Определение биткойн-майнинга: все еще прибыльно?

Что такое биткойн-майнинг?

Скорее всего, вы слышите фразу «добыча биткойнов», и ваш разум начинает блуждать в западных фантазиях о кирках, грязи и разбогатении. Как оказалось, эта аналогия не так уж и далека.

Майнинг биткойнов выполняется мощными компьютерами, которые решают сложные вычислительные математические задачи; эти проблемы настолько сложны, что их невозможно решить вручную, и они достаточно сложны, чтобы облагать налогом даже невероятно мощные компьютеры.

Результат майнинга биткойнов двоякий. Во-первых, когда компьютеры решают эти сложные математические задачи в сети Биткойн, они производят новый биткойн (мало чем отличается от того, когда операция по добыче золота извлекает золото из земли). Во-вторых, решая вычислительные математические задачи, майнеры биткойнов делают платежную сеть биткойнов надежной и безопасной, проверяя информацию о транзакциях.

Когда кто-то отправляет биткойны куда-либо, это называется транзакцией. Транзакции, совершаемые в магазине или онлайн, документируются банками, системами точек продаж и физическими квитанциями. Биткойн-майнеры достигают того же, объединяя транзакции в «блоки» и добавляя их в общедоступную запись, называемую блокчейн. Затем узлы сохраняют записи этих блоков, чтобы их можно было проверить в будущем.

Когда майнеры биткойнов добавляют новый блок транзакций в цепочку блоков, часть их работы заключается в том, чтобы убедиться, что эти транзакции точны. В частности, майнеры биткойнов следят за тем, чтобы биткойны не дублировались, - уникальная особенность цифровых валют, называемая двойное расходование. В случае печатных денег подделка всегда является проблемой. Но обычно, когда вы тратите 20 долларов в магазине, этот счет находится в руках продавца. Однако с цифровой валютой дело обстоит иначе.

Цифровую информацию можно относительно легко воспроизвести, поэтому с биткойнами и другими цифровыми валютами существует риск того, что спонсор может сделать копию своего биткойна и отправить его другой стороне, все еще удерживая оригинал.

Особые соображения

Награждение майнеров биткойнов

Поскольку за один день совершается до 300000 покупок и продаж, проверка каждой из этих транзакций может стать большой работой для майнеров. В качестве компенсации за свои усилия майнеры получают биткойны каждый раз, когда они добавляют новый блок транзакций в цепочку блоков.

Количество новых биткойнов, выпущенных с каждым добытым блоком, называется вознаграждением за блок. Вознаграждение за блок уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков (или примерно каждые четыре года). В 2009 году было 50. В 2013 году было 25, в 2018 году - 12,5, а в мае 2020 года - было. сократилось вдвое до 6,25.

Эта система будет действовать примерно до 2140 года.В этот момент майнеры будут вознаграждены комиссией за обработку транзакций, которую будут платить пользователи сети. Эти сборы гарантируют, что у майнеров по-прежнему будет стимул майнить и поддерживать работу сети. Идея состоит в том, что конкуренция за эти сборы заставит их оставаться на низком уровне после завершения халвинга.

Эти сокращения вдвое снижают скорость создания новых монет и, таким образом, уменьшают доступное предложение. Это может иметь определенные последствия для инвесторов, потому что другие активы с низким предложением, такие как золото, могут иметь высокий спрос и толкать цены вверх. При такой скорости сокращения вдвое общее количество биткойнов в обращении достигнет предела в 21 миллион, что сделает валюту полностью конечной и потенциально более ценной с течением времени.

Проверка биткойн-транзакций

Чтобы майнеры биткойнов действительно зарабатывали биткойны на проверке транзакций, должны произойти две вещи. Во-первых, они должны проверить транзакции на сумму в один мегабайт (МБ), что теоретически может быть всего лишь одна транзакция, но чаще всего несколько тысяч, в зависимости от того, сколько данных хранит каждая транзакция.

