Как работи Bitcoin Mining? Какво е крипто майнинг?

Какво е Bitcoin Mining?

Извличането на биткойни е процесът, чрез който се въвеждат нови биткойни в обращение, но също така е и критичен компонент от поддръжката и развитието на блокчейн регистъра. Изпълнява се с помощта на много сложни компютри, които решават изключително сложни изчислителни математически задачи.

Криптовалута добивът е трудоемък, скъп и само спорадично възнаграждаващ. Независимо от това, добивът има магнетична привлекателност за много инвеститори, интересуващи се от криптовалута, поради факта, че миньорите се възнаграждават за работата си с крипто жетони. Това може да се дължи на факта, че предприемаческите типове виждат добива като стотинки от небето, като калифорнийските златотърсачи през 1849 г. И ако сте склонни към технологиите, защо да не го направите?

Въпреки това, преди да инвестирате времето и оборудването, прочетете този обяснител, за да видите дали добивът наистина е за вас. Ще се фокусираме предимно върху биткойн (навсякъде ще използваме „биткойн“, когато се отнасяме за мрежата или криптовалутата като концепция и „биткойн“, когато имаме предвид част от индивида жетони).

Нова златна треска

Основното теглене за много добив е перспективата да бъдат възнаградени с биткойн. Това каза, че със сигурност не е нужно да сте миньор, за да притежавате жетони за криптовалута. Можете също купувайте криптовалути, използвайки фиат валута; можете да го търгувате на борса като Bitstamp използване на друга криптовалута (като пример, използване на Ethereum или NEO за закупуване на биткойн); дори можете да го спечелите, като пазарувате, публикувате публикации в блогове на платформи, които плащат на потребителите в криптовалута, или дори създавате крипто акаунти, които печелят лихви.

Пример за платформа за крипто блог е Steemit, което е нещо като Medium, с изключение на това, че потребителите могат да възнаграждават блогърите, като им плащат в патентована криптовалута, наречена STEEM. След това STEEM може да се търгува другаде за биткойн.

Наградата за биткойн, която получават миньорите, е стимул, който мотивира хората да помагат в основната цел на добива: да легитимират и наблюдават транзакции с биткойни, като гарантират тяхната валидност. Тъй като тези отговорности са разпространени сред много потребители по целия свят, биткойнът е „децентрализиран“ криптовалута, или такава, която не разчита на нито един централен орган като централна банка или правителство да наблюдава нейното регулация.

Как да копаем биткойни

Миньорите получават заплащане за работата си като одитори. Те вършат работата по проверка на легитимността на транзакциите с биткойни. Тази конвенция има за цел да поддържа честността на потребителите на Bitcoin и е замислена от основателя на Bitcoin, Сатоши Накамото. Чрез проверка на транзакциите миньорите помагат за предотвратяване на „двойно харчене проблем. "

Двойното харчене е сценарий, при който собственик на биткойн незаконно харчи два пъти един и същ биткойн. С физическата валута това не е проблем: след като подадете на някого банкнота от 20 долара, за да купи бутилка водка, вече го нямате, така че няма опасност да използвате същата банкнота от 20 долара, за да си купите следващите лотарийни билети врата. Въпреки че съществува възможност за фалшиви пари в брой, това не е точно същото като буквалното харчене на един и същи долар два пъти. С цифровата валута, както обяснява речникът на Investopedia, „съществува риск притежателят може да направи копие на цифровия жетон и да го изпрати на търговец или друга страна, като запази оригинален. "

Да предположим, че сте имали една законна банкнота от 20 долара и една фалшива от същите 20 долара. Ако се опитате да похарчите както истинската сметка, така и фалшивата, някой, който си направи труда да погледне и двата серийни номера на банкнотите ще видят, че те са един и същ, и следователно един от тях трябва да бъде невярно. Това, което прави биткойн миньорът, е аналогично на това - те проверяват транзакциите, за да се уверят, че потребителите не са се опитали незаконно да харчат един и същ биткойн два пъти. Това не е перфектна аналогия - ще обясним по -подробно по -долу.

След като миньорите са проверили 1 MB (мегабайт) на стойност Биткойн транзакции, известен като "блок", тези миньори имат право да бъдат възнаградени с количество биткойни (повече за биткойн наградата по -долу също). Ограничението от 1 MB е зададено от Сатоши Накамото и е въпрос на спор, тъй като някои миньори смятат, че размерът на блока трябва да бъде се увеличи, за да побере повече данни, което би означавало ефективно, че биткойн мрежата може да обработва и проверява повече транзакциите бързо.

