Hvordan fungerer Bitcoin Mining? Hvad er Crypto Mining?

Hvad er Bitcoin Mining?

Bitcoin -minedrift er den proces, hvorved nye bitcoins bringes i omløb, men det er også en kritisk komponent i vedligeholdelse og udvikling af blockchain -hovedbogen. Det udføres ved hjælp af meget sofistikerede computere, der løser ekstremt komplekse beregningsmæssige matematiske problemer.

Kryptovaluta minedrift er omhyggeligt, dyrt og kun sporadisk givende. Ikke desto mindre har minedrift en magnetisk appel for mange investorer, der er interesseret i kryptokurrency, fordi minearbejdere belønnes for deres arbejde med kryptotokens. Dette kan skyldes, at iværksættertyper ser minedrift som øre fra himlen, ligesom guldprospektører i Californien i 1849. Og hvis du er teknologisk tilbøjelig, hvorfor så ikke gøre det?

Inden du investerer tid og udstyr, skal du dog læse denne forklaring for at se, om minedrift virkelig er noget for dig. Vi fokuserer primært på Bitcoin (hele vejen igennem bruger vi "Bitcoin", når vi henviser til netværket eller kryptovalutaen som et koncept og "bitcoin", når vi refererer til en mængde individ tokens).

Et nyt guldrus

Det primære træk ved mange minedrift er udsigten til at blive belønnet med Bitcoin. Når det er sagt, behøver du bestemt ikke at være minearbejder for at eje kryptokurrency -tokens. Du kan også køb kryptokurver ved hjælp af fiat -valuta; du kan bytte den på en børs som Bitstempel ved hjælp af en anden krypto (som eksempel ved hjælp af Ethereum eller NEO til at købe Bitcoin); du kan endda tjene det ved at shoppe, udgive blogindlæg på platforme, der betaler brugere i kryptovaluta, eller endda oprette rentetjenende kryptokonti.

Et eksempel på en krypto -blogplatform er Steemit, der er lidt som Medium bortset fra, at brugerne kan belønne bloggere ved at betale dem i en proprietær kryptokurrency kaldet STEEM. STEEM kan derefter handles andetsteds for Bitcoin.

Bitcoin -belønningen, minearbejdere modtager, er et incitament, der motiverer folk til at hjælpe med det primære formål med minedrift: at legitimere og overvåge Bitcoin -transaktioner og sikre deres gyldighed. Fordi dette ansvar er spredt blandt mange brugere over hele verden, er Bitcoin en "decentraliseret" kryptovaluta eller en, der ikke er afhængig af nogen central myndighed som en centralbank eller regering til at føre tilsyn med dens regulering.

Sådan udvindes Bitcoins

Minearbejdere får løn for deres arbejde som revisorer. De gør arbejdet med at verificere legitimiteten af ​​Bitcoin -transaktioner. Denne konvention er beregnet til at holde Bitcoin -brugere ærlige og blev udtænkt af Bitcoins grundlægger, Satoshi Nakamoto. Ved at verificere transaktioner hjælper minearbejdere med at forhindre "dobbeltudgifter problem."

Dobbelt forbrug er et scenario, hvor en Bitcoin -ejer ulovligt bruger den samme bitcoin to gange. Med fysisk valuta er dette ikke et problem: Når du giver nogen en regning på $ 20 for at købe en flaske vodka, du har det ikke længere, så der er ingen fare for, at du kan bruge den samme $ 20 regning til at købe lotto -billetter næste gang dør. Selvom der er mulighed for at få forfalskede kontanter, er det ikke ligefrem det samme som at bogstaveligt talt bruge den samme dollar to gange. Med digital valuta, men som Investopedia -ordbogen forklarer, "er der en risiko for, at indehaveren kunne lave en kopi af det digitale token og sende det til en købmand eller en anden part, samtidig med at det bevares original."

