Uute bitcoini loomine sarnaneb mõnes mõttes väärismetallide kaevandamisega maapõuest. Seetõttu on see saanud tuntuks kui „bitcoini kaevandamine“.
Nagu on märgitud Bitcoini valge raamat:
Uute müntide pidev lisamine kindlas koguses on võrreldav kulla kaevuritega, kes kulutavad ressursse, et kulda ringlusse lasta. Meie puhul kulutatakse selleks protsessori aega ja elektrit.
Bitcoinide kaevandamise lihtsustatud ülevaade on järgmine:
- Inimesed võistlevad bitcoini-preemiate nimel, kasutades selleks arvutusvõimsust protsessis, mida nimetatakse „töö tõendamiseks“ (Proof-of-Work, PoW). Protsess on saanud sellise nime, kuna ainult need osalejad (kaevurid), kes on tõestanud, et on pühendanud piisavalt ressursse (tööd), saavad võimaluse preemiaid võita.
- Umbes iga 10 minuti järel jagatakse preemiad ühele võitjaks osutunud „kaevandajale“.
- Tasud on kahesugused -> (1) „Bloki tasu“, mis koosneb äsja loodud bitcoine’idest. Artikli kirjutamise ajal on bloki tasu suuruseks määratud 6,25 bitcoini (kuid alates 2024. aasta mai algusest väheneb see poole võrra, seejärel väheneb veel poole võrra neli aastat hiljem ja nii edasi). (2) Kõigi praeguses plokis olevate tehingutega seotud tasud. Lõppkasutajad, kes soovivad tehingut teha, peavad lisama kavandatavale tehingule tasu, et motiveerida kaevandajaid seda järgmisesse plokki lisama.
Miks on Bitcoini kaevandamine vajalik?
Bitcoini kaevandamine on võrgu konsensuse saavutamise protsessi oluline osa, mis puudutab raamatupidamisregistri hetkeolukorda. Samuti on see võrgu kaitsmisel rünnakute eest äärmiselt oluline. Teisisõnu on Bitcoini kaevandamine kesksel kohal, et võimaldada inimestel turvaliselt Bitcoini-tehinguid teha. Selle mõistmiseks vaatame lähemalt, kuidas Bitcoin toimib.
Bitcoini võrk on ülemaailmselt jaotatud avalik raamatupidamisregister, mis koosneb tohutust ajamärgistusega tehingute nimekirjast. Näiteks võib üks registri kanne näidata, et isik A saatis esmaspäeval kell 10 isikule B 1 bitcoini. Registrit uuendatakse umbes iga 10 minuti järel, lisades „plokke”, mis sisaldavad uute tehingute nimekirja. Raamatupidamisregistri olemasolu, mida vabatahtlikult säilitavad tuhanded osalejad, keda nimetatakse „sõlmedeks”, võimaldab kõigil näha nii Bitcoini omandiõiguse praegust seisundit kui ka täielikku ajalugu.
Süsteemi ülesehituse tõttu puudub keskne asutus, mis otsustaks, millised tehingud uude plokki lisada. Selle asemel jõutakse raamatupidamisregistri seisundini (ehk „tõeni”) kollektiivselt ja sõlmede koostöö kaudu vastavalt Bitcoini protokollile. Just see detsentraliseerituse omadus annab Bitcoinile mõned tema kõige huvitavamad omadused – nimelt tsensuurikindluse ja loata kasutamise võimaluse.
Enamik sõlmi salvestab lihtsalt raamatupidamisregistri ajaloo, kontrollib uute tehingute autentsust protokolli reeglite kohaselt ja edastab uued tehingublokid teistele sõlmedele. Sel viisil levib võrgu seisund üle kogu maailma, kuni kõikidel sõlmedel on sama teave. Sel hetkel tekib uus „tõde“ selle kohta, kellele miski kuulub.
Oluline on see, et väike rühm sõlmi, mida nimetatakse kaevuriteks, võistlevad omavahel selle nimel, kes saab iga uue ploki tegelikult luua. Uuendatud andmed selle kohta, kellele miski kuulub, algavad ühestainsast kaevurist, kes on võitnud õiguse uue ploki loomiseks. Õiguse uue ploki loomiseks võitmine otsustatakse võistluse kaudu, mida nimetatakse „töö tõendamiseks“ (Proof-of-Work).
Mis on töö tõendamine ja miks see on vajalik?
Töö tõendamise (Proof-of-Work, PoW) kaevandamine on viis matemaatiliselt tõestada, et võrgu osalisel on selles oma panus. See toimib nii, et osalised peavad tõendama, et nad on sooritanud teatavaid energia (töö) kulutavaid arvutusi. Energia kulutamise nõue on oluline, sest see muudab pahatahtlikel osalejatel osalemise äärmiselt kulukaks. Teisisõnu tagab see, et Bitcoini ründamine on raha kaotav (ja väga kulukas) ettevõtmine, mistõttu on selle toimumine äärmiselt ebatõenäoline.