Обърнете внимание, че проверката на транзакции на стойност 1 MB прави монетен майнер отговарящ на условията да печели биткойни - не всеки, който проверява транзакциите, ще бъде изплатен.

Теоретично 1MB транзакции могат да бъдат толкова малки, колкото една транзакция (макар че това изобщо не е обичайно) или няколко хиляди. Зависи от това колко данни заемат транзакциите.

"Така че след цялата тази работа по проверка на транзакциите, все още може да не получа никакви биткойни за това?"

Това е вярно. За да печелите биткойни, трябва да отговаряте на две условия. Едното е въпрос на усилия; едно е въпрос на късмет:

• Трябва да проверите транзакции на стойност ~ 1 MB. Това е лесната част.
• Трябва да бъдеш първо миньор, за да стигнете до правилния отговор или най -близкия отговор на числов проблем. Този процес е известен също като доказателство за работа.

„Какво искаш да кажеш,„ правилният отговор на числова задача “?“

Добрата новина: Не се използва разширена математика или изчисления. Може би сте чували, че миньорите решават трудни математически проблеми - това не е точно така. Това, което всъщност правят, се опитват да бъдат първият миньор, който излезе с 64-цифрено шестнадесетично число (a "хеш"), което е по -малко или равно на целевия хеш. По същество това са догадки.

Лошата новина: Това е предположение, но тъй като общият брой на възможните предположения за всеки от тези проблеми е от порядъка на трилиони, това е изключително трудна работа. За да решат първо проблем, миньорите се нуждаят от много изчислителна мощ. За да копаете успешно, трябва да имате висок „хешрейт“, който се измерва като мегахашове в секунда (MH/s), гигахашеве в секунда (GH/s) и терахаши в секунда (TH/s).

Това са много хешове.

Ако искате да прецените колко биткойни бихте могли да изкопаете с хешрейта на вашата минна платформа, сайтът Сравнете крипто предлага полезен калкулатор.

Добив и биткойн циркулация

В допълнение към подреждането на джобовете на миньорите и подпомагането на екосистемата Bitcoin, добивът служи на друга жизненоважна цел: Това е единственият начин за пускане на нова криптовалута в обращение. С други думи, миньорите по същество са „сечещи“ валута. Например от ноември 2020 г. в обращение е имало около 18,5 милиона биткойна.

Освен монетите, сечени чрез блока Genesis (първият блок, създаден от основателя Сатоши Накамото), всеки един от тези биткойни е възникнал поради миньори. При липса на миньори биткойнът като мрежа все още би съществувал и би могъл да се използва, но никога няма да има допълнителни биткойни. В крайна сметка ще дойде момент, когато копаенето на биткойни приключи; според протокола Bitcoin, общият брой на биткойните ще бъде ограничен до 21 милиона.

Въпреки това, тъй като скоростта на "добив" на биткойни се намалява с течение на времето, крайният биткойн няма да бъде разпространен до около 2140 година. Това не означава, че транзакциите ще престанат да се проверяват. Миньорите ще продължат да проверяват транзакциите и ще получат такси за това, за да запазят целостта на мрежата на Биткойн.

Освен краткосрочното изплащане на биткойн, това, че сте монетар, може да ви даде право на „гласуване“, когато се предложат промени в мрежовия протокол на биткойн. С други думи, миньорите имат известна степен на влияние върху процеса на вземане на решения по такива въпроси като раздвояване.

Колко печелят миньори

Наградите за добив на биткойни се намаляват наполовина на всеки четири години. Когато биткойн беше добив за първи път през 2009 г., добивът на един блок ще ви спечели 50 BTC. През 2012 г. това беше намалено наполовина до 25 BTC. До 2016 г. това отново бе намалено наполовина до 12,5 BTC. На 11 май 2020 г. наградата отново се намали наполовина до 6,25 BTC. През ноември 2020 г. цената на биткойн беше около 17 900 долара за биткойн, което означава, че ще спечелите 111 875 долара (6,25 х 17 900) за попълване на блок. Може да изглежда, че не е лош стимул за решаване на този сложен хеш проблем, описан по -горе.