Lad os sige, at du havde en legitim $ 20 -regning og en forfalskning af de samme $ 20. Hvis du skulle prøve at bruge både den rigtige regning og den falske, en, der besværede sig med at se på begge regningers serienumre ville se, at de var det samme nummer, og derfor skulle et af dem være det falsk. Hvad en Bitcoin -minearbejder gør er analogt med det - de tjekker transaktioner for at sikre, at brugerne ikke ulovligt har forsøgt at bruge den samme bitcoin to gange. Dette er ikke en perfekt analogi - vi forklarer mere detaljeret nedenfor.

Når minearbejdere har verificeret 1 MB (megabyte) værdi af Bitcoin transaktioner, kendt som en "blok", er disse minearbejdere berettiget til at blive belønnet med en mængde bitcoins (også mere om bitcoin -belønningen herunder). Grænsen på 1 MB blev fastsat af Satoshi Nakamoto og er et spørgsmål om kontrovers, da nogle minearbejdere mener, at blokstørrelsen skal være øget for at rumme flere data, hvilket effektivt ville betyde, at bitcoin -netværket kunne behandle og verificere transaktioner mere hurtigt.

Bemærk, at verifikation af transaktioner på 1 MB får en møntminearbejder til at tjene bitcoin - ikke alle, der verificerer transaktioner, vil blive udbetalt.

1 MB transaktioner kan teoretisk være så lille som en transaktion (selvom dette slet ikke er almindeligt) eller flere tusinde. Det afhænger af, hvor mange data transaktionerne optager.

"Så efter alt det arbejde med at verificere transaktioner, kan jeg stadig ikke få nogen bitcoin for det?"

Det er korrekt. For at tjene bitcoins skal du opfylde to betingelser. Det ene er et spørgsmål om indsats; et er et spørgsmål om held:

• Du skal verificere transaktioner på ~ 1 MB. Dette er den lette del.
• Du skal være først minearbejder for at nå frem til det rigtige svar eller nærmeste svar på et numerisk problem. Denne proces er også kendt som bevis på arbejde.

"Hvad mener du, 'det rigtige svar på et numerisk problem'?"

Den gode nyhed: Ingen avanceret matematik eller beregning er involveret. Du har måske hørt, at minearbejdere løser vanskelige matematiske problemer - det er ikke ligefrem sandt. Det, de rent faktisk gør, er at prøve at være den første minearbejder, der kommer med et 64-cifret hexadecimalt tal (et "hash"), der er mindre end eller lig mål -hash. Det er dybest set gætteværk.

Den dårlige nyhed: Det er gætterier, men med det samlede antal mulige gæt for hvert af disse problemer i størrelsesordenen billioner, er det utrolig hårdt arbejde. For først at løse et problem har minearbejdere brug for meget computerkraft. For at lykkes med minen skal du have en høj "hashhastighed", som måles i form af megahash pr. Sekund (MH/s), gigahash pr. Sekund (GH/s) og terahash pr. Sekund (TH/s).

Det er rigtig mange hashes.

Hvis du vil estimere, hvor meget bitcoin du kan udvinde med din mining rigs hash rate, stedet Cryptocompare tilbyder en nyttig lommeregner.

Minedrift og Bitcoin -cirkulation

Ud over at beklæde minearbejdernes lommer og støtte Bitcoin -økosystemet tjener minedrift et andet vigtigt formål: Det er den eneste måde at frigive ny kryptokurrency i omløb. Med andre ord er minearbejdere dybest set en "myntning" -valuta. For eksempel fra november. 2020 var der omkring 18,5 millioner bitcoins i omløb.

Bortset fra de mønter, der blev præget via genesisblokken (den allerførste blok, som blev oprettet af grundlæggeren Satoshi Nakamoto), blev hver eneste af disse bitcoins til på grund af minearbejdere. I mangel af minearbejdere ville Bitcoin som netværk stadig eksistere og være brugbart, men der ville aldrig være yderligere bitcoin. Der vil i sidste ende komme en tid, hvor Bitcoin -minedrift slutter; i henhold til Bitcoin -protokollen, vil det samlede antal bitcoins være begrænset til 21 millioner.

