mietfahrzeugflotte bzw. eine Carsharing-Flotte handeln.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein System zum Mining eines Blocks, insbesondere eines Blocks für eine Blockkette mehrere verbindbare Rechenknoten zur Berechnung von Hashwerten einer Zeichenfolge mittels einer kryptografi sehen Hashfunktion, wobei die Rechenknoten im verbundenen Zustand eingerichtet sind, mittels eines Netzwerkprotokolls Daten auszutauschen, und wobei mindestens einer der Rechenknoten von einer Vorrichtung zum Mining bzw. ein Fahrzeug wie es hierin beschrieben wird.

Die Hashrate kann mindestens IO ¹⁰ H/s, mindestens 10 ¹¹ H/s oder sogar mindestens 10 ¹² H/s betragen. Außerdem kann die Flashberechnungseffizienz mindestens 10 ⁸ H/J oder sogar 10 ⁹ H/J betragen. Dementsprechend lassen sich höhere Einnahmen durch das Mining erzielen.

Die hierin angegebenen Hashraten und Hashberechnungseffizienzen beziehen sich typischerweise auf Flashwerte eine Länge von 256 Bit oder einem ganzzahligen Vielfachen davon. Insbesondere kann die verwendete Hashfunktion eine SHA-Hashfunktion (von engl.: „Secure Hash Algorithm sicherer Hash- Algorithmus), typischerweise eine SHA-2- Hashfunktion sein.

Außerdem können sich die angegeben Werte für die Hashraten und Hashberechnungseffizienzen auf das Mining von Kryptowährungen wie Bitcoin beziehen. In diesem Zusammenhang wird darauf verwiesen, dass die Hashrate und die Nennleistung kommerzieller Recheneinheiten für das Krypto-Mining vom Hersteller üblicherweise angegeben werden, woraus sich auch die (nominale) Hashberechnungseffizienz einfach errechnen lässt.

Die Recheneinheit kann direkt aber auch indirekt, z.B. über eine Karosserie des Fahrzeugs mit dem Fahrgestell verbunden sein, typischerweise mittels einer oder mehrerer Schraubverbindungen.

Außerdem ist das Fahrgestell typischerweise für eine Zusatzlast von mindestens 100 kg, mindestens 500 kg oder sogar mindestens 1500 kg ausgelegt.

Gemäß einer Weiterbildung ist eine Kühlung für die Recheneinheit vorgesehen. Insbesondere kann die Recheneinheit mit einer passiven Kühlung, zum Beispiel einem Kühlkörper versehen sein.

Typischerweise weist die Kühlung eine aktive Kühlung auf.

Die aktive Kühlung kann eine Flüssigkeitskühlung, insbesondere eine Wasserkühlung aufweisen bzw. als eine derartige Kühlung ausgeführt sein.

Typischerweise umfasst die Flüssigkeitskühlung einen Wärmetauscher, eine Kühlmittelpumpe und/oder einen Ventilator oder mehrere Ventilatoren. Insbesondere kann die Flüssigkeitskühlung bzw. der Wärmetauscher einen Radiator, der mehrere Ventilatoren, z.B. 2, 4 oder 6 Ventilatoren aufweist, aufweisen bzw. damit versehen sein und/oder als (kompaktes) (aktives) Kühlmodul ausgeführt sein.

Der Ventilator bzw. der Radiator kann über einen Schwingungsdämpfer mit der Karosserie bzw. dem Fahrgestell verbunden sein. Dadurch kann die Übertragung von gegebenenfalls hörbaren Schwingungen in einen Passagierraum des Fahrzeugs zuverlässig unterdrückt werden.

Die Kühlleistung der Kühlung ist typischerweise an die Nennleistung der Recheneinheit angepasst.

Insbesondere kann die Flüssigkeitskühlung eine (steuerbare maximale) Kühlleistung von zumindest 100 W, zumindest 200 W oder sogar mindestens 500 W oder 700 W aufweisen.

Insbesondere bei als PKW ausgeführten Fahrzeugen ist die aktive Kühlung für die Recheneinheit typischerweise fluidisch getrennt von einer Kühleinheit für den Motor, insbesondere einen Verbrennungsmotor (Diesel-, Benzin, oder Gasmotor), bzw. einer Klimatisierungseinheit für einen Fahrzeuginnenraum. Der getrennte Aufbau der Kühlung bzw. Kühlkreisläufe ermöglicht zudem einen einfacheren Einbau in das Fahrzeug.

