DE202021103469U1

DE202021103469U1 - Fahrzeug und Blockkettennetzwerk

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Publication number: DE202021103469U1
Application number: DE202021103469.6U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: WO2023275062A1

Abstract

Fahrzeug (10, 20, 30, 40), aufweisend:
- mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47) zur Messung von Umweltdaten außerhalb des Fahrzeugs;
- ein Funkmodul (13);
- eine Recheneinheit (15, 25, 35) zum Lösen einer kryptographischen Aufgabe; und
- einen mit dem mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47), dem Funkmodul (13) und der Recheneinheit (15, 25, 35) verbundenen Steuercomputer (18, 28, 38, 48), der eingerichtet ist, von dem mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47) erhaltene Umweltdaten und von der Recheneinheit (15, 25, 35) erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, über das Funkmodul (13) an einen oder mehrere Teilnehmer eines verteilten Blockkettennetzwerk (500, 600, BCN), insbesondere eines verteilten Blockkettennetzwerk (500, 600, BCN) auf Basis eines Kryptowährungsprotokolls wie dem Bitcoinprotokokoll und/oder auf Basis von Utility-Token zu senden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrzeug zum Schürfen eines Blocks für ein Blockkettennetzwerk, insbesondere eines Blocks in einer Blockkette, z.B. zur Verwendung in einem Krypto-Währungssystem, wie beispielsweise dem Bitcoin-Mining-System sowie ein Blockkettennetzwerk.
Bei einer Blockkette, die im Folgenden auch als Blockchain bezeichnet wird (von englisch „blockchain“), handelt es sich um eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen, die als „Blöcke“ bezeichnet werden (von englisch „blocks“), wobei die Blöcke mittels kryptographischer Verfahren miteinander verkettet sind. Jeder dieser Blöcke enthält dabei einen kryptographisch 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 Schürfen (oder auch als Mining) 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 Kryptowährung. Die Berechnung / Validierung neuer Blöcke kann auch auf mehrere Miner (eines sogenannten Miningpools) 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.: „distributed 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 abhängt, 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 führt 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.
In diesem Zusammenhang beschreiben die Druckschrift DE 202019106440 U1 ein Fahrzeug zum Mining eines Blocks, insbesondere eines Blocks in einer Blockkette, z.B. zur Verwendung in einem Krypto-Währungssystem, wie beispielsweise dem Bitcoin-Mining-System. Außerdem beschreibt die DE 102017008956 A1 ein Verfahren zur Nutzung einer Rechnereinheit eines autonom bewegbaren Fahrzeuges, wobei vorgesehen ist, dass bei einem Ladevorgang eines elektrischen Energiespeichers des Fahrzeuges eine Rechenleistung der Rechnereinheit einem externen Computernetzwerk und/oder einem Computerverbund zur Verfügung gestellt wird, insbesondere für ein sogenanntes Bitcoin-Mining.
Diese Fahrzeuge können zum lokalen Schürfen von Kryptowährungen verwendet werden, nutzen weitere Möglichkeiten der Blockkettentechnologie bzw. von Blockkettennetzwerken, die auch als Blockchainnetzwerk bezeichnet werden, jedoch nicht.
Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, ein System zum Schürfen eines Blocks gemäß Anspruch 20, ein verteiltes Blockkettennetzwerk gemäß Anspruch 21 und ein Einbausatz für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 24 vor.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug mindestens einen Umweltsensor zur Messung von Umweltdaten außerhalb des Fahrzeugs, ein Funkmodul, eine Recheneinheit zum Lösen einer kryptographischen Aufgabe, und einen mit dem mindestens einen Umweltsensor dem Funkmodul und der Recheneinheit verbundenen Steuercomputer auf, der eingerichtet ist, von dem mindestens einen Umweltsensor erhaltene Umweltdaten und von der Recheneinheit erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, über das Funkmodul an einen oder mehrere Teilnehmer eines verteiltes Blockkettennetzwerk zu senden.
Das verteilte Blockkettennetzwerk kann insbesondere auf einem Kryptowährungsprotokoll wie dem Bitcoinprotokokoll und/oder auf einem Utility-Token für das Kryptowährungsprotokoll basieren. Letzteres ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Realisierung, da über Utility-Token auf bereits entwickelte und/oder verbreitete Protokolle bzw. Tools zurückgegriffen werden kann.
Damit wird einerseits ein effizientes und kostengünstiges Schürfen von Kryptowährungen ermöglicht, anderseits können sogar parallel dazu Umweltdaten ermittelt und, dezentral, transparent und manipulationssicher in einer Blockkette bzw. dem zugehörigen verteilten Rechnungsbuch oder Hauptbuch („Distributed Ledger“), insbesondere der Blockkette, in der auch die Kryptowährungstransaktionen abgespeichert werden, gespeichert werden.
Dabei ist der zusätzliche lokale Rechen-, und Energieaufwand (für Berechnungen und die Datenübermittelung) vergleichsweise gering, insbesondere wenn die Daten zusammen mit Lösungsdaten übermittelt werden, die vom Steuercomputer bspw. an einen Miningpool des Blockkettennetzwerk gesendet werden können, von dem auch die Aufgabe über das Funkmodul erhalten und an die Recheneinheit weitergeleitet werden können.
Die hierin vorgeschlagene Lösung ermöglicht somit auch ein verbessertes Monitoring von Umweltdaten, was insbesondere aus Gründen der Gesundheit der Bevölkerung von hoher Bedeutung ist. Die Umweltdaten können insbesondere von einer Vielzahl von Fahrzeugen, die dann jeweils als mobile Umweltdatenmessstation fungieren, ermittelt und an das verteilte Blockkettennetzwerk gesendet werden. Dabei kann es sich bspw. um Fahrzeuge von einer oder mehreren Fahrzeugflotten handeln, insbesondere entsprechend ausgerüstete Fahrzeuge einer Busflotte, einer LKW-Flotte, einer PKW-Flotte, insbesondere einer Taxiflotte, aber auch einer Schienenfahrzeugflotte handeln.
Da eine Vielzahl von Fahrzeugen auch unterschiedlichen Typs, z.B. entsprechend ausgerüstete PKWs und LKWs ihre Daten an das verteilte Blockkettennetzwerk senden, lässt sich auf einfache Weise ein dichtes Netz mobile Umweltdatenmessstation aufbauen.
Zudem können die Messungen der Umweltdaten an besonders relevanten Orten und/oder zu besonders relevanten Zeiten mit erhöhter Dichte erfolgen, z.B. während des Berufsverkehrs auf besonders stark befahrenen Straßen in Ortschaften aber auch außerhalb, z.B. auf Autobahnen und viel befahrenen Landstraßen.
Dies ermöglicht ein zuverlässiges und sicheres Erzeugen und Abspeichern von Umweltdaten mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung dort, wo sie besonders wünschenswert ist.
