Definicja wydobywania bitcoinów: czy nadal się opłaca?

Co to jest wydobywanie bitcoinów?

Możliwe, że słyszysz frazę „wydobywanie bitcoinów”, a twój umysł zaczyna wędrować do zachodniej fantazji o kilofach, brudu i bogactwie. Jak się okazuje, ta analogia nie jest zbyt odległa.

Wydobywanie bitcoinów jest wykonywane przez komputery o dużej mocy, które rozwiązują złożone problemy matematyczne; problemy te są tak złożone, że nie można ich rozwiązać ręcznie i są na tyle skomplikowane, że obciążają nawet niezwykle wydajne komputery.

Wynik wydobywania bitcoinów jest dwojaki. Po pierwsze, kiedy komputery rozwiązują te złożone problemy matematyczne w sieci Bitcoin, produkują nowy bitcoin (podobnie jak w przypadku operacji wydobywczej wydobywającej złoto z ziemi). Po drugie, rozwiązując matematyczne problemy obliczeniowe, górnicy bitcoinów sprawiają, że sieć płatności Bitcoin jest wiarygodna i bezpieczna, weryfikując informacje o transakcji.

Kiedy ktoś wysyła bitcoin gdziekolwiek, nazywa się to transakcją. Transakcje dokonywane w sklepie lub online są dokumentowane przez banki, systemy punktów sprzedaży i fizyczne pokwitowania. Górnicy Bitcoin osiągają to samo, grupując transakcje w „bloki” i dodając je do publicznego rejestru zwanego a blockchain. Węzły następnie przechowują zapisy tych bloków, aby można je było zweryfikować w przyszłości.

Kiedy górnicy bitcoin dodają nowy blok transakcji do łańcucha bloków, częścią ich pracy jest upewnienie się, że te transakcje są dokładne. W szczególności górnicy bitcoinów upewniają się, że bitcoin nie jest duplikowany, co jest unikalnym dziwactwem walut cyfrowych, zwanym podwójne wydatki. W przypadku walut drukowanych podrabianie jest zawsze problemem. Ale generalnie, kiedy wydajesz 20 dolarów w sklepie, rachunek jest w rękach sprzedawcy. Z walutą cyfrową to jednak inna historia.

Informacje cyfrowe można stosunkowo łatwo odtworzyć, więc w przypadku Bitcoina i innych walut cyfrowych istnieje ryzyko, że wydający może zrobić kopię swojego bitcoina i wysłać go innej stronie, wciąż trzymając się oryginał.

Uwagi specjalne

Nagradzanie górników bitcoin

Przy nawet 300 000 zakupów i sprzedaży w ciągu jednego dnia weryfikacja każdej z tych transakcji może być dla górników bardzo pracochłonna. W ramach rekompensaty za swoje wysiłki górnicy otrzymują bitcoiny za każdym razem, gdy dodadzą nowy blok transakcji do łańcucha bloków.

Ilość nowych bitcoinów uwalnianych z każdym wydobytym blokiem nazywana jest nagrodą za blok. Nagroda za blok zmniejsza się o połowę co 210 000 bloków (lub mniej więcej co cztery lata). W 2009 roku było to 50. W 2013 r. było to 25, w 2018 r. 12,5, a w maju 2020 r o połowę do 6,25.

Ten system będzie działał do około 2140 roku.W tym momencie górnicy zostaną nagrodzeni opłatami za przetwarzanie transakcji, które zapłacą użytkownicy sieci. Opłaty te zapewniają, że górnicy nadal mają motywację do kopania i utrzymywania sieci. Chodzi o to, że konkurencja o te opłaty spowoduje, że pozostaną one na niskim poziomie po zakończeniu halvingów.

Te halvingi zmniejszają tempo tworzenia nowych monet, a tym samym zmniejszają dostępną podaż. Może to mieć pewne konsekwencje dla inwestorów, ponieważ inne aktywa o niskiej podaży – takie jak złoto – mogą mieć wysoki popyt i powodować wzrost cen. Przy takim tempie zmniejszania się o połowę, całkowita liczba bitcoinów w obiegu osiągnie limit 21 milionów, co sprawi, że waluta będzie z czasem całkowicie ograniczona i potencjalnie bardziej wartościowa.

Weryfikacja transakcji Bitcoin

Aby górnicy bitcoinów faktycznie zarabiali bitcoiny na weryfikacji transakcji, muszą wystąpić dwie rzeczy. Najpierw muszą zweryfikować transakcje o wartości jednego megabajta (MB), która teoretycznie może być tak mała jak jedną transakcję, ale częściej kilka tysięcy, w zależności od tego, ile danych przechowuje każda transakcja.

Po drugie, aby dodać blok transakcji do łańcucha bloków, górnicy muszą rozwiązać złożony problem matematyczny, zwany również dowodem pracy. W rzeczywistości próbują wymyślić 64-cyfrową liczbę szesnastkową, zwaną haszem, która jest mniejsza lub równa docelowemu haszowi. Zasadniczo komputer górnika wypluwa skróty z różną szybkością — megahasze na sekundę (MH/s), gigahasze na sekundę (GH/s), lub terahasze na sekundę (TH/s) — w zależności od jednostki, odgadywanie wszystkich możliwych 64-cyfrowych liczb, aż do znalezienia rozwiązania. Innymi słowy, to hazard.