Insbesondere bei Fahrzeugen mit einer leistungsfähigen Kühlanlage oder Klimaanlage, beispielsweise bei Kühlfahrzeugen kann der Kühlkreislauf für die aktive Kühlung der Recheneinheit aber auch mit (einem Kühlkreislauf) der (primären) Kühlanlage oder Klimaanlage des Fahrzeugs verbunden werden.

Aber auch in dieser Ausführungsform wird die Steuerung der Kühlung typischerweise nicht von einem zur Steuerung, Regelung und/oder Überwachung von normalen Fahrzeugfünktionen verwendeten Fahrzeugcomputer oder einem anderen herstellerseitig vorgesehenen Controller des Fahrzeugs übernommen.

Vielmehr erfolgt die Steuerung der Kühlung typischerweise von einem separaten Steuercomputer für die Recheneinheit, beispielsweise einem Einplatinencomputer wie einem Raspberry Pi, der unabhängig vom Fahrzeugcomputer betreibbar ist, und der typischerweise mit einem Temperatursensor der aktiven Kühlung, dem Ventilator, der Pumpe, der Recheneinheit, einem Temperatursensor der Recheneinheit und/oder einen Temperatursensor der passive Kühlung verbunden ist.

Außerdem kann der typischerweise ebenfalls fest mit dem Fahrgestell verbundene Steuercomputer für die Recheneinheit der Kommunikation mit anderen Rechenknoten und/oder einem Server eines (verteilten) Netzwerks zum Krypto-Mining über ein typischerweise ebenfalls fest mit dem Fahrgestell verbundenes Funkmodul sowie der Steuerung der Recheneinheit bei der Berechnung der Hashes dienen.

Der Steuercomputer kann aber auch in die Recheneinheit integriert sein.

Bei dem Funkmodul kann es sich um ein Mobilfunkmodul oder ein WLAN-Modul, aber auch um ein anderes leitungsloses Telekommunikationsmodul zur Datenübertragung handeln.

Die Kommunikation mit den anderen Rechenknoten bzw. dem Server des Netzwerks zum Krypto-Mining kann direkt über das Funkmodul, aber auch über ein fahrzeugherstellerseitig bereits verbautes (weiteres) Funkmodul erfolgen. Beispielsweise kann eine Internetverbindung über eine drahtlose Verbindung des Funkmoduls (z.B. WLAN oder Bluetooth) zu einem entsprechenden Hotspot des Fahrzeugs und über diesen zum weiteren Funkmodul (und damit in ein Mobilfunknetz) erfolgen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Einbausatz für ein Fahrzeug, insbesondere für ein LKW, PKW, Bus oder Schienenfahrzeug eine Recheneinheit zur Berechnung von Hashwerten einer Zeichenfolge mittels einer kryptografi sehen Hashfunktion sowie eine in das Fahrzeug einbaubare Flüssigkeitskühlung für die Recheneinheit.

Die Recheneinheit ist aus Effizienzgründen typischerweise speziell ausgelegt und/oder sogar optimiert für die Berechnung der kryptografi sehen Hashfünktion.

Insbesondere kann die Recheneinheit als Hashboard, FPGA oder ASIC ausgebildet sein oder mindestens eines der genannten Elemente aufweisen. Bevorzugt werden FPGA(s) bzw. FPGA- basierte Hashboard(s) als Recheneinheit verwendet, da sie eine hohe Berechnungsleistung- und eflfizienz (vergleichsweise geringer Energiebedarf) mit einer hohen Flexibilität (z.B. für neue Berechnungsalgorithmen vereinen) und damit auch auf Grund der erwarteten langen Betriebsdauer zumindest mittel- bzw. längerfristig besonders ökonomisch sind und/oder einen vergleichsweise geringen ökologischen Fußabdruck aufweisen.

Zudem ist die Recheneinheit typischerweise eingerichtet ist, die Hashwerte mit einer Hashrate von zumindest 10 ⁹ H/s, zumindest IO ¹⁰ H/s oder sogar zumindest 10 ⁿ H/s und/oder mit einer HashberechnungsefFizienz von zumindest 10 ⁷ H/J, von zumindest 10 ⁸ H/J oder sogar mindestens 10 ⁹ H/J, und/oder Hashwerte eine Länge von 256 Bit oder einem ganzzahligen Vielfachen davon zu berechnen. Außerdem kann die Hashfunktion eine SHA-Hashfimktion, insbesondere eine SHA-2- Hashfimktion sein.