Men fordi hastigheden af ​​bitcoin "mined" reduceres over tid, vil den sidste bitcoin først blive cirkuleret omkring år 2140. Dette betyder ikke, at transaktioner ophører med at blive verificeret. Minearbejdere vil fortsat verificere transaktioner og vil blive betalt i gebyrer for at gøre det for at bevare integriteten af ​​Bitcoins netværk.

Bortset fra den kortsigtede Bitcoin-udbetaling kan det være en møntminer at give dig "stemme", når der foreslås ændringer i Bitcoin-netværksprotokollen. Med andre ord har minearbejdere en vis indflydelse på beslutningsprocessen om emner som gafler.

Hvor meget tjener en minearbejder

Belønningerne for Bitcoin -minedrift reduceres med halvdelen hvert fjerde år. Da bitcoin først blev udvundet i 2009, ville minedrift af en blok give dig 50 BTC. I 2012 blev dette halveret til 25 BTC. I 2016 blev dette halveret igen til 12,5 BTC. Den 11. maj 2020 halverede belønningen igen til 6,25 BTC. I november 2020 var prisen på Bitcoin omkring 17.900 $ pr. Bitcoin, hvilket betyder, at du ville tjene 111.875 $ (6.25 x 17.900) for at fuldføre en blok. Ikke et dårligt incitament til at løse det komplekse hashproblem, der er beskrevet ovenfor, kan det se ud til.

Hvis du vil holde styr på præcis, hvornår disse halvinger vil forekomme, kan du konsultere Bitcoin ur, som opdaterer disse oplysninger i realtid. Interessant nok har markedsprisen for Bitcoin gennem sin historie haft en tendens til at svare tæt til reduktionen af ​​nye mønter, der er taget i omløb. Denne sænkende inflation øgede knapheden, og historisk er prisen steget med den.

Hvis du er interesseret i at se, hvor mange blokke der hidtil er blevet udvundet, er der flere steder, herunder Blockchain.info, der vil give dig disse oplysninger i realtid.

Hvad skal jeg bruge til at udvinde Bitcoins?

Selvom tidligt i Bitcoins historie individer måske har været i stand til at konkurrere om blokke med en almindelig hjemmecomputer, er dette ikke længere tilfældet. Årsagen til dette er, at vanskeligheden ved at minde Bitcoin ændrer sig over tid.

For at sikre, at blockchain fungerer gnidningsløst og dets evne til at behandle og verificere transaktioner, har Bitcoin -netværket til formål at få en blok produceret hvert 10. minut eller deromkring. Men hvis der er en million minerigge, der konkurrerer om at løse hashproblemet, vil de sandsynligvis nå en løsning hurtigere end et scenario, hvor 10 minerigge arbejder med det samme problem. Af denne grund er Bitcoin designet til at evaluere og justere vanskeligheden ved minedrift hver 2.016 blokke eller omtrent hver anden uge.

Når der er mere computerkraft, der kollektivt arbejder på at udvinde til bitcoins, stiger sværhedsgraden ved minedrift for at holde blokproduktionen i en stabil hastighed. Mindre computerkraft betyder, at sværhedsgraden falder. For at få en fornemmelse af, hvor meget computerkraft der er tale om, da Bitcoin blev lanceret i 2009, var det første vanskelighedsniveau et. Fra nov. 2019, det er mere end 13 billioner.

Alt dette er at sige, at minearbejdere for at kunne konkurrere konkurrencedygtigt nu skal investere i kraftfuld computer udstyr som en GPU (grafikprocessorenhed) eller mere realistisk en applikationsspecifik integreret kredsløb (ASIC). Disse kan løbe fra $ 500 til titusinderne. Nogle minearbejdere-især Ethereum-minearbejdere-køber individuelle grafikkort (GPU'er) som en billig måde at samle minedrift på.

Billedet herunder er en provisorisk, hjemmelavet minemaskine. Grafikkortene er de rektangulære blokke med hvirvlende blæsere. Bemærk sandwich-snorbåndene, der holder grafikkortene til metalstangen. Dette er nok ikke den mest effektive måde at mine, og som du kan gætte, er mange minearbejdere lige så meget i det for sjov og udfordring som for pengene.