Daraus können entsprechende Umweltkarten erstellt und/oder Handlungsempfehlungen für einzuleitende Umwelt- und/oder Verkehrsteuerungsmaßen abgeleitet werden.
Dies ist praktisch auch in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit möglich. Beispielsweise können die ermittelten Umweltdaten zur Steuerung von Verkehrsflüssen verwendet werden, z.B. über die Schaltung von Ampelanlagen, um Gebiete mit aktuell erhöhten und/oder sich erhöhenden Werten für Umweltschadstoffen wie Formaldehyd, NOx oder Feinstaub zumindest temporär zu entlasten.
Bei dem verteilten Blockkettennetzwerk kann es sich insbesondere um ein verteiltes Token-Blockkettenetzwerk (Token Blockchain Netzwerk), insbesondere eine sogenannte Utility-Token-Blockkette (Utility-Token-Blockchain) handeln, d.h. um eine Blockchain die eine andere Blockchain als Basis benutzt. Beispielsweise kann es sich um eine Blockchain auf Ethereum-Basis mit ERC-20 (Utility) Tokens handeln, wenn die Recheneinheit zum Lösen kryptographischer Aufgabe für das Etherum-Mining eingerichtet ist, oder typischer um eine Blockchain auf Bitcoin-Basis, insbesondere unter Nutzung von Utility-Tokens für die Bitcoin-Blockchain handeln, wenn die Recheneinheit zum Lösen kryptographischer Aufgabe für das Bitcoin-Mining eingerichtet ist.
Der Begriff Krypto-Token bezeichnet eine digitalisierte, auf einer Blockchain mittels kryptografischer Methoden generierte und dezentral gespeicherte Abbildung von Vermögenswerten. Je nach Ausprägung wird Krypto-Tokens eine bestimmte Funktion (Utility-Token, Security-Token) oder ein bestimmter Wert zugesprochen.
Utility-Token, die auch „App-Token“ und „Nutzungstoken“ bezeichnet werden, sind Krypto-Token, die Zugriff auf vordefinierte Dienstleistungen und/oder Produkte erlauben, und oft im Rahmen eines sogenannten „Initial Coin Offering“ (ICO) oder „Initial Token Offering“ (ITO) an interessierte Anleger ausgegeben werden.
Mit anderen Worten kann ein Utility-Token eine bestimmte Funktion auf der Blockchain haben, um zum Beispiel Transaktionsgebühren zu bezahlen oder Zugang zum System oder Services zu erhalten. Zudem können mit dem Utility-Token auch Abstimmungsrechte verbunden sein.
Dadurch, dass das hierin beschriebene verteilten Blockkettennetzwerk sowohl der Verarbeitung von Kryptowährungstransaktionen als auch der Erhebung und Speicherung von Umweltdaten dient, ist es auch für Betreiber von sogenannter Masternodes des verteilten Blockkettennetzwerk interessanter, die die Umweltdaten der Blockkette hinzufügen und verteilen, aber auch für Anleger beim ICO interessanter, da den Betreibern von Masternodes neue Einnahmenquellen erschlossen werden können.
Grundsätzlich gibt es in einem Blockkettennetzwerk (Netzwerk für Blockketten / Blockchains zwei Arten von Teilnehmer bzw. Knoten oder Nodes (engl. für „Knoten“), nämlich die „normalen“ Knoten oder Nodes, die das Schürfen/Mining betreiben, und Masterknoten oder Masternodes, die als Server fungieren, das Netzwerk verwalten, die jeweilige Blockchain abspeichern und die Daten mit den anderen Masternodes (in Echtzeit) synchronisieren.
Auf Masternodes ist ein bestimmter Betrag der jeweiligen Kryptowährung (coins) zu hinterlegen, die unberührt bleiben, wodurch einer Monopolisierung/Zentralisierung effektiv entgegengengewirkt werden kann.
Dementsprechend kann ein verteiltes Blockkettennetzwerk mehrere miteinander und einem der hierin beschriebenen Fahrzeugen, typischerweise mehreren bzw. einer Vielzahl der hierin beschriebenen Fahrzeugen verbindbare Masternodes aufweisen, wobei jeder der Masternodes eingerichtet ist, vom jeweiligen Fahrzeug erhaltene Umweltdaten zu verifizieren und die verifizierten Umweltdaten einer lokal gespeicherten Instanz einer Blockkette hinzuzufügen und eine dadurch aktualisierte Instanz der Blockkette den anderen Masternodes zu übermitteln.
Der typischerweise vom Fahrzeugcomputer separate Steuercomputer des jeweiligen Fahrzeugs für die hierin beschriebenen Funktionen ist dementsprechend typischerweise eingerichtet, die Umweltdaten an einen Server, insbesondere einen der Masternode des Blockkettennetzwerk zusenden.
Außerdem kann der Steuercomputer des jeweiligen Fahrzeugs eingerichtet sein, die Umweltdaten in regelmäßigen Abständen, die in einem Bereich von 1 s bis 10 s, z.B. 5 s liegen können, zu senden.
Die vom Steuercomputer des Fahrzeugs an einen der Server bzw. Masternodes (gesendeten) übermittelten und von diesem, typischerweise nach einer Validierung, in der Blockchain gespeicherten Umweltdaten können die Zeit, den Ort und einen oder mehrere Messwerte zu Umweltparametern (insbesondere der Umgebungsluft des Fahrzeugs) für den Ort und die Zeit enthalten oder daraus bestehen. Um Speicherplatz zu sparen, kann auf weitere Einträge wie eine Kennung (ID) des Fahrzeugs verzichtet werden.
Außerdem kann aus Sicherheitsgründen vorgesehen sein, die Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug und dem Masternode verschlüsselt vorzunehmen, insbesondere unter Nutzung von IPsec (Internet Protocol Security).
Außerdem kann jeder der Masternodes eingerichtet sein, der lokal gespeicherten Instanz der Blockkette unter Verwendung der vom jeweiligen Fahrzeug erhaltenen Lösungsdaten, insbesondere eines Hashes, eine zugehörige Transaktion der lokal gespeicherten Instanz der Blockkette hinzuzufügen und eine dadurch aktualisierte Instanz der Blockkette den anderen Masternodes zu übermitteln.
Die Masternodes sind typischerweise als stationäre, mit dem Internet verbindbare Server implementiert und/oder können eine Recheneinheit zum Lösen der kryptographischen Aufgabe und/oder einen damit verbundenen Steuercomputer aufweisen (und in diesen Ausführungsformen auch am Mining teilnehmen).
Während der Steuercomputer eines Masternodes zumindest hinsichtlich seiner Rechenleistung ähnlich wir der Steuercomputer der als normale Nodes des Blockkettennetzwerks betreibbaren Fahrzeuge ausgeführt sein kann, hat die Recheneinheit zum Lösen der kryptographischen Aufgabe der Masternodes typischerweise eine höhere Rechenleistung (Hashrate) als die Recheneinheit zum Lösen der kryptographischen Aufgabe der Fahrzeuge, z.B. eine um zumindest den Faktor 5 oder sogar 10 höhere Rechenleistung.
