Біткойн майнінг, пояснив
Цілком ймовірно, що ви почуєте фразу «видобуток біткойна», і ваш розум починає блукати до західної фантазії про підбирання, бруд та враження від цього багатим. Як виявляється, аналогія не за горами.
Набагато менш гламурний, але настільки ж невизначений, видобуток біткойна здійснюється за допомогою потужних комп'ютерів, які вирішують складні обчислювальні математичні задачі (читай: настільки складні, що їх неможливо вирішити вручну). Удача та робота, необхідна комп’ютеру для вирішення однієї з цих проблем, є еквівалентом шахтаря, який ударяє золото в землю - під час копання в пісочниці. На момент написання шансу комп’ютер, який вирішує одну з цих проблем, становить 1 на 6 трильйонів, але про це пізніше.
Результат "видобутку біткойна" двоякий. По-перше, коли комп’ютери вирішують ці складні математичні задачі в мережі біткойн, вони виробляють новий біткойн, не на відміну від того, коли гірнича операція видобуває золото з землі. По-друге, вирішуючи задачі з обчислювальної математики, шахтарі біткойна роблять платіжну мережу Bitcoin надійною та безпечною, перевіряючи інформацію про її транзакцію.
Є хороший шанс, що все це мало стільки сенсу. Для того, щоб пояснити, як видобуток біткойна працює більш детально, почнемо з процесу, який трохи ближче до домашнього: регулювання друкованої валюти.
Основи біткойна: Що таке майнінг криптовалют ">
Споживачі, як правило, довіряють друкованій валюті, принаймні, у Сполучених Штатах. Це тому, що долар США підтримується центральним банком під назвою Федеральна резервна система. Окрім ряду інших обов'язків, Федеральна резервна система регулює виробництво нових грошей та притягує до відповідальності за використання підробленої валюти.
Навіть цифрові платежі за допомогою долара США підтримуються центральним органом влади. Наприклад, коли ви здійснюєте покупку в Інтернеті за допомогою своєї дебетової або кредитної картки, наприклад, цю транзакцію обробляє компанія, яка переробляє платежі, такі як Mastercard або Visa. Окрім запису вашої історії транзакцій, ці компанії підтверджують, що транзакції не є шахрайськими, що є однією з причин того, що ваша дебетова або кредитна картка може бути призупинена під час подорожі.
Біткойн, з іншого боку, не регулюється центральним органом влади. Натомість біткойн підтримується мільйонами комп'ютерів у всьому світі, що називаються "шахтарями". Ця мережа комп'ютерів виконує ту саму функцію, що і Федеральний резерв, Visa та Mastercard, але з кількома ключовими відмінностями. Як і Федеральний резерв, Visa та Mastercard, шахтарі біткойна фіксують транзакції та перевіряють їх точність. Однак, на відміну від центральних органів влади, шахтарі біткойна розповсюджуються по всьому світу і фіксують дані транзакцій у загальнодоступному списку, до якого може отримати доступ кожен, навіть ви.
Коли хтось здійснює покупку чи продаж за допомогою біткойна, ми називаємо це "транзакцією". Операції, здійснені в магазині та в Інтернеті, документуються банками, системами продажу та фізичними квитанціями. Шахтарі біткойна досягають такого ж ефекту без цих установ, згрупуючи транзакції разом у «блоки» та додаючи їх до публічного запису, який називається «блокчейн».
Коли шахтарі bitcoin додають новий блок транзакцій до blockchain, частина їх роботи полягає в тому, щоб переконатися в правильності цих транзакцій. (Докладніше про магію того, як це відбувається за секунду.) Зокрема, шахтарі біткойна переконують, що біткойн не дублюється, унікальна вигадка цифрових валют під назвою "подвійне витрачання". З друкованими валютами копіювання грошей не є. питання. Після того, як ви витратите в магазині 20 доларів, цей рахунок перебуває в руках діловода. З цифровою валютою, однак, це вже інша історія.
Цифрову інформацію можна відтворити відносно легко, тому з біткойнами та іншими цифровими валютами існує ризик, що користувач може зробити копію свого біткойна та надіслати його іншій стороні, зберігаючи при цьому оригінал. Повернімося на мить до друкованої валюти і скажемо, що хтось намагався дублювати свою банкноту в розмірі 20 доларів, щоб витратити і оригінал, і підробку в продуктовий магазин. Якби офіцер знав, що клієнти копіюють гроші, все, що їм потрібно було б, це подивитися порядкові номери рахунків. Якби цифри були однаковими, канцелярський персонал знав би, що гроші були скопійовані. Ця аналогія схожа на те, що робить майнер біткойна, коли вони перевіряють нові транзакції.