"Forklar det som om jeg er fem" -versionen

Ins og outs af Bitcoin mining kan være svært at forstå som det er. Overvej dette illustrerende eksempel på, hvordan hashproblemet fungerer: Jeg fortæller tre venner, at jeg er det tænker på et tal mellem et og 100, og jeg skriver det tal på et stykke papir og forsegler det med en kuvert. Mine venner behøver ikke gætte det nøjagtige antal; de skal bare være den første person til at gætte et tal, der er mindre end eller lig med det nummer, jeg tænker på. Og der er ingen grænse for, hvor mange gæt de får.

Lad os sige, at jeg tænker på tallet 19. Hvis ven A gætter 21, taber de på grund af 21> 19. Hvis ven B gætter 16 og ven C gætter 12, så er de begge teoretisk set nået frem til levedygtige svar på grund af 16 <19 og 12 <19. Der er ingen "ekstra kredit" til ven B, selvom Bs svar var tættere på målsvaret 19. Forestil dig nu, at jeg stiller spørgsmålet "gæt, hvilket nummer jeg tænker på", men jeg stiller ikke kun tre venner, og jeg tænker ikke på et tal mellem 1 og 100. Jeg spørger snarere millioner af kommende minearbejdere, og jeg tænker på et 64-cifret hexadecimalt tal. Nu ser du, at det bliver ekstremt svært at gætte det rigtige svar.

Hvis B og C begge svarer samtidigt, bryder ELI5 -analogien ned.

I Bitcoin -termer forekommer samtidige svar ofte, men i slutningen af ​​dagen kan der kun være et vindende svar. Når der præsenteres flere samtidige svar, der er lig med eller mindre end målnummeret, beslutter Bitcoin -netværket med simpelt flertal - 51% - hvilken minearbejder der skal æres.

Typisk er det minearbejderen, der har udført mest arbejde eller med andre ord den, der verificerer flest transaktioner. Den tabende blok bliver derefter til en "forældreløs blok. "Forældreløse blokke er dem, der ikke tilføjes til blockchain. Minearbejdere, der med succes løser hashproblemet, men som ikke har verificeret de fleste transaktioner, belønnes ikke med bitcoin.

Hvad er et "64-cifret hexadecimalt tal"?

Her er et eksempel på et sådant tal:

0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee.

Tallet ovenfor har 64 cifre. Let nok til at forstå indtil videre. Som du sikkert har bemærket, består dette tal ikke kun af tal, men også bogstaver i alfabetet. Hvorfor det?

For at forstå, hvad disse bogstaver gør i midten af ​​tal, lad os pakke ordet "hexadecimal ud".

Som du ved, bruger vi "decimal" -systemet, hvilket betyder, at det er base 10. Dette betyder igen, at hvert ciffer i et flercifret tal har 10 muligheder, nul til ni.

"Hexadecimal" betyder på den anden side base 16, da "hex" stammer fra det græske ord for seks og "deca" stammer fra det græske ord for 10. I et hexadecimalt system har hvert ciffer 16 muligheder. Men vores numeriske system tilbyder kun 10 måder at repræsentere tal på (nul til ni). Derfor skal du stikke bogstaver i, specifikt bogstaverne a, b, c, d, e og f.

Hvis du bruger Bitcoin, behøver du ikke beregne den samlede værdi af det 64-cifrede nummer (hash). Jeg gentager: Du behøver ikke at beregne den samlede værdi af en hash.

Så hvad har "64-cifrede hexadecimale tal" at gøre med Bitcoin-minedrift?

Kan du huske den ELI5 -analogi, hvor jeg skrev tallet 19 på et stykke papir og lagde det i en forseglet konvolut?

Med hensyn til Bitcoin -minedrift kaldes det metaforiske ikke -oplyste nummer i konvolutten mål hash.

