Что такое майнинг

Биткойн-майнинг выполняется мощными компьютерами, которые решают сложные вычислительные математические задачи (читай: настолько сложные, что их нельзя решить вручную). Удача и труд, необходимые компьютеру для решения одной из этих проблем, эквивалентны тому, как Шахтер добывает золото в земле — во время копания в песочнице. На момент написания статьи вероятность того, что компьютер решит одну из этих проблем, составляет 1 к 6 триллионам, но об этом позже — подробнее на https://datacheap.ru/

Результат «биткойн майнинга» двоякий. Во-первых, когда компьютеры решают эти сложные математические задачи в сети биткойнов, они производят новый биткойн, мало чем отличающийся от добычи золота из земли. И, во-вторых, решая вычислительные математические задачи, биткойн-майнеры делают платежную сеть bitcoin надежной и безопасной, проверяя ее транзакционную информацию.

Есть хороший шанс, что все это имело смысл. Чтобы более подробно объяснить, как работает Bitcoin mining, давайте начнем с процесса, который немного ближе к дому: регулирование печатной валюты.

Основы биткойна: что такое криптовалютный майнинг?

Потребители склонны доверять печатным валютам, по крайней мере в Соединенных Штатах. Это потому, что доллар США поддерживается Центральным банком под названием Федеральная резервная система . В дополнение к целому ряду других обязанностей, Федеральная резервная система регулирует производство новых денег и преследует использование поддельной валюты.

Даже цифровые платежи с использованием доллара США поддерживаются центральным органом. Например, при совершении покупки в интернете с помощью дебетовой или кредитной карты эта транзакция обрабатывается компанией по обработке платежей, такой как Mastercard или Visa. В дополнение к записи истории транзакций, эти компании проверяют, что транзакции не являются мошенническими, что является одной из причин, по которой ваша дебетовая или кредитная карта может быть приостановлена во время путешествия.

Биткойн, с другой стороны, не регулируется центральной властью. Вместо этого биткойн поддерживается миллионами компьютеров по всему миру под названием “шахтеры».»Эта сеть компьютеров выполняет те же функции, что и Федеральная резервная система, Visa и Mastercard, но с несколькими ключевыми отличиями. Как и Федеральная резервная система, Visa и Mastercard, биткойн-майнеры записывают транзакции и проверяют их точность. Однако, в отличие от этих центральных органов, биткойн-майнеры разбросаны по всему миру и записывают данные транзакций в публичный список, к которому может получить доступ любой, даже вы .

Когда кто-то совершает покупку или продажу с использованием биткойна, мы называем это “транзакцией».»Сделки, совершаемые в магазине и в интернете, документируются банками, системами точек продажи и физическими квитанциями. Биткойн-майнеры достигают того же эффекта без этих учреждений, объединяя транзакции вместе в “блоки” и добавляя их в публичную запись под названием “ blockchain .”

Когда биткойн-майнеры добавляют новый блок транзакций в блокчейн, часть их работы заключается в том, чтобы убедиться, что эти транзакции точны. (Подробнее о магии того, как это происходит через секунду.) В частности, биткойн-майнеры удостоверяются, что биткойн не дублируется, уникальная причуда цифровых валют, называемая “ двойными расходами».»С печатными валютами дублирование денег не является проблемой ” После того, как вы потратите $20 в магазине, что счет находится в руках клерка. С цифровой валютой, однако, это совсем другая история.

Цифровая информация может быть воспроизведена относительно легко, поэтому с биткойном и другими цифровыми валютами существует риск того, что транжира может сделать копию своего биткойна и отправить ее другой стороне, все еще держась за оригинал. Давайте вернемся к напечатанной валюте на мгновение и скажем, что кто-то попытался дублировать свою 20-долларовую купюру, чтобы потратить как оригинал, так и подделку в продуктовом магазине. Если бы клерк знал, что клиенты дублируют деньги, все, что им нужно было бы сделать, это посмотреть серийные номера счетов. Если бы номера были идентичны, клерк знал бы, что деньги продублированы. Эта аналогия похожа на то, что делает биткойн-майнер, когда они проверяют новые транзакции.