Ein System zum Schürfen eines Blocks für eine Blockkette und Abspeichern von Umweltdaten in der Blockkette kann mehrere verbindbare Rechenknoten aufweisen, die im verbundenen Zustand eingerichtet sind, mittels eines Netzwerkprotokolls Daten auszutauschen, wobei mindestens einer der Rechenknoten von einem der hierin beschriebenen Fahrzeuge gebildet wird.
Neben dem Fahrzeug bzw. den Fahrzeugen, die als normale Knoten betreibar sind, weist das System typischerweise einen, noch typischer mehrere als Masterknoten betreibbare stationäre Server auf.
Ein weiterer Vorteil vernetzter einzelner mobiler Knoten (Fahrzeuge, Miner) besteht darin, dass Unfälle, Brände, technische Mängel und andere Störungen im Gegensatz zu herkömmlichen Netzwerken nicht die gesamte Investition in Gefahr bringen. Datenverlust oder technische Schäden betreffen nur einzelne Geräte und haben somit keinen wesentlichen Einfluss auf den Betrieb.
Als Utility-Token können insbesondere hybride Utility-Token, d.h. Utility-Token, die einen hybriden PoW („Proof ofWork“) / PoS („Proof-of-Stake“) -Betriebsmodus zur Konsensfindung innerhalb des Blockchainsystems ermöglichen, verwendet werden.
Die Utility-Token können zudem unter Verwendung des „Proof of Work Mining“ Konzepts verteilt werden, das bspw. mit dem Bitcoin-Modell zumindest im Wesentlichen identisch ist.
Da das Fahrzeug typischerweise primär für den Transport einer zusätzlichen Nutzlast verwendet wird, 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 Schürfen 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.
Typischerweise ist die jeweilige Recheneinheit zum Lösen der kryptographischen Aufgabe, insbesondere für die Berechnung einer kryptografischen Hashfunktion speziell ausgelegt und/oder sogar optimiert.
Dies bedeutet insbesondere, dass in der Recheneinheit ein zur Berechnung der kryptografischen Hashfunktion 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 circuit“, 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 kryptografischen Hashfunktion auszuführen.
Alternativ und oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Rechenuntereinheiten eingerichtet ist, einen weiteren Algorithmus zur Berechnung einer weiteren kryptografischen 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 kryptografischen Hashfunktion bzw. der weiteren kryptografischen Hashfunktion auszuführen.
Die Recheneinheit kann zum Bestimmen kryptographisch sicherer Hashs für Zeichenfolgen ausgelegt sein, insbesondere für die Buchhaltung von Kryptowährungstransaktionen.
Die Auswahl des Algorithmus bzw. der Rechenuntereinheit(en) basiert typischerweise auf den erwarteten Einnahmen bzw. dem erwarteten Gewinn (jeweils pro Zeiteinheit).
Beim Schürfen von Kryptowährungen mittels der Recheneinheit zum ergeben sich die Einnahme als Produkt aus dem aktuellen Schwierigkeitsgrad, der Hashrate und dem Kurswert der Kryptowährung.
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.
Die jeweilige Recheneinheit kann für die Berechnung mehrerer kryptografischer Hashfunktion ausgelegt und/oder sogar optimiert sein, und/oder mehrere Rechenuntereinheiten aufweist, die eingerichtet sind, einen Algorithmus zur Berechnung der jeweiligen kryptografischen Hashfunktion auszuführen, wobei die Rechenuntereinheiten auf einem, zwei oder noch mehr Hashboards angeordnet sein können.
Die jeweilige Recheneinheit ist typischerweise eingerichtet ist, die jeweiligen Hashwerte mit einer Hashrate von zumindest 10⁹ H/s (Hashes/s) und/oder einer Hashberechnungseffizienz von zumindest 10⁷ H/J (Hashes/Joule) zu berechnen.
Die Hashrate kann mindestens 10¹⁰ Hashes/s oder sogar mindestens 10¹¹ Hashes/s betragen.
Außerdem kann die Hashberechnungseffizienz mindestens 10⁸ H/J oder sogar 10⁹ H/J betragen, wobei die Hashwerte eine Länge von 256 Bit oder einem ganzzahligen Vielfachen davon aufweist.
Die Hashfunktion kann insbesondere eine VerusHash 2.1-Funktion sein, wodurch ein besonders hohes Maß an Energieeffizienz und ein „ethisches Mining“ gefördert bzw. ermöglicht werden kann.
Die Hashfunktion kann aber auch eine SHA-Hashfunktion (von engl.: „Secure Hash Algorithm‟, sicherer Hash-Algorithmus), typischerweise eine SHA-2-Hashfunktion sein.
Die hierin angegebenen Hashraten und Hashberechnungseffizienzen beziehen sich typischerweise auf Hashwerte eine Länge von 256 Bit oder einem ganzzahligen Vielfachen davon. Insbesondere kann die verwendete Hashfunktion.
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 einem Fahrgestell des Fahrzeugs 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.
Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug 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 kryptographischen 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 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 oder ist als solche implementiert.
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 Fahrzeugfunktionen 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.
Mit anderen Worten können Steuercomputer und Recheneinheit also logische Geräte ausgebildet sein.
Bei dem Funkmodul handelt es sich typischerweise um ein separates Mobilfunkmodul, WLAN-Modul, oder ein anderes leitungsloses Telekommunikationsmodul zur Datenübertragung.
Die Kommunikation mit den anderen Rechenknoten bzw. dem Server des Netzwerks 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.
Der Steuercomputer ist typischerweise eingerichtet ist, die gemessenen Umweltdaten zusammen mit einer jeweiligen Zeitangabe und/oder einer jeweiligen Position des Fahrzeugs (als jeweiliger Umweltdatensatz) an das verteilte Blockkettennetzwerk zu senden.
Die Positions- bzw. Ortsbestimmung des Fahrzeugs kann prinzipiell über das jeweilige Funkmodul erfolgen.
Um eine möglichst hohe Ortsauflösung für die gemessenen Umweltdaten zu ermöglichen, kann das jeweilige Fahrzeug ein mit dem Steuercomputer verbundenes GPS-Modul (Global Positioning System-Modul) zum Bestimmen und Weiterleiten von GPS-Daten an den Steuercomputer aufweisen.
Bei dem GPS-Modul handelt es sich typischerweise um ein separates GPS-Modul. Es ist prinzipiell aber auch möglich, ein fahrzeugherstellerseitig bereits verbautes (weiteres) GPS-Modul zu verwenden (mit dem Steuercomputer zu verbinden, der schon aus Sicherheitsgründen typischerweise ebenfalls separat zu einem Fahrzeugsteuercomputer ist).
Die Verwendung von separaten Funkmodul bzw. GPS-Modul hat aber den Vorteil, dass weder Eingriffe in das Fahrzeugsystem noch Anpassungen daran erforderlich sind, was auch zu einem einheitlicheren (kostengünstigeren) Nachrüstset / Einbausatz für Fahrzeuge beitragen kann.