Во-вторых, чтобы добавить блок транзакций в цепочку блоков, майнеры должны решить сложную вычислительную математическую задачу, также называемую доказательством работы. На самом деле они пытаются придумать 64-значное шестнадцатеричное число, называемое хешем, которое меньше или равно целевому хешу. По сути, компьютер майнера выдает хеши с разной скоростью - мегахеши в секунду (MH / s), гигахеши в секунду (GH / s), или терахешей в секунду (TH / s) - в зависимости от единицы измерения, угадывание всех возможных 64-значных чисел до тех пор, пока они не придут к решению. Другими словами, это авантюра.

Уровень сложности последнего блока по состоянию на август 2020 года составляет более 16 трлн. То есть вероятность того, что компьютер создаст хеш-значение ниже целевого, составляет 1 из 16 триллионов. Для сравнения: у вас примерно в 44 500 раз больше шансов выиграть джекпот Powerball с помощью одного лотерейного билета, чем если бы вы выбрали правильный хеш с одной попытки. К счастью, компьютерные системы для майнинга предоставляют множество возможностей для хеширования. Тем не менее, майнинг биткойнов требует огромного количества энергии и сложных вычислительных операций.

Уровень сложности корректируется каждые 2016 блоков, или примерно каждые две недели, с целью поддержания постоянной скорости майнинга. То есть, чем больше майнеров соревнуются за решение, тем сложнее станет проблема. Обратное тоже верно. Если вычислительная мощность отключена от сети, сложность уменьшается, чтобы упростить добычу.

Аналогия майнинга биткойнов

Допустим, я говорю трем друзьям, что думаю о числе от 1 до 100, пишу это число на листе бумаги и запечатываю в конверт. Моим друзьям не нужно угадывать точное число, они просто должны быть первыми, кто угадывает 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 А угадает 21, он проиграет, потому что 21> 19. Если друг B угадывает 16, а друг C - 12, то теоретически они оба пришли к жизнеспособным ответам, потому что 16 <19 и 12 <19. Друга Б не получил «дополнительной оценки», хотя ответ Б был ближе к целевому ответу, равному 19.

А теперь представьте, что я задаю вопрос «угадайте, какое число я думаю», но я задаю не только трем друзьям, и я не думаю о числе от 1 до 100. Скорее, я спрашиваю миллионы потенциальных майнеров и думаю о 64-значном шестнадцатеричном числе. Теперь вы видите, что угадать правильный ответ будет крайне сложно.

Биткойн-майнеры не только должны придумать правильный хеш, но и первыми сделать это.

Поскольку майнинг биткойнов - это, по сути, догадки, получение правильного ответа до того, как другой майнер будет иметь почти все, что связано с тем, насколько быстро ваш компьютер может производить хэши. Всего десять лет назад добыча биткойнов могла быть конкурентоспособной на обычных настольных компьютерах. Однако со временем майнеры поняли, что видеокарты, обычно используемые для видеоигр, более эффективны, и начали доминировать в игре. В 2013, майнеры биткойнов начали использовать компьютеры, разработанные специально для майнинга криптовалюты с максимальной эффективностью, называемые специализированными интегральными схемами (ASIC). Они могут стоить от нескольких сотен долларов до десятков тысяч долларов, но их эффективность в добыче биткойнов выше.

Сегодня майнинг биткойнов настолько конкурентоспособен, что прибыльно его можно делать только с помощью самых современных ASIC. При использовании рабочего стола компьютеров, графических процессоров (GPU) или более старых моделей ASIC, стоимость энергопотребления фактически превышает выручку. сгенерировано. Даже имея в своем распоряжении новейшее устройство, одного компьютера редко бывает достаточно, чтобы конкурировать с тем, что майнеры называют пулами для майнинга.

А пул для майнинга - это группа майнеров, которые объединяют свои вычислительные мощности и распределяют добытый биткойн между участниками. Непропорционально большое количество блоков добывается пулами, а не отдельными майнерами. Майнинговые пулы и компании составляют значительную часть вычислительной мощности Биткойна.

Биткойн vs. Традиционные валюты

Потребители склонны доверять печатной валюте. Это потому, что доллар США поддерживается центральным банком США, который называется Федеральный резерв. Помимо множества других обязанностей, Федеральная резервная система регулирует производство новых денег, а федеральное правительство преследует судебное преследование за использование поддельной валюты.