Mänguteooria seisukohast pakub PoW-kaevandamine mitmeid eeliseid:
- Soodustab ausat käitumist: Kaevuritel on stiimul reegleid järgida ja tehinguid korrektselt kinnitada. Kui nad üritavad süsteemi petta, riskivad nad kaotada potentsiaalse ploki tasu ning kaevandamisprotsessi investeeritud energia ja ressursid.
- Turvalisus kulude kaudu: Ploki lisamiseks vajalik jõupingutus (arvutusvõimsus) muudab plokiahela rünnakute suhtes turvaliseks. Iga katse muuta varasemaid tehinguid (st teostada 51% rünnak) nõuaks tohutut arvutusvõimsust, mistõttu on sellised rünnakud kulukad ja ebapraktilised.
- Õiglus: Bloki kaevandamise ja tasu saamise tõenäosus on proportsionaalne kaevandaja poolt kasutatavate arvutusressursside hulgaga. See tagab õiglase mehhanismi uute müntide jaotamiseks ning annab ka otsustusõiguse uute plokkide lisamise üle.
- Sybili vastupanu: PoW-kaevandamine muudab Sybil-rünnakud (kus üks isik loob palju võltsidentiteete, et mõjutada võrku) teostamatuks, kuna iga identiteedi kaevandamisega kaasnevad suured kulud.
Kuidas toimib bitcoini kaevandamine?
Protsessi on kokku võetud Bitcoini valge raamat:
1. Uued tehingud edastatakse kõigile sõlmedele.
2. Iga sõlm kogub uued tehingud plokki.
3. Iga sõlm püüab leida oma plokile keerulise töö tõenduse.
4. Kui sõlm leiab töö tõendi, edastab ta ploki kõigile sõlmedele.
5. Sõlmed aktsepteerivad ploki ainult juhul, kui kõik selles sisalduvad tehingud on kehtivad ja pole veel kulutatud.
6. Sõlmed väljendavad oma nõusolekut plokiga, alustades järgmise ploki loomist ahelas, kasutades selleks heakskiidetud ploki hash-väärtust eelmise ploki hash-väärtusena.
Vaatame seda veidi täpsemalt.
Esiteks on kaevurid need, kes teevad ettepanekuid raamatupidamisregistri uuendamiseks, ning ainult need kaevurid, kes on edukalt läbinud töö tõendamise (Proof-of-Work, PoW) protsessi, saavad lisada uue ploki. See on sätestatud Bitcoini protokollis.
Kaevuritel on vabadus valida kehtivaid tehinguid potentsiaalsete tehingute hulgast, mida sõlmed võrku edastavad. Sellised tehingud kogutakse „mempooli“. Ratsionaalsed ja ausad kaevurid valivad mempoolist tehinguid nende juurde kuuluvate teenustasude alusel, eelistades kõrgemaid tasusid. See loob teenustasuturu, mis aitab tagada, et piiratud plokiruumi kasutatakse õiglaselt ja tõhusalt.
Esimene kaevandaja, kes täidab tõestuse tööga (PoW), edastab oma pakutava uue ploki laiemale sõlmede võrgustikule, kes seejärel kontrollivad, kas plokk vastab protokolli reeglitele. Peamised reeglid on siin järgmised: (1) kõik ploki tehingud on kehtivad (st ei esine topeltkulutusi) ja (2) uus plokk viitab nõuetekohaselt eelmisele plokile ning on nummerdatud järgmisena ahelas (st uus plokk moodustab pikima ahela viimase ploki). Kui see nii on, saadavad sõlmed selle edasi teistele sõlmedele, kes teevad sama protsessi läbi. Sel viisil levib uus plokk võrgus, kuni see on laialdaselt aktsepteeritud kui „tõde”.
Siiski võib juhtuda (ja juhtubki sageli), et rohkem kui üks kaevandaja viib PoW-testi lõpule peaaegu samal ajal ja edastab oma uue ploki võrku üheaegselt. Lisaks võivad sõlmed võrguviivituste ja geograafilise kauguse tõttu saada uusi plokke ettepanekuid veidi erinevatel aegadel.
Oluline on see, et ühe kaevandaja äsja esitatud plokk võib teise omast veidi erineda! Seda seetõttu, et nagu mainitud, on just kaevandajad need, kes otsustavad, millised tehingud plokki lisada – ja kuigi nad püüavad tavaliselt optimeerida kasumlikkust, tekitavad asukoht ja muud tegurid erinevusi. Kui kaks kaevurit saadavad välja erinevad uued plokid, hakkavad võrgustikus levima konkureerivad versioonid „tõest”. Võrk jõuab lõpuks tõe „õige“ versioonini, valides selle ahela, mis kasvab kiiremini.