Hvad minearbejdere laver med de enorme computere og snesevis af køleventilatorer gætter på mål -hash. Minearbejdere gør disse gæt ved tilfældigt at generere så mange "nonces"som muligt, så hurtigt som muligt. Et nonce er en forkortelse af "tal kun brugt en gang", og nonce er nøglen til at generere disse 64-bit hexadecimale tal, jeg bliver ved med at tale om. I Bitcoin -minedrift er en nonce 32 bit i størrelse - meget mindre end hash, som er 256 bit. Den første minearbejder, hvis nonce genererer en hash, der er mindre end eller lig mål -hash, tildeles kredit for at fuldføre denne blok og tildeles byttet på 6,25 BTC.

I teorien kunne du opnå det samme mål ved at rulle en 16-sidet dør 64 gange for at nå frem til tilfældige tal, men hvorfor i alverden ville du gøre det?

Skærmbilledet herunder, taget fra webstedet Blockchain.info, kan hjælpe dig med at få samlet alle disse oplysninger sammen. Du ser på en oversigt over alt, hvad der skete, da blok #490163 blev udvundet. Den nonce, der genererede den "vindende" hash, var 731511405. Mål -hash vises øverst. Udtrykket "Relayed by Antpool" refererer til det faktum, at denne særlige blok blev afsluttet af AntPool, en af ​​de mere succesrige minepuljer (mere om minepuljer nedenfor).

Som du ser her, deres bidrag til Bitcoin samfund er, at de bekræftede 1768 transaktioner for denne blok. Hvis du virkelig vil se alle 1768 af disse transaktioner for denne blok, skal du gå til denne side og rul ned til overskriften "Transaktioner".

(kilde: Blockchain.info)

"Så hvordan gætter jeg på mål -hash?"

Alle mål -hash begynder med nuller - mindst otte nuller og op til 63 nuller.

Der er ikke et minimumsmål, men der er et maksimumsmål fastsat af Bitcoin -protokollen. Intet mål kan være større end dette tal:

00000000ffff00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.

Her er nogle eksempler på randomiserede hash og kriterierne for, om de vil føre til succes for minearbejderen:

"Hvordan maksimerer jeg mine chancer for at gætte mål -hash, før nogen andre gør?"

Du bliver nødt til at få en hurtig minerig, eller mere realistisk, slutte sig til en minepulje - en gruppe møntminearbejdere, der kombinerer deres computerkraft og deler de minede Bitcoin. Minepuljer er sammenlignelige med de Powerball -klubber, hvis medlemmer køber lotteri i massevis og accepterer at dele eventuelle gevinster. Et uforholdsmæssigt stort antal blokke udvindes af pools i stedet for af individuelle minearbejdere.

Med andre ord er det bogstaveligt talt bare et talspil. Du kan ikke gætte mønsteret eller lave en forudsigelse baseret på tidligere mål -hash. Det sværhedsgrad af den seneste blok i skrivende stund er omkring 17,59 billioner, hvilket betyder, at chancen for enhver given nonce producerer en hash under målet er en ud af 17,59 billioner. Ikke store odds, hvis du arbejder alene, selv med en enorm kraftig minerig.

"Hvordan afgør jeg, om Bitcoin vil være rentabelt for mig?"

Minearbejdere skal ikke alene indregne omkostningerne i forbindelse med dyrt udstyr, der er nødvendigt for at have en chance for at løse et hashproblem. De skal også overveje den betydelige mængde elektriske minedriftsrigge, der bruges til at generere store mængder nonces på jagt efter løsningen. Alt i alt er Bitcoin -minedrift stort set ulønnsomt for de fleste individuelle minearbejdere i skrivende stund. Siden Cryptocompare tilbyder en nyttig lommeregner, der giver dig mulighed for at tilslutte tal såsom din hashhastighed og elomkostninger for at estimere omkostninger og fordele.

(Kilde: Cryptocompare)

Hvad er møntminepuljer?

Minepræmier udbetales til minearbejderen, der først opdager en løsning på puslespillet, og sandsynligheden for, at a deltager vil være den, der opdager, at løsningen er lig med andelen af ​​den samlede minedrift på netværk.