Даже цифровые платежи с использованием доллара США поддерживаются центральным органом. Когда вы совершаете онлайн-покупку, например, с помощью дебетовой или кредитной карты, эта транзакция обрабатывается компанией по обработке платежей (например, Mastercard или Visa). Помимо записи вашей истории транзакций, эти компании проверяют, не являются ли транзакции 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 центральным органом. Вместо этого Биткойн поддерживается миллионами компьютеров по всему миру, называемых узлами. Эта сеть компьютеров выполняет те же функции, что и Федеральная резервная система, Visa и Mastercard, но с некоторыми ключевыми отличиями. Узлы хранят информацию о предыдущих транзакциях и помогают проверить их подлинность. Однако, в отличие от этих центральных органов власти, узлы Биткойн разбросаны по всему миру и записывают данные транзакций в общедоступный список, к которому может получить доступ любой.

История биткойн-майнинга

Между шансами 1 из 16 триллионов, масштабируемыми уровнями сложности и огромной сетью пользователей, проверяющих транзакции, один блок транзакций проверяется примерно каждые 10 минут. Но важно помнить, что 10 минут - это цель, а не правило.

По состоянию на август 2020 года сеть Биткойн в настоящее время обрабатывает чуть менее четырех транзакций в секунду, причем транзакции регистрируются в блокчейне каждые 10 минут. Для сравнения, Visa может обрабатывать около 65 000 транзакций в секунду. Однако по мере того, как сеть пользователей Биткойн продолжает расти, количество транзакций, совершаемых 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 увеличиваться, если только в протокол Биткойн не внесены изменения.

Эта проблема, лежащая в основе протокола Биткойн, известна как масштабирование. Хотя майнеры биткойнов в целом согласны с тем, что необходимо что-то делать для решения проблемы масштабирования, единого мнения о том, как это сделать, не существует. Было предложено два основных решения проблемы масштабирования. Разработчики предложили либо создать вторичный слой Биткойна вне сети, который позволил бы быстрее транзакции, которые позже могут быть проверены блокчейном, или увеличение количества транзакций, которые каждый блок можно хранить. При меньшем количестве данных для проверки на каждый блок первое решение сделало бы транзакции более быстрыми и дешевыми для майнеров. Второй будет иметь дело с масштабированием, позволяя обрабатывать больше информации каждые 10 минут за счет увеличения размера блока.

В Июль 2017 г., биткойн горнодобывающие компании и горнодобывающие компании, представляющие примерно от 80% до 90% вычислительной мощности сети проголосовали за включение программы, которая уменьшила бы объем данных, необходимых для проверки каждого блока.

Программа, которую майнеры проголосовали за добавление к протоколу Биткойн, называется Изолированный свидетель, или SegWit. Этот термин представляет собой сочетание слов «сегрегированный», что означает «отдельный», и «свидетель», что относится к подписям в транзакции биткойнов. Таким образом, Segregated Witness означает отделение подписей транзакций от блока и присоединение их как расширенного блока. Хотя добавление одной программы к протоколу Биткойн может показаться не таким уж большим решением, данные подписи, по оценкам, составляют до 65% данных, обрабатываемых в каждом блоке сделки.

Менее чем через месяц, в августе 2017 года, группа майнеров и разработчиков инициировала хард-форк, оставив сеть Биткойн для создания новой валюты с использованием той же кодовой базы, что и Биткойн. Хотя эта группа согласилась с необходимостью решения для масштабирования, они обеспокоены тем, что внедрение технологии SegWit не решит полностью проблему масштабирования.

Вместо этого они пошли со вторым решением увеличения количества транзакций, которые может хранить каждый блок. Получившаяся валюта, получившая название Bitcoin Cash, увеличила размер блока до 8 МБ, чтобы ускорить процесс проверки и обеспечить выполнение около 2 миллионов транзакций в день. Авг. 16 февраля 2020 года Bitcoin Cash был оценен примерно в 302 доллара, а биткойн - примерно в 11 800 долларов.