Weiterhin kann der Einbausatz für das Fahrzeug wenigstens ein, typischerweise mehrere oder sogar alle der folgenden Komponenten aufweisen: eine Einbauanleitung; einen Steuercomputer für die Recheneinheit; einen mit der elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs elektrisch verbindbaren Stromrichter für die Recheneinheit und/oder den Steuercomputer; einen Schutzschalter für eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energieversorgung und dem Stromrichter, der Recheneinheit und/oder dem Steuercomputer; und ein mit der Recheneinheit und/oder dem Steuercomputer verbindbares Funkmodul.

Die einzubauende Flüssigkeitskühlung ist typischerweise eine Wasserkühlung.

Außerdem kann die Flüssigkeitskühlung einen Wärmetauscher, mindestens einen Verbindungsschlauch, mindestens einen Ventilator, eine Kühlmittelpumpe, ein Flüssigkeitsventil und/oder einen Schwingungsdämpfer für den jeweiligen Ventilator aufweisen.

Typischerweise sind die Komponenten der Flüssigkeitskühlung so ausgewählt, dass die Recheneinheit im Betrieb mit einer (regelbaren) Kühlleistung von maximal zumindest 100 W, zumindest 200 W oder sogar mindestens 500 W oder 700 W gekühlt werden kann.

Insbesondere für den Betrieb in PKWs kann die Recheneinheit beim (Mining-)Betrieb eine maximale Leistungsaufnahme von 700 W aufweisen, die allenfalls kurzfristig, z.B. für höchstens einige Sekunden um bis zu bspw. maximal 25 % oder 20%, jedoch nicht im zeitlichen Mittel überschritten werden kann.

Außerdem kann die Kühlleistung der Flüssigkeitskühlung eine auf die Leistungsaufnahme der Recheneinheit abgestimmte Kühlleistung von bspw. zumindest 700 W aufweisen.

Zudem kann vorgesehen sein, dass insbesondere die typischerweise im Einbausatz (-set) zusätzlich vorhandenen Kabel, Steckverbinder bzw. elektrischen Anschlüsse nicht nur an die einzubauende Recheneinheit, sondern auch für einen bestimmten Fahrzeugtyp angepasst (vorkonfektioniert) sind. Eine analoge Anpassung/Vorkonfektionierung kann auch für die Komponenten der Flüssigkeitskühlung des Einbausets vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Einbau des Einbausatzes bzw. zum Auf- oder ETmrüsten eines Fahrzeugs, insbesondere eines LKWs, PKWs oder Schienenfahrzeugs wenigstens einen der folgenden Schritte:

Befestigen einer (hierin beschriebenen) Recheneinheit zur Berechnung von Hashwerten einer Zeichenfolge mittels einer kryptografi sehen Hashfunktion am und/oder im Fahrzeug;

Verbinden der Recheneinheit mit einer elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs;

Einbauen einer Flüssigkeitskühlung in das Fahrzeug; und

(fluidisches) Verbinden der Recheneinheit mit der Flüssigkeitskühlung oder einem vorhandenen Kreislauf des Fahrzeugs.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Mining eines Blocks die folgenden Schritte umfassen:

Empfangen von Eingangsdaten mit einem Funkmodul eines Fahrzeugs,

Übermitteln der Eingangsdaten an eine Recheneinheit des Fahrzeugs, typischerweise an eine hierin beschriebene Recheneinheit, und

Berechnung eines Flashwerts der Eingangsdaten durch die Recheneinheit mittels einer kryptografi sehen Hashfunktion.

Das Verfahren kann insbesondere während einer Fahrt bzw. bei laufendem Motor des Fahrzeugs erfolgen.

Außerdem kann das Verfahren die Schritte Empfangen von Auswahldaten für die Recheneinheit mit dem Funkmodul, und/oder Verwenden der Auswahldaten zur Auswahl der kryptografischen Hashfünktion vor dem Berechnen des Hashwerts der Eingangsdaten umfassen. Damit kann eine zur Berechnung von Hashwerten der Zeichenfolge mittels mehrerer kryptografischen Hashfunktion eingerichtete Recheneinheit zur Berechnung des Hashwerts mit der Hashfunktion (typischerweise einer Vielzahl von Hashwerten) veranlasst werden, die unter gegebenen Elmständen (ökonomisch) am sinnvollsten erscheint.