Poziom trudności najnowszego bloku według stanu na sierpień 2020 r. wynosi ponad 16 bilionów. Oznacza to, że szansa, że ​​komputer wygeneruje skrót poniżej celu wynosi 1 na 16 bilionów. Aby spojrzeć na to z perspektywy, masz około 44 500 razy większe szanse na wygranie jackpota Powerball za pomocą jednego losu na loterię, niż wybranie prawidłowego hasza za jednym razem. Na szczęście górnicze systemy komputerowe wyrzucają wiele możliwości haszowania. Niemniej jednak wydobycie bitcoinów wymaga ogromnych ilości energii i zaawansowanych operacji obliczeniowych.

Poziom trudności jest dostosowywany co 2016 bloków lub mniej więcej co dwa tygodnie, aby utrzymać stałe tempo wydobycia. Oznacza to, że im więcej górników będzie rywalizować o rozwiązanie, tym trudniejszy będzie problem. Prawdą jest również coś przeciwnego. Jeśli moc obliczeniowa zostanie odjęta od sieci, trudność zmniejsza się, aby ułatwić wydobycie.

Analogia do wydobywania bitcoinów

Powiedzmy, że mówię trzem przyjaciołom, że myślę o liczbie od 1 do 100, zapisuję tę liczbę na kartce papieru i zaklejam ją w kopercie. Moi przyjaciele nie muszą odgadywać dokładnej liczby, po prostu muszą być pierwszą osobą, która odgadnie dowolną liczbę, która jest mniejsza lub równa liczbie, o której myślę. I nie ma ograniczeń co do liczby możliwych domysłów.

Powiedzmy, że myślę o liczbie 19. Jeśli znajomy A zgadnie 21, przegrywa, ponieważ 21 > 19. Jeśli Przyjaciel B zgadnie 16, a Przyjaciel C 12, to teoretycznie obaj doszli do realnych odpowiedzi, ponieważ 16 < 19 i 12 < 19. Nie ma „dodatkowego kredytu” dla znajomego B, mimo że odpowiedź B była bliższa docelowej odpowiedzi 19.

Teraz wyobraź sobie, że zadaję pytanie „zgadnij, o jakiej liczbie myślę”, ale nie pytam tylko trzech znajomych i nie myślę o liczbie od 1 do 100. Raczej pytam miliony niedoszłych górników i myślę o 64-cyfrowej liczbie szesnastkowej. Teraz widzisz, że odgadnięcie właściwej odpowiedzi będzie niezwykle trudne.

Górnicy bitcoinów nie tylko muszą wymyślić odpowiedni hash, ale także muszą być pierwszymi, którzy to zrobią.

Ponieważ wydobycie bitcoinów jest zasadniczo zgadywaniem, znalezienie właściwej odpowiedzi, zanim inny górnik będzie miał prawie wszystko, co ma związek z szybkością, z jaką komputer może generować skróty. Jeszcze dziesięć lat temu kopanie bitcoinów mogło być przeprowadzane w konkurencyjny sposób na zwykłych komputerach stacjonarnych. Jednak z biegiem czasu górnicy zdali sobie sprawę, że karty graficzne powszechnie używane w grach wideo są bardziej efektywne i zaczęli zdominować grę. W 2013, górnicy bitcoin zaczęli używać komputerów zaprojektowanych specjalnie do kopania kryptowalut tak wydajnie, jak to możliwe, zwanych układami scalonymi specyficznymi dla aplikacji (ASIC). Mogą one kosztować od kilkuset dolarów do dziesiątek tysięcy dolarów, ale ich wydajność w wydobywaniu bitcoinów jest lepsza.

Dziś wydobycie bitcoinów jest tak konkurencyjne, że może być opłacalne tylko przy użyciu najnowocześniejszych układów ASIC. Podczas korzystania z pulpitu komputery, procesory graficzne (GPU) lub starsze modele ASIC, koszt zużycia energii faktycznie przewyższa przychody wygenerowane. Nawet mając do dyspozycji najnowszą jednostkę, jeden komputer rzadko wystarcza, aby konkurować z czymś, co górnicy nazywają basenami wydobywczymi.

A basen górniczy to grupa górników, którzy łączą swoją moc obliczeniową i dzielą wydobyty bitcoin pomiędzy uczestników. Nieproporcjonalnie duża liczba bloków jest wydobywana przez baseny, a nie przez indywidualnych górników. Pule wydobywcze i firmy reprezentowały duży procent mocy obliczeniowej Bitcoina.

Bitcoin kontra Tradycyjne waluty

Konsumenci mają tendencję do zaufania do walut drukowanych. Dzieje się tak, ponieważ dolar amerykański jest wspierany przez bank centralny USA, zwany Rezerwa Federalna. Oprócz wielu innych obowiązków, Rezerwa Federalna reguluje produkcję nowych pieniędzy, a rząd federalny ściga użycie fałszywej waluty.