Das GPS-Modul und/oder das Funkmodul (oder sogar beide Module) können an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet sein, typischerweise in einem oberen Drittel oder sogar oberen Viertel des Fahrzeugs, insbesondere an oder nahe eines Dachs des Fahrzeugs und/oder an oder nahe einer hinteren Scheibe des Fahrzeugs.
Das Funkmodul kann aber auch am und/oder im Kofferraum angeordnet bzw. angebracht sein.
Das GPS-Modul und/oder das Funkmodul (typischerweise beide Module) können über eine jeweilige drahtgebundene Verbindung, z.B. eine USB-Verbindung, mit dem Steuerrechner verbunden sein.
Eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Steuerrechner, dem GPS-Modul, dem Funkmodul und/oder den Umweltsensor(en), z.B. über Bluetooth, ist aber auch möglich.
Jedoch kann über eine drahtgebundene Verbindung auch eine sichere Energieversorgung der Komponenten (GPS-Modul, Funkmodul und/oder Umweltsensor(en)/Umweltsensormodul) einfach realisiert werden.
Da sich die Umweltdaten insbesondere auf die Luft außerhalb des Fahrzeugs beziehen können, ist auch der mindestens eine Umweltsensor an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist.
Der mindestens eine Umweltsensor kann in einem oberen Drittel oder sogar Viertel des Fahrzeugs, insbesondere an oder nahe einem Dachs des Fahrzeugs angeordnet sein.
Außerdem beträgt ein Abstand des mindestens eine Umweltsensors zu einem Auspuff des Fahrzeugs typischerweise zumindest 1 m beträgt.
Der mindestens eine Umweltsensor kann zudem insbesondere so angeordnet sein, dass Abgase des Fahrzeugs während einer normalen Fahrt im Freien den Umweltsensor nicht erreichen, z.B. an oder nahe einer hinteren Scheibe des Fahrzeugs.
Das Fahrzeug kann auch zwei oder mehr Umweltsensoren aufweisen, die eingerichtet sein können, unterschiedliche Umweltdaten zu bestimmen.
Die zwei oder mehr Umweltsensoren können von einem Umweltsensormodul gebildet werden, im Folgenden kurz auch als Sensormodul bezeichnet, in dem die Umweltsensoren integriert sind. Dies hat den Vorteil, dass nur ein Interface zur Kommunikation mit dem Steuerrechner erforderlich ist, typischerweise über eine drahtgebundene Verbindung, z.B. eine USB-Verbindung. Auch der Schutz Umweltsensoren gegenüber Feuchtigkeit, Regen etc. kann vereinfacht werden, z.B. durch ein gemeinsames Gehäuse bzw. Hülle.
Als Umweltsensoren können ein CO2-Sensor (ein Kohlenstoffdioxidsensor), ein eCO2-Sensor (zum Bestimmen eines äquivalenten Kohlenstoffdioxidwerts), ein NOx-Sensor (Stickstoffoxidsensor), ein oder mehrere Feinstaubsensoren (für verschiedene Partikelgrößenbereiche), ein Temperatursensor, ein Luftfeuchtigkeitssensor, ein TVOC-Sensor (Total Volatile Organic Compounds-Sensor), und/oder ein UV-Sensor vorgesehen sein.
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 ein Funkmodul, ein Sensormodul zum Messen von Umweltdaten außerhalb des Fahrzeugs und eine typischerweise im Transportfahrzeug angeordnete Recheneinheit zum Lösen einer kryptographischen Aufgabe und einen mit dem Sensormodul, dem Funkmodul und der Recheneinheit verbundenen Steuercomputer, der eingerichtet ist, eine über das Funkmodul empfangene kryptographischen Aufgabe an die Recheneinheit weiterzuleiten, von der Recheneinheit erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, und vom Sensormodul erhaltene Umweltdaten zusammen mit einer zugehörigen Zeitangabe und einer zugehörigen Ortsangabe über das Funkmodul an einen oder mehrere Teilnehmer, insbesondere einen oder mehrere Masterknoten eines verteilten Blockkettennetzwerk zu senden.
Bei der Fahrzeugflotte kann es sich auch um eine Mietfahrzeugflotte bzw. eine Carsharing-Flotte handeln.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Einbausatz für ein Fahrzeug, insbesondere für ein LKW, PKW, Bus oder Schienenfahrzeug einen Umweltsensor (oder sogar ein Umweltsensormodul mit mehreren Umweltsensoren) zur Messung von Umweltdaten außerhalb des Fahrzeugs, ein Funkmodul, eine Recheneinheit zum Lösen einer kryptographischen Aufgabe, und ein mit dem Umweltsensor, dem Funkmodul und der Recheneinheit verbindbarem Steuercomputer, der im verbundenen Zustand eingerichtet ist, über das Funkmodul von dem mindestens einen Umweltsensor erhaltene Umweltdaten und von der Recheneinheit erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, an einen oder mehrere Teilnehmer eines verteiltes Blockkettennetzwerk zu senden.
Die Recheneinheit ist aus Effizienzgründen typischerweise speziell ausgelegt und/oder sogar optimiert für die Berechnung der kryptografischen Hashfunktion.
Insbesondere kann die Recheneinheit als Hashboard, FPGA oder ASIC ausgebildet sein oder mindestens eines der genannten Elemente aufweisen. Bevorzugt werden FPGA(s) bzw. FPGAbasierte Hashboard(s) als Recheneinheit verwendet, da sie eine hohe Berechnungsleistung- und effizienz (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 10⁹ H/s, zumindest 10¹⁰ H/s oder sogar zumindest 10¹¹ H/s und/oder mit einer Hashberechnungseffizienz von zumindest 10⁷ H/J, von zumindest 10⁸ H/J oder sogar mindestens 10⁹ H/J, und/oder Hashwerte eine Länge von 256 Bit oder einem ganzzahligen Vielfachen davon zu berechnen.
Weiterhin kann der Einbausatz für das Fahrzeug wenigstens eine, typischerweise mehrere oder sogar alle der folgenden Komponenten aufweisen:

ein mit dem Steuercomputer verbindbares GPS-Modul;
eine Einbauanleitung;
eine in das Fahrzeug einbaubare Flüssigkeitskühlung für die Recheneinheit;
einen mit der elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs elektrisch verbindbaren Stromrichter für die Recheneinheit und/oder den Steuercomputer; und
einen Schutzschalter für eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energieversorgung und dem Stromrichter, der Recheneinheit und/oder dem Steuercomputer.