Однак за 600 000 покупок і продажів, що відбуваються за один день, проте перевірка кожної з цих транзакцій може бути великою роботою для шахтарів, що отримує ще одну ключову різницю між шахтарями біткойна та Федеральним резервом, Mastercard або Visa. Як компенсацію за свої зусилля, шахтарі отримують біткойн щоразу, коли вони додають новий блок транзакцій у блокчейн. Кількість нового біткойна, випущеного за кожен видобутий блок, називається "винагородою за блок". Нагорода за блок вдвічі зменшується кожні 210 000 блоків або приблизно кожні 4 роки. У 2009 році було 50. У 2013 році було 25, у 2018 році - 12, 5, а десь у середині 2020 року вдвічі зменшиться до 6, 25.
При такому скороченні вдвічі загальна кількість біткоінів в обігу наблизиться до ліміту в 21 мільйон, що зробить валюту дефіцитнішою та ціннішою з часом, але також дорожче виробляє шахтарів.
Як працює майнінг біткойна?
Ось улов. Для того, щоб шахтарі біткойна фактично заробляли біткойн від перевірки транзакцій, мають відбутися дві речі. По-перше, вони повинні перевірити трансакції вартістю 1 мегабайт (Мбайт), що теоретично може становити не менше 1 транзакції, але частіше декількох тисяч, залежно від того, скільки даних зберігає кожна транзакція. Це легка частина.
По-друге, для того, щоб додати блок транзакцій до blockchain, шахтарі повинні вирішити складну обчислювальну математичну задачу, яку також називають "доказом роботи". Те, що вони насправді роблять, намагається придумати 64-значне шістнадцяткове число, яке називається "хеш", яке менше або дорівнює цільовому хешу. В основному, комп'ютер шахтаря випилює хеші зі швидкістю мегагашів за секунду (МГц / с), гігагаш за секунду (ГГ / с), або навіть терахаши в секунду (ТГ / с) залежно від пристрою, здогадуючись про всі можливі 64- розрядні числа, поки вони не знайдуть рішення. Іншими словами, це азартна гра.
Рівень складності останнього блоку на момент написання становить близько 6, 061, 518, 831, 027. Тобто шанс комп’ютера, який виробляє хеш нижче цілі, становить 1 на 6 061 518 831 027 - менше 1 на 6 трлн. Цей рівень коригується кожні 2016 квартали, або приблизно кожні 2 тижні, з метою збереження ставок видобутку постійними. Тобто, чим більше шахтарів, які змагаються за рішення, тим складнішою буде проблема. Справедливо і протилежне. Якщо обчислювальна потужність знята з мережі, складність регулюється вниз, щоб полегшити видобуток.
Поясніть, як мені п'ять (ELI5)
Ось корисна аналогія від редактора Інвестопедії Юні Гонга:
"Скажіть, я кажу трьом друзям, що я думаю про число від 1 до 100, і я записую це число на аркуші паперу і запечатую його в конверті. Мої друзі не повинні вгадувати точну кількість, вони просто повинні бути першою людиною, яка здогадається будь-яке число, яке менше або дорівнює числу, про яке я думаю. І немає обмежень у тому, скільки здогадок вони отримують.
"Скажімо, я думаю про число 19. Якщо Друг А здогадається 21, вони програють, тому що 21> 19. Якщо Друг В здогадується 16, а Друг С здогадується 12, то вони обоє теоретично дійшли до життєздатних відповідей, тому що 16 < 19 та 12 <19. Немає додаткового кредиту для Друга B, навіть якщо відповідь Б була ближче до цільової відповіді 19.
"Тепер уявіть, що я ставлю питання" здогадайтесь, про яке число я думаю ", але я не прошу лише трьох друзів, і я не думаю про число від 1 до 100. Швидше я прошу мільйони майбутніх шахтарів, і я думаю про 64-значне шістнадцяткове число. Тепер ви бачите, що вгадати правильну відповідь буде надзвичайно важко ".
Як можна змагатися з мільйонами шахтарів?
Якщо 1 на 6 трлн не здається достатньо складним, як це є, ось привід для вилову. Не тільки шахтарі біткойн повинні придумати правильний хеш, вони також повинні бути першими.
