Майнинг Биткоинов — что это такое: вознаграждение, майнинг пулы и другие особенности


Здравствуйте, уважаемые читатели проекта Тюлягин! В сегодняшней статье мы с вами рассмотрим такое понятие как майнинг биткоина. В статье мы кратко и простым языком разберем что это такое и основные особенности майнинга биткоинов, в том числе вознаграждение, проверку транзакций, сравнение с традиционными валютами и историю биткоин-майнинга.

Майнинг Биткоинов - что это такое вознаграждение, майнинг пулы и другие особенности

Содержание статьи:

Что такое майнинг биткоинов?

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

Майнинг биткойнов осуществляется мощными компьютерами, которые решают сложные вычислительные математические задачи, эти задачи 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 биткойнов, они производят новый биткойн (мало чем отличается от того, когда операция по добыче золота извлекает золото из земли). Во-вторых, решая задачи вычислительной математики, майнеры биткойнов делают сеть платежей 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 «цепочкой блоков». 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 «двойным расходом» (double-spending). «В случае печатных денег подделка всегда является проблемой. Но обычно, когда вы тратите 1000 рублей в магазине, эти деньги оказываются в руках продавца. Однако с цифровой валютой дело обстоит иначе.

Цифровую информацию можно воспроизвести относительно легко, поэтому с биткойнами и другими цифровыми валютами существует риск того, что спонсор может сделать копию своего биткойна и отправить ее другой стороне, сохраняя при этом оригинал.

Особенности майнинга Биткоинов

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. В 2009 году он составлял 50. В 2013 году — 25, в 2018 году — 12,5, а в мае 2020 года снизился вдвое до 6,25.

Биткойн успешно сократил вознаграждение за майнинг вдвое — с 12,5 до 6,25 — в третий раз 11 мая 2020 года.

Эта система будет действовать примерно до 2140 года. После этого 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, поскольку 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.

Сальвадор сделал биткойн законным платежным средством 9 июня 2021 года. Это первая страна, которая сделала это. Криптовалюту можно использовать для любой транзакции, в которой ее может принять бизнес. Доллар США продолжает оставаться основной валютой Сальвадора.

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 одной транзакцией, 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» (proof of work). 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 терахеши в секунду (TH/s) — в зависимости от устройства, угадывая все возможные 64-значные числа, пока они не придут к решению. Другими словами, это авантюра.

Уровень сложности последнего блока по состоянию на август 2020 года составляет более 16 триллионов. 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 американской лотереи 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 огромных затрат энергии и сложных вычислительных операций.

Уровень сложности корректируется каждые 2016 блоков или примерно каждые 2 недели, чтобы поддерживать постоянную скорость добычи. То есть, чем больше майнеров соревнуются за решение, тем сложнее станет задача. Обратное тоже верно. Если вычислительная мощность отключена от сети, сложность уменьшается, чтобы упростить добычу.

Аналогия с биткойн-майнингом

Скажем, я говорю трем друзьям, что загадал число 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.

Скажем, я думаю о числе 19. Если Друг А угадает 21, он проиграет, потому что 21> 19. Если друг B говорит 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.

Теперь представьте, что я задаю вопрос «угадайте, какое число я загадал», но я задаю не только трем друзьям, и я не думаю о числе от 1 до 100. Скорее, я спрашиваю миллионы потенциальных майнеров, и я 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 этом. В 2013 году майнеры биткойнов начали использовать компьютеры, разработанные специально для максимально эффективного майнинга криптовалюты, которые называются специализированными интегральными схемами (ASIC). Они могут стоить от нескольких сотен долларов до десятков тысяч, 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 настольных компьютеров, графических процессоров или более старых моделей ASIC (АСИК) стоимость энергопотребления фактически превышает полученный доход. Даже имея в своем распоряжении новейшее устройство, одного компьютера редко бывает достаточно, чтобы конкурировать с тем, что майнеры называют «майнинг-пулами».

Майнинг пулы это группа майнеров, которые совмещают свои вычислительные мощности и распределяют добытый Bitcoin между участниками. Непропорционально большое количество блоков добывается пулами, а не отдельными майнерами. Майнинговые пулы и компании составляют значительную долю вычислительной мощности биткойнов.

Биткойн против традиционных валют

Потребители склонны доверять печатной валюте. Это потому, что доллар США поддерживается центральным банком США, называемым Федеральной резервной системой. 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. Например, когда вы совершаете онлайн-покупку с помощью дебетовой или кредитной карты, эта транзакция обрабатывается компанией по обработке платежей (например, Mastercard или Visa). Помимо записи истории транзакций, эти компании проверяют, не являются ли транзакции мошенническими, что является одной из причин, по которой действие вашей дебетовой или кредитной карты может быть приостановлено 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, биткойн-узлы 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 июнь 2021 года сеть биткойнов в настоящее время обрабатывает чуть более двух 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 биткойнов продолжает расти, количество транзакций, совершаемых за 10 минут, в конечном итоге превысит количество транзакций, которые могут быть обработаны за 10 минут. С этого момента время ожидания транзакций начнется и будет увеличиваться, если только в протокол биткойнов не будет внесено изменение.

Эта проблема, лежащая в основе протокола биткойнов, известна как «масштабирование». Хотя майнеры биткойнов в целом согласны с тем, что необходимо что-то сделать для решения проблемы масштабирования, единого мнения о том, как это сделать, нет. Было предложено два основных решения проблемы масштабирования. Разработчики предложили либо (1) создать вторичный уровень «вне сети» для Биткойна, который позволит более быстрые транзакции, которые позже могут быть проверены блокчейном, либо (2) увеличить количество транзакций, которые может хранить каждый блок. При меньшем количестве данных для проверки на каждый блок Решение 1 сделает транзакции более быстрыми и дешевыми для майнеров. Решение 2 касается масштабирования, позволяя обрабатывать больше информации каждые 20 минут за счет увеличения размера блока.

В июле 2017 года майнеры биткойнов и майнинговые компании, на долю которых приходится 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 биткойнов, называется изолированным свидетелем или SegWit. Этот термин представляет собой объединение Segregated, что означает «разделять», и Witness, что означает «подписи 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 биткойнов может показаться не таким уж большим решением, по оценкам, данные подписи составляют до 65% данных, обрабатываемых в каждом блоке транзакций.

Менее чем через месяц, в августе 2017 года, группа майнеров и разработчиков инициировала хард-форк, оставив сеть биткойнов 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 сегрегированных свидетельств не решит полностью проблему масштабирования.

Вместо этого они выбрали Решение 2. 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. 27 июня 2021 года Bitcoin Cash был оценен примерно в 455 доллара, а биткойн — примерно в 33 200 долларов.

Резюме

  • Биткойн-майнинг — это процесс создания нового биткойна путем решения вычислительной задачи.
  • Майнинг биткойнов необходим для ведения реестра транзакций, на которых основан биткойн.
  • За последние несколько лет майнеры стали очень искушенными, используя сложное оборудование для ускорения операций по добыче полезных ископаемых.

А на этом сегодня все про майнинг биткоинов. Делитесь статьей в социальных сетях и мессенджерах и добавляйте сайт в закладки. Успехов и до новых встреч на страницах проекта Тюлягин!


Оставьте комментарий