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, z.B. USB-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 Umrüsten eines Fahrzeugs, insbesondere eines LKWs, PKWs oder Schienenfahrzeugs wenigstens einen der folgenden Schritte:

Befestigen zumindest einer der hierin beschriebenen Komponenten des Einbausatz am und/oder im Fahrzeug;
Verbinden der Recheneinheit und/oder des Steuercomputers mit einer elektrischen Energieversorgung des Fahrzeugs;
Verbinden Recheneinheit mit dem Steuercomputer;
Verbinden des Umweltsensors mit dem Steuercomputer;
Verbinden des Funkmoduls mit dem Steuercomputer;
Verbinden des GPS-Moduls mit dem Steuercomputer;
Einbauen einer Flüssigkeitskühlung in das Fahrzeug; und/oder
(fluidisches) Verbinden der Recheneinheit mit der Flüssigkeitskühlung oder einem vorhandenen Kreislauf des Fahrzeugs.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren einen, mehrere oder sogar alle der folgenden Schritte:

Messen von Umweltdaten mit einem Sensor eines Fahrzeugs, wobei sich die Umweltdaten auf einen Außenraum und/oder eine Umgebung des Fahrzeugs beziehen,
Übermitteln der gemessenen Umweltdaten an einen Steuercomputer des Fahrzeugs, der typischerweise nicht der Fahrzeugsteuerung dient,
Lösen einer kryptographischen Aufgabe mit einer Recheneinheit des Fahrzeugs, Übermitteln von Lösungsdaten der kryptographischen Aufgabe an den Steuercomputer,
Versenden der gemessenen Umweltdaten und/oder der Lösungsdaten über ein mit dem Steuercomputer verbundenes Funkmodul.

Das Verfahren kann zudem die folgenden Schritte umfassen:

Bestimmen der Position des Fahrzeugs, z.B. mit einem GPS-Modul, und/oder einer Zeit bei der das Messen der Umweltdaten erfolgt,
Empfangen von Eingangsdaten (zu einer kryptographischen Aufgabe) mit einem Funkmodul eines Fahrzeugs,
Übermitteln der Eingangsdaten über den Steuercomputer an eine Recheneinheit des Fahrzeugs, typischerweise an eine hierin beschriebene Recheneinheit, und
Berechnung eines Hashwerts der Eingangsdaten durch die Recheneinheit mittels einer kryptografischen 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 Hashfunktion 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 Umständen (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 (Um-) Programmieren der Recheneinheit umfassen. Dadurch kann die typischerweise FPGAbasierte (mehrfach) (um-) programmierbare Recheneinheit zur Berechnung von Hashwerten von Zeichenfolgen mittels einer kryptografischen 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:

1A eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
1B eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2A eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2B eine weitere schematische Ansicht des in 2A dargestellten Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3A eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
3B ein verteiltes Blockkettennetzwerk.

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.
1A zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs 10. Bei dem exemplarischen dargestellten Fahrzeug handelt es sich um einen PKW mit einem Fahrgestell 11, vier Rädern und einem Auspuff 12, zum Beispiel ein Taxi.
Am Fahrzeug 10 ist außen in einem hinteren oberen Bereich einen Umweltsensor 17 oder sogar ein Umweltsensormodul 17 mit mehreren Sensoren zur Messung jeweiliger Umweltdaten, insbesondere zur Luftqualität außerhalb des Fahrzeugs 10 angebracht.
Außerdem ist in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel im Bereich des Kofferraums außen ein Funkmodul 13 angebracht.
Im Kofferraum sind zudem eine zum Lösen einer oder mehrerer kryptographischer Aufgaben eingerichtete Recheneinheit 15 und ein mit dem Umweltsensor 17, dem Funkmodul 13 und der der Recheneinheit 15 über jeweils als gestrichelte Pfeile dargestellte Datenleitungen verbundener Steuercomputer 18 angeordnet, typischerweise starr zum Fahrgestell 11, z.B. über eine Karosserie des Fahrzeugs.
Der Steuercomputer 18 ist eingerichtet, von dem Umweltsensor 17 erhaltene Umweltdaten und von der Recheneinheit 15 erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, über das Funkmodul 13 an einen oder mehrere Teilnehmer eines verteilten Blockkettennetzwerk BCN zu übermitteln, insbesondere einen Masterknoten des Blockkettennetzwerks BCN, der die übertragenen Daten als erster annimmt.
Das Fahrzeug 10 kann im Betrieb auch als Teil des Blockkettennetzwerks BCN bzw. eines Systems 500 zum Schürfen eines Blocks für eine Blockkette und Abspeichern von Umweltdaten in der Blockkette betrachtet werden.
1B zeigt eine schematische Ansicht von oben auf ein Fahrzeug 20 bzw. einen elektrischen Schaltplan des Fahrzeugs 20. Das Fahrzeug 20 ist typischerweise ähnlich zum oben mit Bezug zur 1A erläuterten Fahrzeug 10. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf eine Darstellung des Fahrgestells in 1B und den folgenden Figuren verzichtet.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Hybridfahrzeug 20, beispielsweise um einen der vielen Toyota Prius, die der Autor der vorliegenden Schrift für die hierin erläuterten Zwecke umgebaut und verwendet hat.
Dementsprechend weist das Fahrzeug 20 in einem mittleren Fahrzeugabschnitt (mittlerer Fahrzeugteil) 20A 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 1B und den folgenden Figuren werden (reine) 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 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 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.
Außerdem verfügt das Fahrzeug 20 neben dem Funkmodul 23 und dem Umweltsensor (-modul) 27 zusätzlich über ein ebenfalls mit dem Steuercomputer 28 verbundenes GPS-Modul 29, das bspw. wie das Funkmodul 23 und der/das Umweltsensor /-modul 27 über eine USB-Verbindung (gestrichelte Pfeile) oder eine anderes Bussystem zur Datenübertragung und Energieversorgung vom Steuercomputer 38 auch mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
2A zeigt eine schematische Ansicht von oben auf einen hinteren Abschnitt 30C eines Fahrzeugs 30 bzw. einen elektrischen Schaltplan des Fahrzeugs 30 im hinteren Abschnitt 30C. Das Fahrzeug 30 ist typischerweise ähnlich zum oben mit Bezug zu den 1A, 1B erläuterten Fahrzeugen 10, 20. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug 30 ebenfalls um ein Toyota Prius handeln, von dem in 2A ebenfalls nur der Kofferraum bzw. ein unterer Teil des Kofferraums schematisch dargestellt wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf die Darstellung von Umweltsensor(en) und optionalem GPS-Modul aber verzichtet.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel von 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 38 elektrisch versorgt.
Bei dem Steuercomputer 38 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 38 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 aufgelisteten 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
Phi1612	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
0xtoken	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
VerusHash 2	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
C11	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.
Insbesondere kann auch der VerusHash 2.1-Algorithmus, der ein sehr hohes Maß an Energieeffizienz bietet und ein „ethisches Mining“ fördert bzw. ermöglicht, eingesetzt werden.
Neben dem Hashboard kann die Recheneinheit 35 auch ein Motherboard aufweisen, das über das Datenkabel mit dem Steuercomputer 38 verbunden ist und über ein weiteres Datenkabel mit dem eigentlichen Hashboard.