Оскільки майнінг біткойна - це загадкові здогадки, то, коли ви знайдете правильну відповідь перед іншим шахтарем, майже все стосується того, наскільки швидко ваш комп'ютер може робити хеші. Буквально десятиліття тому шахтарі біткойна могли конкурувати на звичайних настільних комп'ютерах. Однак з часом шахтарі зрозуміли, що графічні картки, які зазвичай використовуються для відеоігор, ефективніше при видобутку, ніж настільні комп'ютери та графічні процесори (GPU), які домінують у грі. У 2013 році шахтарі біткойна почали максимально ефективно використовувати комп’ютери, розроблені спеціально для видобутку криптовалюти, званих інтегральними схемами, орієнтованими на додатки (ASIC). Вони можуть коштувати від 500 доларів до десятків тисяч.
Сьогодні видобуток біткойна настільки конкурентоспроможний, що його можна вигідно здійснити лише за допомогою найсучасніших ASIC. Під час використання настільних комп’ютерів, графічних процесорів чи старих моделей ASIC вартість споживання енергії фактично перевищує отриманий дохід. Навіть з найновішим підрозділом у вашому розпорядженні, одного комп’ютера рідко вистачає, щоб конкурувати з тим, що шахтарі називають "майнінг-пулами".
Гірничий пул - це група шахтарів, які поєднують свої обчислювальні потужності і розділяють видобутий біткойн між учасниками. Непропорційно велика кількість блоків видобувається басейнами, а не окремими шахтарями. У липні 2017 року майнінг-пули та компанії становили приблизно від 80% до 90% обчислювальної здатності біткойна.
Чи стійкий майнінг Bitcoin?
Від 1 до 6 трильйонів шансів, масштабування рівня складності та масивної мережі користувачів, що перевіряють транзакції, один блок транзакцій перевіряється приблизно кожні 10 хвилин. Але важливо пам’ятати, що 10 хвилин - це мета, а не правило.
Мережа біткойн може обробляти близько семи транзакцій в секунду, при цьому транзакції реєструються в блокчейні кожні 10 хвилин. Оскільки мережа користувачів біткойна продовжує зростати, однак кількість транзакцій, здійснених за 10 хвилин, з часом перевершить кількість транзакцій, які можна обробити за 10 хвилин. З цього моменту час очікування транзакцій розпочнеться і продовжить збільшуватися, якщо не буде внесено змін до протоколу біткойн.
Ця проблема в основі протоколу bitcoin відома як "масштабування". Хоча шахтарі біткойна зазвичай погоджуються, що щось потрібно зробити для вирішення масштабування, є менше консенсусу щодо того, як це зробити. На момент написання проблеми існує два основних рішення проблеми масштабування: (1) зменшити кількість даних, необхідних для перевірки кожного блоку, або (2) збільшити кількість транзакцій, які може зберігати кожен блок. Маючи менше даних для перевірки на блок, Рішення 1 зробить операції швидшими та дешевшими для шахтарів. Рішення 2 стосується масштабування, дозволяючи обробляти більше інформації кожні 10 хвилин.
У липні 2017 року шахтарі біткойна та гірничі компанії, що представляють приблизно 80% до 90% обчислювальної потужності мережі, проголосували за включення програми, яка зменшила б кількість даних, необхідних для перевірки кожного блоку. Тобто вони пішли з Рішенням 1.
Програма, яку шахтарі проголосували за додавання до протоколу Bitcoin, називається відокремленим свідком, або SegWit. Цей термін являє собою об'єднання відокремлених, що означає «відокремити», і «Свідок», що означає «підписи на біткойн-транзакції». Тоді відокремлений свідок означає відокремити підписи транзакцій від блоку - і прикріпити їх як розширений блок. Хоча додавання однієї програми до протоколу біткойн може не виглядати сильно на шляху рішення, дані підписів, за оцінками, становлять до 65% даних, що обробляються в кожному блоці транзакцій.
Менш ніж через місяць у серпні 2017 року група шахтарів та розробників ініціювала жорсткий форк, залишивши мережу біткойн для створення нової валюти, використовуючи ту саму кодову базу, що і біткойн. Хоча ця група погодилася з необхідністю розв'язання масштабування, вони побоювалися, що використання технології відокремлених свідків не зможе повністю вирішити проблему масштабування.
Натомість вони розібралися з рішенням 2. Отримана валюта, що отримала назву "готівка з біткойна", збільшила розмір блоків до 8 Мб, щоб прискорити процес перевірки, щоб забезпечити виконання близько 2 мільйонів транзакцій на день. 10 лютого 2019 року Bitcoin Cash був оцінений у $ 122, 45 до $ 6060, 01.
Порівняйте інвестиційні рахунки Ім’я постачальника Опис Розкриття рекламодавця × Пропозиції, що з’являються в цій таблиці, є партнерствами, від яких Investopedia отримує компенсацію.