Nawet płatności cyfrowe za pomocą dolara amerykańskiego są wspierane przez władze centralne. Na przykład, gdy dokonujesz zakupu online przy użyciu karty debetowej lub kredytowej, transakcja ta jest przetwarzana przez firmę przetwarzającą płatności (taką jak Mastercard lub Visa). Oprócz rejestrowania historii transakcji firmy te sprawdzają, czy transakcje nie są fałszywe, co jest jednym z powodów, dla których Twoja karta debetowa lub kredytowa może zostać zawieszona podczas podróży.

Z drugiej strony Bitcoin nie jest regulowany przez organ centralny. Zamiast tego Bitcoin jest wspierany przez miliony komputerów na całym świecie zwanych węzłami. Ta sieć komputerów pełni tę samą funkcję, co Rezerwa Federalna, Visa i Mastercard, ale z kilkoma kluczowymi różnicami. Węzły przechowują informacje o wcześniejszych transakcjach i pomagają zweryfikować ich autentyczność. Jednak w przeciwieństwie do tych władz centralnych, węzły Bitcoin są rozsiane po całym świecie i rejestrują dane transakcji na publicznej liście, do której każdy może uzyskać dostęp.

Historia wydobywania bitcoinów

Od 1 do 16 bilionów szans, skalowanie poziomów trudności i ogromna sieć użytkowników weryfikujących transakcje, jeden blok transakcji jest weryfikowany mniej więcej co 10 minut. Należy jednak pamiętać, że 10 minut to cel, a nie reguła.

Sieć Bitcoin przetwarza obecnie prawie cztery transakcje na sekundę od sierpnia 2020 r., a transakcje są rejestrowane w blockchain co 10 minut. Dla porównania Visa może przetwarzać około 65 000 transakcji na sekundę. Jednak w miarę rozwoju sieci użytkowników Bitcoin liczba transakcji dokonanych w ciągu 10 minut ostatecznie przekroczy liczbę transakcji, które można przetworzyć w ciągu 10 minut. W tym momencie czas oczekiwania na transakcje rozpocznie się i będzie się wydłużał, chyba że nastąpi zmiana w protokole Bitcoin.

Ten problem leżący u podstaw protokołu Bitcoin jest znany jako skalowanie. Chociaż górnicy bitcoinów ogólnie zgadzają się, że należy coś zrobić, aby rozwiązać problem skalowania, nie ma zgody co do tego, jak to zrobić. Zaproponowano dwa główne rozwiązania problemu skalowania. Deweloperzy zasugerowali utworzenie dodatkowej warstwy Bitcoina „poza łańcuchem”, która pozwoliłaby na szybsze transakcje, które mogą być później zweryfikowane przez blockchain, lub zwiększenie liczby transakcji, które każdy blok sklep z puszkami. Mając mniej danych do weryfikacji na blok, pierwsze rozwiązanie sprawiłoby, że transakcje byłyby szybsze i tańsze dla górników. Drugi zajmuje się skalowaniem, umożliwiając przetwarzanie większej ilości informacji co 10 minut poprzez zwiększanie rozmiaru bloku.

w Lipiec 2017, bitcoin górnicy i firmy wydobywcze reprezentujące około 80% do 90% mocy obliczeniowej sieci przegłosowano za włączeniem programu, który zmniejszyłby ilość danych potrzebnych do weryfikacji każdego bloku.

Program, który górnicy głosowali za dodaniem do protokołu Bitcoin, nazywa się Segregowany świadeklub SegWit. Termin ten jest połączeniem segregacji, co oznacza oddzielne, i świadka, co odnosi się do podpisów na transakcji Bitcoin. Segregated Witness oznacza zatem oddzielenie podpisów transakcji od bloku – i dołączenie ich jako rozszerzonego bloku. Chociaż dodanie jednego programu do protokołu Bitcoin może nie wydawać się dużym rozwiązaniem, Szacuje się, że dane podpisu stanowią do 65% danych przetwarzanych w każdym bloku transakcje.

Niecały miesiąc później, w sierpniu 2017 r., grupa górników i deweloperów zainicjowała twardy widelec, opuszczając sieć Bitcoin, aby stworzyć nową walutę przy użyciu tej samej bazy kodu, co Bitcoin. Chociaż grupa ta zgodziła się z potrzebą rozwiązania problemu skalowania, obawiali się, że zastosowanie technologii SegWit nie rozwiąże w pełni problemu skalowania.

Zamiast tego wybrali drugie rozwiązanie, polegające na zwiększeniu liczby transakcji, które może przechowywać każdy blok. Powstała waluta, zwana Bitcoin Cash, zwiększyła rozmiar bloku do 8 MB, aby przyspieszyć proces weryfikacji i umożliwić wykonanie około 2 milionów transakcji dziennie. W sierpniu. 16, 2020, Bitcoin Cash został wyceniony na około 302 USD do około 11 800 USD Bitcoina.