Deltagere med en lille procentdel af minedrift har en meget lille chance for at opdage den næste blok på egen hånd. For eksempel ville et minekort, som man kunne købe for et par tusinde dollars, repræsentere mindre end 0,001% af netværkets minekraft. Med en så lille chance for at finde den næste blok, kan der gå lang tid, før minearbejder finder en blok, og vanskeligheden ved at gå op gør tingene endnu værre. Minearbejderen kan aldrig inddrive deres investering. Svaret på dette problem er minepuljer.

Minepooler drives af tredje partier og koordinere grupper af minearbejdere. Ved at arbejde sammen i en pulje og dele udbetalingerne mellem alle deltagerne, kan minearbejdere få en stabil strøm af bitcoin fra den dag, de aktiverer deres minearbejdere. Statistik over nogle af minepoolerne kan ses på Blockchain.info.

"Jeg har regnet. Glem minedrift. Er der en mindre besværlig måde at tjene penge på kryptokurver? "

Som nævnt ovenfor er den nemmeste måde at erhverve Bitcoin ved blot at købe det på en af mange udvekslinger. Alternativt kan du altid udnytte "hakke -strategien". Dette er baseret på den gamle sav, der i løbet af 1849 California gold rush, den smarte investering var ikke at panorere efter guld, men derimod at lave de hakke, der blev brugt til minedrift.

For at sige det i moderne termer, invester i de virksomheder, der fremstiller disse pickaxes. I en kryptovaluta -kontekst ville pickax -ækvivalenten være et firma, der fremstiller udstyr, der bruges til Bitcoin -minedrift. Du kan f.eks. Overveje at undersøge virksomheder, der fremstiller ASIC -udstyr eller GPU'er.

Er Bitcoin Mining lovligt?

Lovligheden af ​​Bitcoin -minedrift afhænger helt af din geografiske placering. Begrebet Bitcoin kan true fiatvalutaernes dominans og regeringskontrol over de finansielle markeder. Af denne grund er Bitcoin helt ulovligt visse steder.

Bitcoin ejerskab og minedrift er lovligt i flere lande end ikke. Nogle eksempler på steder, hvor det er ulovligt, er Algeriet, Egypten, Marokko, Bolivia, Ecuador, Nepal og Pakistan.Samlet set er Bitcoin brug og minedrift lovligt i store dele af kloden.

Risici ved minedrift

Risikoen ved minedrift er ofte den finansielle risiko og en lovgivningsmæssig risiko. Som nævnt er Bitcoin -minedrift og minedrift generelt en økonomisk risiko. Man kunne gå igennem hele bestræbelsen på at købe mineudstyr til hundredvis eller tusinder af dollars for kun at have noget afkast på deres investering. Når det er sagt, kan denne risiko formindskes ved at slutte sig til minepuljer. Hvis du overvejer minedrift og bor i et område, hvor det er forbudt, bør du genoverveje. Det kan også være en god idé at undersøge dine landes regulering og generelle følelser over for kryptokurrency, før du investerer i minedriftsudstyr.

En yderligere potentiel risiko ved væksten i Bitcoin-minedrift (og også andre proof-of-work-systemer) er det stigende energiforbrug, der kræves af computersystemerne, der kører mining-algoritmerne. Mens mikrochipeffektiviteten er steget dramatisk for ASIC -chips, overgår væksten i selve netværket teknologiske fremskridt. Som følge heraf er der bekymringer om miljøpåvirkningen og kulstofaftrykket af Bitcoin -minedrift.

Der er imidlertid bestræbelser på at afbøde denne negative eksternalitet ved at søge renere og grøn energi kilder til minedrift (såsom geotermi eller solceller), samt udnyttelse af kulstofkompensation kreditter. Skift til mindre energiintensive konsensusmekanismer som f.eks bevis for indsats (PoS), som Ethereum planlægger at gøre, er en anden strategi; dog kommer PoS med sit eget sæt ulemper og ineffektivitet.