Ако искате да следите точно кога ще настъпят тези половинки, можете да се консултирате с Биткойн часовник, който актуализира тази информация в реално време. Интересното е, че пазарната цена на биткойн през цялата си история има тенденция да съответства в голяма степен на намаляването на новите монети, влезли в обращение. Това понижаване на инфлацията увеличи недостига и исторически цената се повиши с него.

Ако се интересувате да видите колко блока са добити досега, има няколко сайта, включително Blockchain.info, което ще ви даде тази информация в реално време.

Какво ми трябва, за да копая биткойни?

Въпреки че в началото на историята на биткойн хората може да са успели да се състезават за блокове с обикновен домашен компютър, това вече не е така. Причината за това е, че трудността при добив на биткойн се променя с течение на времето.

За да се осигури безпроблемното функциониране на блокчейна и способността му да обработва и проверява транзакции, мрежата на Биткойн има за цел да създаде един блок на всеки 10 минути. Въпреки това, ако има един милион минни платформи, които се конкурират за решаване на проблема с хеш, те вероятно ще достигнат решение по -бързо от сценарий, при който 10 минни платформи работят по същия проблем. Поради тази причина биткойнът е предназначен да оценява и коригира трудността на добив на всеки 2016 блока или приблизително на всеки две седмици.

Когато има повече изчислителна мощ, която колективно работи за добив на биткойни, нивото на трудност при добива се увеличава, за да се поддържа стабилното темпо на блоковото производство. По -ниската изчислителна мощ означава, че нивото на трудност намалява. За да добиете представа колко изчислителна мощност е включена, когато Bitcoin стартира през 2009 г., първоначалното ниво на трудност беше едно. Към ноември 2019 г. тя е повече от 13 трилиона.

Всичко това означава, че за да копаят конкурентно, сега миньорите трябва да инвестират в мощен компютър оборудване като графичен процесор (графичен процесор) или, по-реалистично, интегрирано за конкретно приложение верига (ASIC). Те могат да варират от $ 500 до десетки хиляди. Някои миньори-особено миньорите на Ethereum-купуват отделни графични карти (GPU) като евтин начин за обединяване на минни операции.

Снимката по -долу е импровизирана, самоделна машина за копаене. Графичните карти са онези правоъгълни блокове с въртеливи вентилатори. Обърнете внимание на сандвич връзките, които държат графичните карти към металния стълб. Това вероятно не е най -ефективният начин за добив и както можете да се досетите, много миньори са в него както за забавление и предизвикателство, така и за пари.

Версията „Обясни ми, че съм на пет“

Тънкостите на биткойн копаенето могат да бъдат трудни за разбиране такива, каквито са. Помислете за този илюстративен пример за това как работи проблемът с хеш: Казвам на трима приятели, че съм мислейки за число между едно и 100, и записвам това число на лист хартия и го запечатвам в плик. Приятелите ми не трябва да отгатват точния брой; те просто трябва да бъдат първият човек, който познае число, което е по -малко или равно на числото, за което мисля. И няма ограничение за това колко предположения получават.

Да речем, че мисля за номер 19. Ако Приятел А познае 21, те губят поради 21> 19. Ако приятел В познае 16, а приятел В предположи 12, тогава и двамата теоретично са стигнали до жизнеспособни отговори поради 16 <19 и 12 <19. Няма "допълнителен кредит" за Приятел Б, въпреки че отговорът на Б беше по -близо до целевия отговор от 19. Сега си представете, че поставям въпроса „познайте за кое число мисля“, но не питам само трима приятели и не мисля за число между 1 и 100. По-скоро питам милиони потенциални миньори и мисля за 64-цифрено шестнадесетично число. Сега виждате, че ще бъде изключително трудно да отгатнете верния отговор.

Ако и B и C отговарят едновременно, тогава аналогията на ELI5 се разпада.

От гледна точка на биткойн, едновременните отговори се срещат често, но в края на деня може да има само един печеливш отговор. Когато се представят множество едновременни отговори, които са равни или по -малки от целевия брой, мрежата на Bitcoin ще реши с обикновено мнозинство - 51% - което копач да почете.

Обикновено миньорът е свършил най -много работа или, с други думи, този, който проверява най -много транзакции. След това губещият блок става "блок сирак. "Сирачешките блокове са тези, които не са добавени към блокчейна. Миньорите, които успешно решават проблема с хеш, но не са проверили повечето транзакции, не се възнаграждават с биткойни.

Какво представлява "64-цифрено шестнадесетично число"?

Е, ето пример за такъв брой:

0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee.