Однако, поскольку покупки и продажи 600,000 происходят за один день, проверка каждой из этих транзакций может быть большой работой для майнеров, что дает еще одно ключевое различие между биткойн-майнерами и Федеральной резервной системой, Mastercard или Visa. В качестве компенсации за свои усилия майнеры получают биткоин всякий раз, когда добавляют в блокчейн новый блок транзакций. Количество новых биткоинов, выпущенных с каждым добытым блоком, называется «наградой за блок».»Вознаграждение за блок уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков, или примерно каждые 4 года. В 2009 году их было 50. В 2013 году их было 25, в 2018 году-12,5, а где-то в середине 2020 года они сократятся вдвое до 6,25.

При таком темпе сокращения вдвое общее количество биткойнов в обращении приблизится к пределу 21 миллионов, что сделает валюту более дефицитной и ценной с течением времени, но также более дорогостоящей для майнеров.

Вот в чем загвоздка. Для того, чтобы биткойн-майнеры действительно зарабатывали биткойн от проверки транзакций, должны произойти две вещи. Во-первых, они должны проверить 1 мегабайт (МБ) транзакций, которые теоретически могут быть размером до 1 транзакции, но чаще всего несколько тысяч, в зависимости от того, сколько данных хранит каждая транзакция. Это самая легкая часть.

Во-вторых, чтобы добавить блок транзакций в блокчейн, майнеры должны решить сложную вычислительную математическую задачу, также называемую «доказательством работы».»То, что они на самом деле делают, пытается придумать 64-значное шестнадцатеричное число, называемое» хэш», которое меньше или равно целевому хэшу. В принципе, компьютер Шахтера выплевывает хэши со скоростью мегахэшей в секунду (MH/s), гигахэши в секунду (GH/s) или даже Терахэши в секунду (TH/s) в зависимости от единицы, угадывая все возможные 64-значные числа, пока они не достигнут решения. Другими словами, это азартная игра.

Уровень сложности самого последнего блока на момент написания составляет около 6,061,518,831,027. То есть, вероятность того, что компьютер произведет хэш ниже цели, равна 1 в 6,061,518,831,027 — менее 1 в 6 триллионах. Этот уровень корректируется каждые 2016 блоков, или примерно каждые 2 недели, с целью поддержания ставок добычи постоянной. То есть, чем больше майнеров конкурируют за решение, тем сложнее будет задача. Верно и обратное. Если вычислительная мощность снимается с сети, сложность настраивается вниз, чтобы сделать майнинг проще.

Вот полезная аналогия из редактора Investopedia Euny Hong:

— Скажем, я скажу трем друзьям, что думаю о числе от 1 до 100, напишу это число на листе бумаги и запечатаю в конверт. Мои друзья не должны угадывать точное число, они просто должны быть первым человеком, чтобы угадать любое число, которое меньше или равно числу, о котором я думаю. И нет предела тому, сколько догадок они получают.

— Допустим, я думаю о числе 19. Если Друг a угадывает 21, они проигрывают, потому что 21>19. Если друг B угадывает 16, а друг C догадывается 12, то они оба теоретически пришли к жизнеспособным ответам, потому что 16<19 и 12 Нет никакого «дополнительного кредита» для друга B, хотя ответ B был ближе к целевому ответу 19.

«Теперь представьте, что я задаю вопрос » Угадай, о каком числе я думаю», но я не спрашиваю только трех друзей, и я не думаю о числе между 1 и 100 . Скорее, я спрашиваю миллионы потенциальных шахтеров, и я думаю о 64-значном шестнадцатеричном числе. Теперь вы видите, что будет очень трудно угадать правильный ответ.»

Если 1 из 6 триллионов не звучит достаточно сложно, как есть, вот улов для улова. Мало того, что биткойн-майнеры должны придумать правильный хэш, они также должны быть первыми, кто это сделает.