Das Motherboard kann der Kommunikation zwischen den Steuercomputer 38 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 Internetverbindung ein USB-Stick 33 (inklusive SIM-Karte) mit dem Steuercomputer 38 verbunden sein. In dieser Ausführungsform entfällt eine separate Stromversorgung des Funkmoduls.
Wie in 2A weiter dargestellt ist, kann der Steuercomputer 38 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.
2B zeigt 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 2B dargestellt wird, können die Recheneinheit 35 und der Steuercomputer 38 in einem gemeinsamen Gehäuse 36 untergebracht und über dieses mit dem Boden des (unteren Abschnitt) des Kofferraums mechanisch fest verbunden sein. Beispielsweise kann das Gehäuse 36 mit einer oder mehreren Schraubverbindungen befestigt sein.
In dem in 2B dargestellten exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Recheneinheit 35 an ihrer Oberseite mit einem Kühlkörper 30K versehen, der typischerweise in gutem thermischem Kontakt / guter thermischer Verbindung mit den leistungsfähigen Berechnungseinheiten (zum Beispiel ASICs oder typischer FPGAs) steht.
Bei dem Kühlkörper 30K 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 30P, 30Q mit einem Kühler 30M verbunden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass von jeder Pumpe 30P, 30Q ein Schlauch, aber auch zwei Schläuche zum Kühlkörper 30K führen.
Der gebildete Kühlkreislauf kann aber auch nur eine Kühlmittelpumpe aufweisen.
Der Kühler 30M 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 30M 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 einem gemeinsamen Gehäuse 36 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 38 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 38 und den Pumpen 30P und 30Q in 2B verzichtet worden.
3A zeigt eine schematische Ansicht von hinten auf ein Fahrzeug 40 bzw. einen hinteren Abschnitt 40C des Fahrzeugs 40. Das Fahrzeug 40 ist typischerweise ähnlich zu den oben mit Bezug zu den 1A - 2B erläuterten Fahrzeugen 10, 20, 30. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug 40 ebenfalls um ein Toyota Prius oder ein anderen Hybrid-PKW handeln.
Wie durch das gestrichelte, abgerundete Viereck in 3A dargestellt wird, sind in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind der Steuercomputer 48 und die Recheneinheit 45 bzw. ein gemeinsamen Gehäuse 46 im Kofferraum des Fahrzeugs 40 angeordnet, typischerweise so, wie es oben mit Bezug zu den 1A - 2B erläutert wurde, während ein Umweltsensormodul 47 und ein GPS-Modul 49 am hinteren Fahrzeugdach und/oder der hinteren Fahrzeugscheibe befestig sind, z.B. über eine jeweilige Klebe- oder Schraubverbindung. Das Funkmodul 43 bzw. eine Antenne des Funkmoduls können auf dem Dach nahe der hinteren Fahrzeugscheibe befestig, z.B. über eine Klebe- oder Schraubverbindung.
Funkmodul 43, Recheneinheit 48, Umweltsensormodul 47 und Recheneinheit 45 sind über jeweilige als gestichelte Pfeile dargestellte bidirektionale Datenverbindungen mit dem Steuercomputer 48 verbunden, die zumindest teilweise auch der Stromversorgung dienen können. Bei dem Steuercomputer 48 kann es sich um einen Einplatinencomputer, z.B. einen Raspberry Pi (4) handeln.
Bei dem Sensormodul 47 kann es sich bspw. ein mit einer wasserdichte Hülle versehenes SM300D2 7-in-1 Sensor-Modul (PM2.5 + PM10 + Temperatur + Feuchte + CO2 + eCO2 + TVOC-Sensoren) mit RS485-Anschluss, der über einen (von der wasserdichte Hülle oder einer separaten Hülle feuchtigkeitsgeschützten) USB RS485 Konverter und ein USB-Kabel mit dem Steuercomputer 48 verbunden ist, handeln.
Bei dem GPS-Modul 49 kann es sich bspw. um ein USB-GPS-Modul Vk-162 Glonass Navigation handeln, das über eine USB-Verbindung mit dem Steuercomputer 48 verbunden ist.
Das Sensormodul 47 und das GPS-Modul 49 können in regelmäßigen Abständen von z.B. 5 s gemessene Umweltdaten zur Luftqualität und zugehörige GPS-Positionen and den Steuercomputer 48 übermitteln, der diese Daten in Rohform oder vorverarbeitet, z.B. als in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrrichtung des Fahrzeugs bzw. den sich ändernden GPS-Daten gemittelte und/oder korrigierte Messwerte, über das Funkmodul 43 an Masterknoten (-nodes) MK eines erteiltes Blockkettennetzwerk 600 senden, wie es in 3B gezeigt wird. So kann bspw. vorgesehen sein gemessene NOx- und/oder CO2-Werte zu ignorieren, wenn das Fahrzeug steht oder Rückwärts fährt um Verfälschungen der Messungen durch Abgase des Auspuffs zu vermeiden.
Wie in 3B dargestellt wird, kann das Blockkettennetzwerk 600 mehrere, insbesondere eine Vielzahl von als normale Knoten fungierenden Fahrzeugen 10-40, mehrere, insbesondere eine Vielzahl von stationären Masterknoten MK, aber auch mehrere, insbesondere eine Vielzahl von normalen Knoten aufweisen, die miteinander kommunizieren können, was durch die Pfeile verdeutlicht wird.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind aber nur einige Teilnehmer (10, 40, NK, MK) in 3B dargestellt.
Das Blockkettennetzwerk 600 arbeitet typischerweise auf Basis eines Kryptowährungsprotokolls, insbesondere auf Basis des Bitcoinprotokokolls und mit entsprechenden Utility-Token.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist ein Fahrzeug ein Sensormodul zur Messung von Umweltdaten außerhalb des Fahrzeugs, ein Funkmodul, eine Recheneinheit zum Lösen einer kryptographischen Aufgabe; und einen mit dem Sensormodul, dem Funkmodul und der Recheneinheit verbindbaren Steuercomputer auf, der eingerichtet ist, im verbundenen Zustand vom Sensormodul erhaltene Umweltdaten und von der Recheneinheit erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, über das Funkmodul an einen oder mehrere Teilnehmer eines verteilten Blockkettennetzwerk, insbesondere einen Masterknoten eines verteilten Blockkettennetzwerk, das auf Basis eines Kryptowährungsprotokolls wie dem Bitcoinprotokokoll und/oder auf Basis eines entsprechenden Utility-Token arbeitet, zu senden.
Dabei ist der Steuercomputer typischerweise eingerichtet die Umweltdaten über das Funkmodul als jeweiliger Umweltdatensatz aufweisend die Umweltdaten, eine zugehörige Zeitangabe und eine zugehörige Ortsangabe zu senden, typischerweise unter Nutzung von IPsec.