Es versteht sich, dass die Auswahldaten und Eingangsdaten auch zusammen vom Funkmodul empfangen werden können.

Außerdem kann das Verfahren die Schritte Empfangen von Konfigurationsdaten für die Recheneinheit mittels des Funkmodul und/oder Verwenden der Konfigurationsdaten zum (Elm-) Programmieren der Recheneinheit umfassen. Dadurch kann die typischerweise FPGA- basierte (mehrfach) (um-) programmierbare Recheneinheit zur Berechnung von Hashwerten von Zeichenfolgen mittels einer kryptografi sehen Hashfunktion eingerichtet werden. Dadurch kann besonders flexibel auf aktuelle Bedingungen (Kosten, erzielbare Einnahmen) reagiert werden.

Die Auswahldaten, Eingangsdaten und/oder Konfigurationsdaten können von einer Zentralstelle, bspw. einem Server zum Funkmodul gesendet werden.

Außerdem können die Auswahldaten, Eingangsdaten und/oder Konfigurationsdaten vom Funkmodul an den Steuercomputer gesendet werden, und von diesem an die Recheneinheit (ggf. überarbeitet und/oder umkodiert/entschlüsselt) weitergegeben werden. Insbesondere kann der Steuercomputer eingerichtet sein, eine (Um-) Programmieren der Recheneinheit zu veranlassen.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt:

Fig. lAeine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 1B eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2Aeine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 2B eine weitere schematische Ansicht des in Figur 2A dargestellten Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen sowie Bezugszeichen, die sich nur im ersten Zeichen voneinander unterscheiden ähnliche Teile, die sogar identisch ausgeführt sein können.

Aus Gründen der Einfachheit werden im Folgenden die weiteren Merkmale der Vorrichtung zum Mining und des Fahrzeugs typischerweise nur mit Bezug auf PKWs detailliert erläutert. Es versteht sich aber, dass auch andere Vorrichtungen zum Mining die erläuterten weiteren Merkmale aufweisen können.

Fig. 1A zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs 10. Bei dem exemplarischen dargestellten Fahrzeug handelt es sich um einen PKW, zum Beispiel ein Taxi mit einem Fahrgestell 11 sowie einer mit dem Fahrgestell 11 typischerweise indirekt aber fest verbundenen Recheneinheit 15, die zur Berechnung einer kryptografischen Hashfunktion ausgelegt ist.

Fig. 1B zeigt eine schematische Ansicht von oben auf ein Fahrzeug 20 bzw. einen elektrischen Schaltplan des Fahrzeugs 20. Das Fahrzeug 20 ist ähnlich zum oben mit Bezug zur Figur 1A erläuterten Fahrzeug 10. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf eine Darstellung des Fahrgestells in Figur 1B und den folgenden Figuren verzichtet.

In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Hybridfahrzeug 20, beispielsweise um einen Toyota Prius, wie ihn der Autor der vorliegenden Schrift zum mobilen Krypto-Mining umgebaut und verwendet hat.

Dementsprechend weist das Fahrzeug 20 in einem mittleren Fahrzeugabschnitt (mittlerer Fahrzeugteil) 20 A eine leistungsfähige Batterie umfassende elektrische Energieversorgung 20D zum (zeitweiligen) elektrischen Antrieb des Fahrzeugs 20 auf. Eine derartige Batterie wird auch als Traktionsbatterie bezeichnet.

Ein Vorteil von Hybridfahrzeugen gegenüber rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen besteht darin, dass die Fahrzeugbatterie 20D durch den vorhandenen Verbrennungsmotor wieder aufgeladen werden kann, ohne dass die Fahrt unterbrochen werden muss.

Außerdem weist das Fahrzeug 20 einen Stromrichter 20H auf, der aus Sicherheitsgründen über einen ersten Schutzschalter 20E mit der elektrischen Energieversorgung 20D verbunden ist.