Горното число има 64 цифри. Достатъчно лесно за разбиране досега. Както вероятно сте забелязали, това число се състои не само от цифри, но и от букви от азбуката. Защо така?

За да разберем какво правят тези букви в средата на числата, нека разопаковаме думата „шестнадесетичен“.

Както знаете, ние използваме "десетичната" система, което означава, че е основа 10. Това от своя страна означава, че всяка цифра от многоцифрено число има 10 възможности, от нула до девет.

„Шестнадесетичен“, от друга страна, означава основа 16, тъй като „шестнадесетичен“ произлиза от гръцката дума за шест, а „дека“ е от гръцката дума за 10. В шестнадесетична система всяка цифра има 16 възможности. Но нашата цифрова система предлага само 10 начина за представяне на числа (от нула до девет). Ето защо трябва да поставите букви, по -специално букви a, b, c, d, e и f.

Ако копаете биткойн, не е необходимо да изчислявате общата стойност на това 64-цифрено число (хешът). Повтарям: Не е необходимо да изчислявате общата стойност на хеш.

И така, какво общо имат „64-цифрените шестнадесетични числа“ с копаенето на биткойн?

Спомняте ли си тази аналогия с ELI5, където написах числото 19 на лист хартия и го поставих в запечатан плик?

По отношение на копаенето на биткойни, този метафоричен неразкрит номер в плика се нарича целеви хеш.

Това, което миньорите правят с тези огромни компютри и десетки охлаждащи вентилатори, се досеща за целевия хеш. Миньорите правят тези предположения, като генерират произволно колкото се може повече "нонции„възможно най -бързо, възможно най -бързо. Nonce е съкратено от „число, използвано само веднъж“, а nonce е ключът към генерирането на тези 64-битови шестнадесетични числа, за които продължавам да говоря. При извличането на биткойни, нонс е с размер 32 бита - много по -малък от хеша, който е 256 бита. Първият миньор, чийто nonce генерира хеш, който е по -малък или равен на целевия хеш, получава кредит за завършване на този блок и получава наградата от 6.25 BTC.

На теория бихте могли да постигнете същата цел, като хвърлите 16-странична матрица 64 пъти, за да стигнете до произволни числа, но защо, по дяволите, бихте искали да направите това?

Екранната снимка по -долу, взета от сайта Blockchain.info, може да ви помогне да сглобите цялата тази информация с един поглед. Гледате обобщение на всичко, което се случи, когато блок #490163 беше изкопан. Нонсът, който генерира "печеливш" хеш, беше 731511405. Целевият хеш е показан отгоре. Терминът "Relayed by Antpool" се отнася до факта, че този конкретен блок е завършен от AntPool, един от по -успешните минни пулове (повече за пуловете за копаене по -долу).

Както виждате тук, техният принос към Биткойн общност е, че те потвърдиха 1768 транзакции за този блок. Ако наистина искате да видите всички 1768 от тези транзакции за този блок, отидете на тази страница и превъртете надолу до заглавието „Транзакции“.

(източник: Blockchain.info)

"И така, как да позная целевия хеш?"

Всички целеви хешове започват с нули - поне осем нули и до 63 нули.

Няма минимална цел, но има максимална цел, зададена от протокола Bitcoin. Никоя цел не може да бъде по -голяма от това число:

00000000ffff000000000000000000000000000000000000000000000000000000.

Ето някои примери за рандомизирани хешове и критериите дали те ще доведат до успех за миньора:

„Как да увелича максимално шансовете си да позная целевия хеш, преди някой друг да го направи?“

Ще трябва да получите бърза платформа за копаене или, по -реално, да се присъедините към минен пул - група от монети, които комбинират изчислителната си мощ и разделят добива Биткойн. Минни пулове са сравними с тези Powerball клубове, чиито членове купуват масово лотарийни билети и се съгласяват да споделят печалбите. Непропорционално голям брой блокове се добиват от пулове, а не от отделни миньори.

С други думи, това е буквално просто игра на числа. Не можете да отгатнете модела или да направите прогноза въз основа на предишни целеви хешове. The ниво на трудност от най -новия блок към момента на писане е около 17,59 трилиона, което означава, че шансът на всеки даден момент да произведе хеш под целта е един на 17,59 трилиона. Не са големи шансове, ако работите сами, дори и с изключително мощна минна платформа.