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, 40: Fahrzeug
11: Rahmen, Fahrgestell
12: Auspuff
13, 23, 33, 43: (Mobil-) Funkmodul / USB-Surfstick
15, 25, 35, 45: Recheneinheit, Hashboard
36, 46: Gehäuse für Recheneinheit und Steuercomputer
17, 27, 47: Umweltsensor / (Umwelt-) Sensormodul
18, 28, 38, 48: Steuercomputer (z.B. Raspberry Pi)
29, 49: GPS-Modul
20A: mittlere Fahrzeugabschnitt / mittleres Fahrzeugteil
20B: vorderer Fahrzeugabschnitt / vorderes Fahrzeugteil / Motorraum
20C, 30C, 40C: hinterer Fahrzeugabschnitt / hinteres Fahrzeugteil / Kofferraum
20D: elektrischer Energiespeicher / Fahrzeugbatterie
20E, 20G, 30G: Schutzschalter
20H: Stromrichter
30K: Kühlkörper
30M: Wärmetauscher / Kühler / Lüfter
30N: (einstellbare) Stromversorgung
30P, 30Q: Pumpe
30S: Verteiler / (6 Pin-) Stecker
MK: Masterknoten
NK: normaler Knoten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202019106440 U1 [0007]
DE 102017008956 A1 [0007]

Claims

Fahrzeug (10, 20, 30, 40), aufweisend: - mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47) zur Messung von Umweltdaten außerhalb des Fahrzeugs; - ein Funkmodul (13); - eine Recheneinheit (15, 25, 35) zum Lösen einer kryptographischen Aufgabe; und - einen mit dem mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47), dem Funkmodul (13) und der Recheneinheit (15, 25, 35) verbundenen Steuercomputer (18, 28, 38, 48), der eingerichtet ist, von dem mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47) erhaltene Umweltdaten und von der Recheneinheit (15, 25, 35) erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, über das Funkmodul (13) an einen oder mehrere Teilnehmer eines verteilten Blockkettennetzwerk (500, 600, BCN), insbesondere eines verteilten Blockkettennetzwerk (500, 600, BCN) auf Basis eines Kryptowährungsprotokolls wie dem Bitcoinprotokokoll und/oder auf Basis von Utility-Token zu senden.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein motorisiertes Fahrzeug ist, wobei das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, wobei das Fahrzeug ein Schienenfahrzeug oder ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein LKW, ein Bus oder ein PKW, insbesondere ein Taxi, ein Mietfahrzeug und/oder ein Carsharing-Fahrzeug ist, und/oder wobei eine elektrische Energieversorgung (20D) für die Recheneinheit (15, 25, 35) und Steuercomputer (18, 28, 38, 48) einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere eine Fahrzeugbatterie und/oder eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs (10, 20, 30, 40) aufweist.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Steuercomputer (18, 28, 38, 48) eingerichtet ist, die Umweltdaten zusammen mit einer jeweiligen Zeitangabe und/oder einer jeweiligen Position des Fahrzeugs an das verteilte Blockkettennetzwerk (BCN) zu senden.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 3, weiter aufweisend ein mit dem Steuercomputer (18, 28, 38, 48) verbundenes GPS-Modul (29, 49) zum Bestimmen und Weiterleiten von GPS-Daten an den Steuercomputer (18, 28, 38, 48).
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 4, wobei das GPS-Modul an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das GPS-Modul in einem oberen Drittel oder sogar oberen Viertel des Fahrzeugs, insbesondere an oder nahe eines Dachs des Fahrzeugs angeordnet ist, und/oder wobei das GPS-Modul nahe einer hinteren Scheibe des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Umweltdaten auf die Luft außerhalb des Fahrzeugs beziehen, wobei der mindestens eine Umweltsensor an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei der mindestens eine Umweltsensor in einem oberen Drittel oder sogar Viertel des Fahrzeugs, insbesondere an oder nahe eines Dachs des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei ein Abstand des mindestens eine Umweltsensors zu einem Auspuff des Fahrzeugs zumindest 1 m beträgt, wobei der mindestens eine Umweltsensor so angeordnet ist, dass Abgase des Fahrzeugs während einer normalen Fahrt im Freien den Umweltsensor nicht erreichen, und/oder wobei der mindestens eine Umweltsensor nahe einer hinteren Scheibe des Fahrzeugs angeordnet ist.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug mindestens zwei Umweltsensoren aufweist, die eingerichtet sein können unterschiedliche Umweltdaten zu bestimmen.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Umweltsensor einen CO2-Sensor umfasst.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Umweltsensor einen Feinstaubsensor umfasst.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuercomputer (18, 28, 38, 48) eingerichtet ist, die Umweltdaten in regelmäßigen Abständen, die in einem Bereich von 1 s bis 10 s, z.B. 5 s liegen können, zu senden.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuercomputer (18, 28, 38, 48) eingerichtet ist, die Umweltdaten an einen Server, insbesondere einen Masternode des Blockkettennetzwerk (BCN) zu senden.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuercomputer (18, 28, 38, 48) eingerichtet ist, die Lösungsdaten an einen Miningpool des Blockkettennetzwerk (BCN) zu senden, und/oder die Aufgabe vom dem Miningpool über das Funkmodul zu erhalten und an die Recheneinheit (15, 25, 35) weiterzuleiten.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) zum Bestimmen kryptographisch sicherer Hashs für Zeichenfolgen ausgelegt ist, insbesondere für die Buchhaltung von Kryptowährungstransaktionen.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) für eine Berechnung von Hashwerten einer Zeichenfolge mittels einer kryptografischen Hashfunktion ausgelegt ist, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) für die Berechnung der kryptografischen Hashfunktion speziell ausgelegt und/oder sogar optimiert ist, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) für die Berechnung mehrerer kryptografischer Hashfunktion ausgelegt und/oder sogar optimiert ist, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) mehrere Rechenuntereinheiten aufweist, die eingerichtet sind, einen Algorithmus zur Berechnung der jeweiligen kryptografischen Hashfunktion auszuführen, und/oder wobei die Rechenuntereinheiten auf einem, zwei oder noch mehr Hashboards angeordnet sind, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) eingerichtet ist, die Hashwerte mit einer Hashrate von zumindest 10⁹ Hashes/s und/oder einer Hashberechnungseffizienz von zumindest 10⁷ H/J zu berechnen, wobei die Hashrate mindestens 10¹⁰ Hashes/s oder sogar mindestens 10¹¹ Hashes/s beträgt, wobei die Hashberechnungseffizienz mindestens 10⁸ H/J oder sogar 10⁹ H/J beträgt, wobei die Hashwerte eine Länge von 256 Bit oder einem ganzzahligen Vielfachen davon aufweisen, wobei die Hashfunktion eine VerusHash 2.1-Funktion ist, und/oder wobei die Hashfunktion eine SHA-Hashfunktion, insbesondere eine SHA-2-Hashfunktion ist.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) ein Hashboard und/oder einen FPGA aufweist, und/oder wobei die jeweilige Rechenuntereinheit einen FPGA aufweist.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug einen Fahrzeugcomputer zur Steuerung, Regelung und/oder Überwachung von Fahrzeugfunktionen aufweist, und wobei der Steuercomputer und die Recheneinheit jeweils unabhängig vom Fahrzeugcomputer betreibbar sind.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter aufweisend: - eine Karosserie über die die Recheneinheit und der Steuercomputer mit dem Fahrgestell (11) verbunden ist; - eine mit der Recheneinheit (15, 25, 35) verbundene passive Kühlung (30K); - eine mit der Recheneinheit verbundene aktive Kühlung (30M, 30P, 30Q); - eine typischerweise fluidisch von der aktiven Kühlung getrennte Kühleinheit für einen Antriebsmotor des Fahrzeugs; - eine typischerweise fluidisch von der aktiven Kühlung getrennte Klimatisierungseinheit für einen Innenraum des Fahrzeugs; und/oder - ein Steuercomputer (18, 28, 38, 48) für die Recheneinheit (15, 25, 35).