Поскольку добыча биткойнов-это, по сути, догадки, приходя к правильному ответу, прежде чем другой Шахтер имеет почти все, что связано с тем, как быстро ваш компьютер может производить хэши. Всего десять лет назад биткойн-майнеры могли конкурировать на обычных настольных компьютерах. Однако со временем майнеры поняли, что видеокарты, обычно используемые для видеоигр, более эффективны в майнинге, чем настольные компьютеры и графические процессоры (GPU). В 2013 году Bitcoin майнеры начали максимально эффективно использовать компьютеры, разработанные специально для майнинга криптовалют, называемые Application-Specific Integrated Circuits (ASIC). Они могут работать от $ 500 до десятков тысяч.

Сегодня биткоин майнинг настолько конкурентоспособен, что его можно выгодно делать только с самыми современными ASICs. При использовании настольных компьютеров, графических процессоров или более старых моделей ASICs стоимость потребления энергии фактически превышает получаемый доход. Даже с новейшим устройством в вашем распоряжении, одного компьютера редко достаточно, чтобы конкурировать с тем, что шахтеры называют «майнинг-пулами».»

Майнинг-пул-это группа майнеров, которые объединяют свои вычислительные мощности и делят добытый биткоин между участниками. Непропорционально большое количество блоков добывается пулами, а не отдельными шахтерами. В июле 2017 майнинговые пулы и компании представляли примерно от 80% до 90% вычислительной мощности bitcoin.

Между 1 из 6 триллионов коэффициентов, масштабированием уровней сложности и массивной сетью пользователей, проверяющих транзакции, один блок транзакций проверяется примерно каждые 10 минут. Но важно помнить, что 10 минут-это цель, а не правило.

Сеть bitcoin может обрабатывать около семи транзакций в секунду, при этом транзакции регистрируются в блокчейне каждые 10 минут. Однако по мере того, как сеть пользователей биткойнов продолжает расти, количество транзакций, совершенных за 10 минут, в конечном итоге превысит количество транзакций, которые могут быть обработаны за 10 минут. В этот момент время ожидания транзакций начнется и будет продолжаться дольше, если не будет внесено изменение в протокол bitcoin.

Эта проблема в основе протокола bitcoin известна как «масштабирование».»В то время как биткойн-майнеры в целом согласны с тем, что что что-то нужно сделать для решения проблемы масштабирования, существует меньше консенсуса о том, как это сделать. На момент написания статьи Существует два основных решения проблемы масштабирования: (1) уменьшить объем данных, необходимых для проверки каждого блока, или (2) увеличить количество транзакций, которые может хранить каждый блок. При меньшем количестве данных для проверки на блок Решение 1 сделает транзакции быстрее и дешевле для майнеров. Решение 2 будет иметь дело с масштабированием, позволяя обрабатывать больше информации каждые 10 минут.

В июле 2017 биткойн-майнеры и горнодобывающие компании, представляющие примерно от 80% до 90% вычислительной мощности сети, проголосовали за включение программы, которая уменьшит количество данных, необходимых для проверки каждого блока. То есть, они пошли с решением 1.

Программа, которую майнеры проголосовали за добавление в протокол bitcoin, называется segregated witness, или SegWit. Этот термин представляет собой объединение сегрегированных, что означает «отделить “и «свидетель», что относится к «подписям на транзакции биткойнов».»Сегрегированный свидетель», таким образом, означает отделить подписи транзакций от Блока и прикрепить их как расширенный блок. В то время как добавление одной программы в протокол bitcoin может показаться не очень похожим на решение, данные подписи, по оценкам, учитывают до 65% данных, обрабатываемых в каждом блоке транзакций.

Менее чем через месяц в августе 2017 года группа майнеров и разработчиков инициировала хардфорк, оставив сеть bitcoin для создания новой валюты с использованием той же кодовой базы, что и Биткоин. Хотя эта группа согласна с необходимостью решения проблемы масштабирования, они обеспокоены тем, что внедрение технологии сегрегированных свидетелей не позволит в полной мере решить проблему масштабирования.

Вместо этого они пошли с решением 2. Получившаяся валюта, называемая «bitcoin cash», увеличила размер блока до 8 Мб, чтобы ускорить процесс проверки, чтобы обеспечить производительность около 2 миллионов транзакций в день. В феврале 10, 2019, Bitcoin Cash был оценен в $122.45 до $3,605 биткойна.01.