In Figur 1B und den folgenden Figuren werden elektrische Verbindungen zur Stromversorgung als gestrichelte Linien dargestellt. Es versteht sich, dass eine dargestellte gestrichelte Linie einem (ein-, 2-oder mehradrigem) Kabel aber auch mehreren Kabeln entsprechen kann.

Im Toyota Prius wird - wie auch bei anderen Hybridfahrzeugen - der Gleichstrom aus der Traktionsbatterie von einem in Figur 1B nicht dargestellten Inverter der Energieversorgung 20D in dreiphasigen Wechselstrom für den Antrieb der Elektromotoren umgewandelt. Der Inverter der Energieversorgung 20D des Toyota Prius enthält zwar einen DC-DC-Wandler, der die 12V- Batterie und das Standard-Kfz-Bordnetz mit elektrischer Energie versorgt. Da das Standard- Kfz-Bordnetz durch das Krypton-Mining zumindest zeitweise überfordert werden könnte, wird die Recheneinheit 25 aber nicht mit dem Standard-Kfz-Bordnetz bzw. der 12 V-Batterie verbunden, sondern typischerweise über den als AC-DC-Wandler ausgeführten Stromrichter 20H versorgt, der über den ersten Schutzschalter 20E mit dem dreiphasigen Wechselstromanschluss der Energieversorgungseinheit 20D verbunden ist (siehe dazu auch die Symbole und „=“ in an den Kabeln in Figur 1B für Gleich- und

Wechselstromverbindungen).

Aus Sicherheitsgründen ist zudem ein weiterer Schutzschalter 20G zwischen den Stromrichter 20H und die Recheneinheit 25 geschaltet. Hierzu sei angemerkt, dass für die Schutzschalter 20E und 20G jeweils ein paar von Leitungsschutzschaltern verwendet werden kann.

Der im Folgenden auch als Netzteil bezeichnete Stromrichter 20H mit bspw. 750 W Leistung kann - wie bereits oben erläutert wurde - thermisch gut entkoppelt von der Recheneinheit 25 im Motorraum 20B befestigt sein, zum Beispiel in der Nähe des Sicherungskastens. Dadurch können die Anforderungen an die Kühlung im hinteren Fahrzeugabschnitt 20C reduziert werden.

Fig. 2A zeigt eine schematische Ansicht von oben auf einen hinteren Abschnitt 30C eines Fahrzeug 30 bzw. einen elektrischen Schaltplan des Fahrzeugs 30 im hinteren Abschnitt 30C. Das Fahrzeug 30 ist ähnlich zum oben mit Bezug zur Figur 1B erläuterten Fahrzeug 20. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug 30 ebenfalls um ein Toyota Prius handeln, von dem in Figur 2A wiederum nur der Kofferraum bzw. ein unterer Teil des Kofferraums schematisch dargestellt wird.

In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel von Figur 2A erfolgt die Versorgung mit elektrischer Energie über ein mit dem Schutzschalter 30G verbundenen Verteiler bzw. Stecker 30S, bei dem es sich um einen sechs Pin-Stecker handeln kann. Über den Verteiler 30S wird sowohl die Recheneinheit 35 als auch zwei Kühlmittelpumpen 30P, 30Q und ein Steuercomputer 30SC elektrisch versorgt.

Bei dem Steuercomputer 30SC kann es sich beispielsweise um eine Raspberry Pi, insbesondere einen Raspberry Pi 4 aber auch einen anderen (Einplatinen-)Computer mit geringer Nennleistung im Betrieb von typischerweise weniger als 10 W und/oder geringer Leerlaufaufleistung von typischerweise weniger als 4 W handeln.

Dem gegenüber ist die Leistungsaufnahme der Recheneinheit 35 in Betrieb typischerweise deutlich größer. Sie kann mehrere 100 W oder sogar noch mehr betragen. Der Autor der vorliegenden Anmeldung hat eine FPGA basierende Recheneinheit mit einer Leistungsaufnahme im (Mining-) Betrieb von maximal 700 W verwendet.

Aufgrund der vergleichsweise hohen Leistungsaufnahme der Recheneinheit 35 kann diese über zwei Pins/Leitungen mit dem Verteiler 30S verbunden sein. Bei der als Doppelpfeil dargestellten Verbindung zwischen der Recheneinheit 35 und dem Steuercomputer 30SC kann es sich um eine reine (bidirektionale) Datenverbindung handeln, insbesondere ein entsprechendes Datenkabel (zum Beispiel ein LAN Kabel).