„Как да реша дали биткойнът ще бъде печеливш за мен?“

Не само, че миньорите трябва да вземат предвид разходите, свързани със скъпо оборудване, необходими, за да имат шанс да решат хеш проблем. Те също така трябва да вземат предвид значителното количество съоръжения за добив на електроенергия, използвани за генериране на огромни количества нонси в търсене на решението. Всичко казано, добивът на биткойн е до голяма степен нерентабилен за повечето отделни миньори към момента на писане. Сайтът Сравнете крипто предлага полезен калкулатор, който ви позволява да включите числа като скоростта на хеш и разходите за електроенергия, за да прецените разходите и ползите.

(Източник: Cryptocompare)

Какво представляват пуловете за добив на монети?

Наградите за добив се изплащат на миньора, който първо открие решение на пъзела, и вероятността a участникът ще бъде този, който ще открие, че решението е равно на частта от общата минна мощност на мрежа.

Участниците с малък процент от добивната мощност имат много малък шанс сами да открият следващия блок. Например карта за копаене, която човек може да закупи за няколко хиляди долара, ще представлява по -малко от 0,001% от мощността на мрежата за добив. При толкова малък шанс за намиране на следващия блок може да мине много време, преди този миньор да намери блок, а трудностите при изкачването правят нещата още по -лоши. Миньорът може никога да не възвърне инвестицията си. Отговорът на този проблем са пуловете за добив.

Минни басейни се експлоатират от трети лица и координират групи от миньори. Работейки заедно в пул и споделяйки изплащанията между всички участници, миньорите могат да получат постоянен поток от биткойни, започвайки от деня, в който активират своите миньори. Статистически данни за някои от пуловете за добив могат да се видят на Blockchain.info.

„Направих математиката. Забравете за копаенето. Има ли по -малко обременителен начин да печелите от криптовалути? "

Както бе споменато по -горе, най -лесният начин да придобиете биткойн е просто да го купите на един от много борси. Алтернативно, винаги можете да използвате „стратегията за кирка“. Това се основава на стария трион, който през 1849г Калифорнийската златна треска, интелигентната инвестиция не беше да се търси злато, а по -скоро да се използват кирки минен.

Казано по съвременен начин, инвестирайте във компаниите, които произвеждат тези кирки. В контекста на криптовалутата еквивалентът на кирката ще бъде компания, която произвежда оборудване, използвано за добив на биткойни. Можете да помислите например за компании, които произвеждат ASIC оборудване или графични процесори.

Законно ли е копаенето на биткойни?

Законността на добива на биткойни зависи изцяло от вашето географско местоположение. Концепцията за биткойн може да застраши доминирането на фиатните валути и правителствения контрол върху финансовите пазари. Поради тази причина биткойн е напълно нелегален на определени места.

Собствеността и добивът на биткойни са законни в повече страни, отколкото не. Някои примери за места, където това е незаконно, са Алжир, Египет, Мароко, Боливия, Еквадор, Непал и Пакистан.Като цяло използването и добивът на биткойни са законни в голяма част от света.

Рискове от минно дело

Рискът от добив често е този на финансов риск и регулаторен. Както бе споменато, добивът на биткойни и изобщо добивът е финансов риск. Човек може да премине през всички усилия за закупуване на минно оборудване на стойност стотици или хиляди долари, само за да няма възвръщаемост на инвестициите си. Въпреки това, този риск може да бъде смекчен чрез присъединяване към минни пулове. Ако обмисляте добив и живеете в зона, която е забранена, трябва да преразгледате. Може също да е добра идея да проучите регулациите на вашите държави и цялостното настроение към криптовалутата, преди да инвестирате в оборудване за добив.

Един допълнителен потенциален риск от нарастването на Bitcoin добив (и други системи за доказателство за работа) е увеличаването на потреблението на енергия, необходимо от компютърните системи, работещи с алгоритми за добив. Докато ефективността на микрочиповете се е увеличила драстично за ASIC чиповете, растежът на самата мрежа изпреварва технологичния прогрес. В резултат на това възникват опасения относно въздействието върху околната среда и въглеродния отпечатък при добив на биткойн.

Има обаче усилия да се смекчи тази негативна външност чрез търсене на по -чиста и зелена енергия източници за минни операции (като геотермални или слънчеви), както и използване на въглероден компенсатор кредити. Преминаване към по-малко енергоемки консенсусни механизми като доказателство за залог (PoS), което Ethereum планира да направи, е друга стратегия; обаче PoS идва със собствен набор от недостатъци и неефективност.