Schöne Frage und korrekt analysiert.
Beim BitcoinMining muss man immer schauen dass Hashrate =! Energie ist. Man könnte aber sagen dass Hashrate = Energie * Effizienz ist. Die Hashrate kannst du also steigern indem du die verwendete Energie erhöhst oder die Effizienz steigerst.
Das Mining passiert immer zu genau 100%. Diese teilt sich auf alle Miner auf. Ich denke es wird anschaulicher, wenn du in Kehrwerten rechnest. Ich lasse hier auch einmal Einheiten weg.
Stellen wir uns ein einfaches System mit 3 Teilnehmer vor. Jeder steuert eine Hashrate von genau 10 bei. Zusammen haben sie also eine Hashrate von 30 was 100% Hashrate entspricht. Jeder steuert 33% bei.
Gehen wir in dem Modell mal davon aus, dass jeder erstmal mit gleicher Effizienz = 1 arbeitet.
Nun kann ein Miner durch Entwicklung seine Effizienz um unglaubliche 100% steigern, dann steigt die Hashrate:
10 * 2 + 10 * 1 + 10 * 1 = 40 oder 50%, 25%, 25%
Der Energieverbrauch wäre aber trotsdem bei 33% 33% 33%
Der effizientere hat also einen Vorteil. Aber nur solange wie die anderen nicht aufrüsten. Sie können hier entweder mehr Energie in das System stecken oder ihre Effizienz auch steigern.
Steigern sie nur ihre Effizienz, dann bekommen wir das Ergebniss:
10 * 2 + 10 * 2 + 10 * 2 = 60 oder wieder 33% 33% 33%
Wenn also alle Teilnemer ihre Effizienz gleichmäßig erhöhen, dann ist zwar die Gesammthashrate größer, aber die Verteilung bleibt gleich.
Jetzt kommt es darauf an, wie du die Sicherheit des Netzwerkes definierst. Geht es nur um die 51% Attacke, dann ändert sich ja an der Sicherheit des gesamten Netzwerkes überhaupt nichts bis eine Entität die 50% und mehr Anteile hat. Vorher ist alles Sicher und nacher ist das System auf einem Schlag unsicher. In dieser Definition von Sicherheit bringt eine geringfügige Effizienzerhöhung nichts, vorallem wenn die anderen dann mit der Effizienz nachziehen.
Generell ist das Sicherheitsargument von Bitcoin ja dadurch gegeben, dass es keiner einzelnen Entität gelingen soll mehr Hashrate aufzubringen als der Rest des Netzwerkes.
Definierst du die Sicherheit also darüber, wie hoch die Hürde für andere sein soll, dass sie so viel Energie wie der Rest der Welt aufbringen, dann ist natürlich jedes bisschen Energie pro effizienz im Netzwerk ein Sicherheitsgewinn, denn die anderen müssen wenigstens diesen Teil beitragen um das Netzwerk übernehmen zu können. Aber wenn du übertrieben gesagt ein Atomkraftwerk für ein paar Kilohashes ausgibst, dann ist es halt nicht effizient und die Angreifer werden leichtes Spiel haben da sie dich locker mit Effizienz schlagen können.
Was man wie Holger aber noch in Betracht ziehen könnte wäre die Wirtschaftlichkeit. Ein Angreifer muss eben sehr viel in einen Angriff investieren. Wenn er aber Erfolg hat ist das Netzwerk nichts mehr wert. Die frage ist also, wer ist bereit so viel Werte wegzuschmeißen nur um das Netzwerk zu entwerten? Warscheinlicher ist es also, dass selbst wenn es einer Entität gelingen würde die 50 % zu erlangen, dass sie diese Macht ersteinmal nicht ausspielt. Damit gibt sie aber den anderen die Chance aufzuholen und den dominanten Spieler zu entmachten.