Typischerweise weist die Recheneinheit 35 mehrere Rechenuntereinheiten auf. Die vom Autor der vorliegenden Druckschrift verwendete Recheneinheit weist ein Hashboard mit mehreren FPGAs auf, die jeweils einen der in der folgenden Tabelle aufgeli steten Algorithmus ausführen können.

Algorithmus _ Hashrate Leistungsaufnahme der Recheneinheit

Lyra2z 53.0 MH/s 590 W

Skein 5.04 GH/s 423 W

Lyra2REv2 216.0 MH/s 334 W

Phil612 314.0 MH/s 558 W

Tribus 2.8 GH/s 607 W

Nexus 2.45 GH/s 550 W

BCX 16.56 GH/s 474 W

Oxtoken 21.12 GH/s 605 W

Keccak 21.12 GH/s 605 W

Xdag 14.7 GH/s 609 W

ZP 22.0 GH/s 610 W

VerusHash 1.0 64.8 GH/s 237 W

Keccakc 21.12 GH/s 605 W

Keccakd 21.12 GH/s 605 W

Amoveo 46.0 GH/s 570 W

Veriblock 11.5 GH/s 600 W

Sha3d 9.1 GH/s 605 W

Verus2 272.0 MH/s 219 W

BCD 178.0 MH/s 462 W

Lyra2rev3 240.0 MH/s 540 W

DigiByte (odocrypt) 3.52 GH/s 620 W

Bmw512 8.78 GH/s 328 W

Cll 0.152 GH/s 404 W

BST 18.0 GH/s 600 W

K12 43.2 GH/s 626 W

Entsprechend der in der obigen Tabelle angegebenen Hashraten und der elektrischen Leistungsaufnahmen lassen sich gegenwärtig beispielsweise durch Schürfen der Kryptowährung „Denarius Coin“ mit dem implementierten Tribus-Algorithmus Einnahmen von etwa 9 $ pro Tag und damit bei den gegenwärtigen Währungskursen und den Kraftstoffpreisen in Deutschland mit einem Toyota Prius ein Gewinn von etwa 5 € Tag erzielen.

Neben dem Hashboard kann die Recheneinheit 35 auch ein Motherboard aufweisen, das über das Datenkabel mit dem Steuercomputer 30SC verbunden ist und über ein weiteres Datenkabel mit dem eigentlichen Hashboard. Das Motherboard kann der Kommunikation zwischen den Steuercomputer 30SC und dem Hashboard dienen. Außerdem können über das Motherboard wichtige Informationen wie Chip- bzw. Hashboard-Temperaturen überwacht, sowie Fehlermeldungen und Verbindungen mit dem Krypton-Mining-Pool weitergeleitet werden.

Außerdem kann als Funkmodul für die gewünschte Intemetverbindung ein USB-Stick 30F (inklusive SIM-Karte) mit dem Steuercomputer 30SC verbunden sein. In dieser Ausführungsform entfällt eine separate Stromversorgung des Funkmoduls.

Wie in Figur 2A weiter dargestellt ist, kann der Steuercomputer 30SC über eine Stromversorgung (z.B. ein DC-DC Spannungswandler von 12 V auf 5 V) mit dem Verteiler 30S verbunden sein.

Durch Langzeittests konnte ermittelt werden, dass sich mit dem gewählten Aufbau bei einer täglichen Betriebszeit des Toyota Prius von etwa 12 Stunden pro Tag im Mittel zusätzliche Einkünfte (Einnahmen abzüglich zusätzlicher Treibstoffkosten) in Höhe von etwa 9 $ pro Tag in Form von Kryptowährungen erzielen lassen.

Fig. 2B eine schematische Ansicht von oben auf den hinteren Abschnitt 30C des Fahrzeug 30, die sowohl den Aufbau als auch die Kühlung der Recheneinheit 35 erläutert.

Wie durch das gestrichelte Viereck in Figur 2B dargestellt wird, können die Recheneinheit 35 und der Steuercomputer 30SC in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht und über dieses mit dem Boden des (unteren Abschnitt) des Kofferraums mechanisch fest verbunden sein. Beispielsweise kann das Gehäuse mit einer oder mehreren Schraubverbindungen befestigt sein.