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 17, wobei die aktive Kühlung eine typischerweise als Wasserkühlung ausgeführte Flüssigkeitskühlung, einen Wärmetauscher, eine Kühlmittelpumpe und/oder einen oder mehrere Ventilatoren aufweist, wobei der Wärmetauscher, die Kühlmittelpumpe und/oder mindestens einer der Ventilator weder im ersten Teil noch im zweiten Teil des Fahrzeugs, insbesondere zumindest teilweise in einem Außenbereichs des Fahrzeugs angeordnet sind, typischerweise zwischen einer hinteren Stoßstange und dem Fahrzeuggestell des Fahrzeugs angeordnet sind, und/oder wobei die Flüssigkeitskühlung eine Kühlleistung von zumindest 100 W, zumindest 200 W oder sogar mindestens 500, 600 W oder 700 W aufweist.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach Anspruch 18, wobei der Ventilator über einen Dämpfer mit dem Fahrzeuggestell verbunden ist.
System (500, 600) zum Schürfen eines Blocks für eine Blockkette und Abspeichern von Umweltdaten in der Blockkette, aufweisend: - mehrere verbindbare Rechenknoten (NK, MK, 10, 20, 30, 40), die im verbundenen Zustand eingerichtet sind, mittels eines Netzwerkprotokolls Daten auszutauschen, wobei mindestens einer der Rechenknoten von einem Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche bereitgestellt wird.
Verteiltes Blockkettennetzwerk (500, 600), aufweisend: - mehrere miteinander und einem Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, 28 verbindbare Masternodes (MK), wobei jeder der Masternodes (MK) eingerichtet ist, vom Fahrzeug erhaltene Umweltdaten zu verifizieren und die verifizierten Umweltdaten einer lokal gespeicherten Instanz einer Blockkette hinzuzufügen und eine dadurch aktualisierte Instanz der Blockkette den anderen Masternodes zu übermitteln.
Verteiltes Blockkettennetzwerk nach Anspruch 21, wobei jeder der Masternodes eingerichtet ist, der lokal gespeicherten Instanz der Blockkette unter Verwendung der von dem Fahrzeug erhaltenen Lösungsdaten, insbesondere eines entsprechenden Hashes, eine zugehörige Transaktion der lokal gespeicherten Instanz der Blockkette hinzuzufügen und eine dadurch aktualisierte Instanz der Blockkette den anderen Masternodes zu übermitteln.
Verteiltes Blockkettennetzwerk nach Anspruch 21 oder 22, wobei das Blockkettennetzwerk ein Kryptowährungsnetzwerk bereitstellt.
Einbausatz für ein Fahrzeug (10, 20, 30, 40), insbesondere ein LKW, ein PKW oder ein Schienenfahrzeug, aufweisend: - mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47) zur Messung von Umweltdaten außerhalb des Fahrzeugs; - ein Funkmodul (13); - eine Recheneinheit (15, 25, 35) zum Lösen einer kryptographischen Aufgabe; und - einen mit dem mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47), dem Funkmodul (13) und der Recheneinheit (15, 25, 35) verbindbarer Steuercomputer (18, 28, 38, 48), der eingerichtet ist, über das Funkmodul (13) von dem mindestens einen Umweltsensor (17, 27, 47) erhaltene Umweltdaten und von der Recheneinheit (15, 25, 35) erhaltene Lösungsdaten, die sich auf die kryptographische Aufgabe beziehen, an einen oder mehrere Teilnehmer eines verteiltes Blockkettennetzwerk (500, 600, BCN) zu senden.
Einbausatz nach Anspruch 24, weiter aufweisend: - eine Einbauanleitung; - ein mit dem Steuercomputer (18, 28, 38, 48) verbindbares GPS-Modul (29, 49); - eine in das Fahrzeug einbaubare Flüssigkeitskühlung (30M, 30P, 30Q) für die Recheneinheit (10, 20, 30, 40); - jeweilige Befestigungsmittel für die Recheneinheit (15, 25, 35), den Steuercomputer (18, 28, 38, 48), den Umweltsensor (17, 27, 47), GPS-Modul (29, 49) und/oder die Flüssigkeitskühlung (30M, 30P, 30Q) am und/oder im Fahrzeug (10, 20, 30, 40); - einen mit einer elektrischen Energieversorgung (20D) des Fahrzeugs elektrisch verbindbaren Stromrichter (20H) für die Recheneinheit (15, 25, 35) und/oder den Steuercomputer (18, 28, 38, 48); und/oder - einen Schutzschalter (20E, 20G, 30G) für eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Energieversorgung (20D) und dem Stromrichter (20H), der Recheneinheit (15, 25, 35) und/oder dem Steuercomputer (18, 28, 38, 48).
Einbausatz nach einem der Ansprüche 24 und 25, wobei die Flüssigkeitskühlung (30M, 30P, 30Q) eine Wasserkühlung ist, und/oder einen Wärmetauscher (30M), einen Verbindungsschlauch, einen Ventilator, eine Kühlmittelpumpe und/oder einen Schwingungsdämpfer für den Ventilator aufweist, und/oder wobei die Flüssigkeitskühlung eine Kühlleistung von zumindest 100 W, zumindest 200 W oder sogar mindestens 500, 600 W oder 700 W aufweist.
Fahrzeug (10, 20, 30, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 oder Einbausatz nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei die Recheneinheit (15, 25, 35) eine Leistungsaufnahme von maximal 700 W aufweist, und/oder umprogrammierbar ist, wobei der Steuercomputer (18, 28, 38, 48) eine Nennleistung im Betrieb von weniger als 10 W und/oder eine Leerlaufaufleistung von weniger als 4 W aufweist, insbesondere als entsprechender Einplatinencomputer ausgeführt ist, und/oder wobei der Steuercomputer (18, 28, 38, 48) eingerichtet ist die aktive Kühlung (30M, 30P, 30Q) zu steuern.