In dem in Figur 2B dargestellten exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Recheneinheit an ihrer Oberseite mit einem Kühlkörper 3 OK versehen, der typischerweise in gutem thermischem Kontakt / guter thermischer Verbindung mit den leistungsfähigen Berechnungseinheiten (zum Beispiel ASICs oder typischer FPGAs) steht.

Bei dem Kühlkörper 3 OK kann es sich um einen aber auch mehrere Flüssigkeits-durchströmbare Kühlblöcke handeln.

Der exemplarisch dargestellte Kühlblock 30K ist über als dicke Kurven dargestellte Schläuche und zwei Kühlmittelpumpen 3 OP, 30Q mit einem Kühler 3 OM verbunden.

Dabei kann vorgesehen sein, dass von jeder Pumpe 3 OP, 30Q ein Schlauch, aber auch zwei Schläuche zum Kühlkörper 3 OK führen. Der gebildete Kühlkreislauf kann aber auch nur eine Kühlmittelpumpe aufweisen.

Der Kühler 3 OM kann als Kühlmodul bzw. Radiator ausgeführt und/oder zwischen der hinteren Stoßstange und der Karosserie des Fahrzeugs montiert sein. Dort ist der Kühler 30M einer besonders guten Luftzirkulation ausgesetzt und zudem von unten gegen Wasser geschützt.

Trotz der guten Luftzirkulation während der Fahrt kann der Kühler 3 OM mit einem oder zwei Ventilatoren oder sogar noch mehr Ventilatoren ausgerüstet sein. Dadurch kann auch im Stand des Fahrzeugs und/oder bei vergleichsweise hohen Außentemperaturen eine gute Kühlleistung gewährleistet werden.

Typischerweise ist zwischen der Karosserie und dem bzw. den Ventilatoren ein jeweiliger Schwingungsdämpfer angeordnet. Dadurch lässt sich eine (spür- bzw. hörbare) Schwingungsanregung der Karosserie bzw. des Fahrzeuggestells durch den Kühler 30M zumindest weitgehend vermeiden.

Beispielsweise kann das Kühler 30M zwei Reihen von Lüftern aufweisen, z.B. mit jeweils 2 bis 4 Lüftern, zwischen denen der flüssigkeitsdurchströmbare Kühlkörper mit seinen Lamellen angeordnet ist. Diese Ausführung des Kühlers 30M hat sich (bei Anordnung zwischen Karosserie und Stoßstange) in Langzeitversuchen als besonders effektiv erwiesen.

Als Kühlmittel können insbesondere Wasser bzw. eine Mischung aus Wasser und einem Gefrierschutzmittel verwendet werden.

Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse der Recheneinheit 35 Luftöffnungen und/oder Lüfter zum Erzeugen bzw. Unterstützen einer Luftkonvektion im Gehäuse und/oder eines Luftstroms durch das Gehäuse aufweist. Dadurch kann die Flüssigkeitskühlung unterstützt werden.

Die Steuerung der Kühlung der Recheneinheit 35 kann beispielsweise vom Steuercomputer 30SC übernommen werden, der dazu Temperaturdaten vom Motherboard bereitgestellt bekommt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist auf eine Darstellung der Datenverbindung bzw. der Verbindungen zwischen den Schnittstellen des Steuercomputers 30SC und den Pumpen 3 OP und 30Q in Figur 2B verzichtet worden.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollten keinesfalls als einschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren. Bezugszeichenliste

10, 20, 30 Fahrzeug, Vorrichtung zum Krypto-Mining 11 Rahmen, Fahrgestell

15, 25, 35 Recheneinheit, Hashboard

20A mittlere Fahrzeugabschnitt / mittleres Fahrzeugteil

20B vorderer Fahrzeugabschnitt / vorderes Fahrzeugteil / Motorraum

20C, 30C hinterer Fahrzeugabschnitt / hinteres Fahrzeugteil / Kofferraum 20D elektrischer Energiespeicher / Fahrzeugbatterie

20E, 20G, 3 OG Schutzschalter

20H Stromrichter

3 OK Kühlkörper

30F (Mobil-) Funkmodul / USB-Surfstick

3 OM Wärmetauscher / Kühler / Lüfter

30N (einstellbare) Stromversorgung

3 OP, 30Q Pumpe

30S Verteiler / (6 Pin-) Stecker

30SC Steuercomputer (z.B. Raspberry Pi)