Analüüsime seda viimast osa. Kujutlege, et on kaks konkureerivat ahelat. Oletame, et 75% kaevuritest valib versiooni A (sest see oli esimene versioon, mida nad nägid) ja alustab järgmise ploki jaoks tõestustööga, tuginedes versioonile A. Ülejäänud 25% kaevuritest valib versiooni B (jällegi seetõttu, et see oli versioon, millele nad juhtusid esimesena sattuma) ja algatab sama protsessi, tuginedes sellele versioonile. Statistiliselt on tõenäoline, et üks versiooni A kallal töötavatest kaevuritest lõpetab töö tõendamise esimesena, edastades uue versiooni võrgustikule. Kuna sõlmed valivad alati pikima ahela, hakkab versioon A võrgus kiiresti domineerima. Tegelikult kaob tõenäosus, et versioon B kasvab kiiremini, eksponentsiaalselt iga lisanduva ploki järel, nii et kuue ploki lisandumise ajaks on see statistiliselt võimatu. Sel põhjusel peetakse enamiku osalejate jaoks kuue ploki jooksul kinnitatud tehingut lõplikuks. Seega on tehingute „lõplikkus” Bitcoini puhul kuus plokki ehk umbes 1 tund.
Tuleb märkida, et plokk, mis ei kuulu lõpuks pikima ahela koosseisu (meie eespool toodud näites versioon B), nimetatakse orbplokiks. Hinnanguliselt tekib selliseid plokke päevas 1–3 korda. Orvublokki sisalduvad tehingud ei lähe kaduma. Seda seetõttu, et kui neid ei olnud juba lisatud versiooni, mis lõpuks kujuneb pikimaks ahelaks, lisatakse need pikima ahela järgmisesse plokki.
Võite kaevandamisega kohe alustada, kasutades GoMining.
Mis on Bitcoini räsialgoritm?
Bitcoin kasutab sõjaväelise tasemega krüpteerimisalgoritmi nimega Secure Hash Algorithm 2 (SHA2). Bitcoini kaevurid saavad tasuks BTC-d, kui nad leiavad juhusliku arvu, mida on võimalik genereerida ainult hash-algoritmi korduva käivitamisega. See protsess on sarnane loteriiga, kus rohkem pileteid ostes suurenevad võiduvõimalused. Pühendades hash-algoritmile rohkem arvutusvõimsust, ostavad kaevurid tegelikult rohkem loteriipileteid.
Mis on bitcoini kaevandamise raskusastme reguleerimine ja miks see on vajalik?
Proof of Work-algoritmi raskusastet kohandatakse automaatselt iga 2016 ploki järel ehk umbes iga kahe nädala tagant. Kohanduste eesmärk on hoida uute plokkide kaevandamise aeg püsivalt 10 minutit ploki kohta.
Raskusastme reguleerimine võtab arvesse hash-algoritmile rakendatava arvutusvõimsuse kogumahtu ehk „hash-võimsust“. Arvutusvõimsuse lisandumisel suureneb raskusaste, muutes kaevandamise kõigile raskemaks. Kui arvutusvõimsust vähendatakse, väheneb raskusaste, muutes kaevandamise lihtsamaks.
Tuleb märkida, et keeruline reguleerimissüsteem muudab bitcoini kaevandamise väärismetallide kaevandamisest üsna erinevaks. Kui näiteks kulla hind tõuseb, meelitab see turule rohkem kaevandajaid. Uute kullakaevandajate lisandumine toob paratamatult kaasa suurema kullatoodangu. Pakkumise ja nõudluse jõudude mõjul langeb see lõpuks kulla turuhinda. Bitcoini puhul on toodetud (vermitud) bitcoini kogus aga eelnevalt kindlaks määratud bitcoini protokolliga. See tähendab, et kaevandajate arv ja võimsus ei mõjuta seda. Seega ei mõjuta toodetud bitcoini kogust see, kui palju kaevandamisvõimsust algoritmile suunatakse.
Kas bitcoini kaevandamine on seaduslik?
Bitcoini kaevandamine on seaduslik enamikus riikides, sealhulgas Ameerika Ühendriikides ja Euroopas. Enamikus piirkondades peavad bitcoini kaevandajad lihtsalt olema kursis elektrienergia kasutamist ja andmeinfrastruktuure käsitlevate seadustega, et tagada kohalike eeskirjade ja määruste järgimine.
Mõnes piirkonnas on kohalikud reguleerivad asutused kehtestanud või kavatsevad kehtestada piiranguid bitcoini kaevandamisele. Kõige sagedamini nimetatakse põhjusteks seda, et bitcoini kaevandamine avaldab negatiivset mõju kohalikele elektrivõrkudele ja/või et sellel on kahjulik mõju keskkonnale. Näiteks ütles Euroopa Väärtpaberiturujärelevalve Asutuse aseesimees Erik Thedéen 2021. aasta novembris, et krüptovaluutad kujutavad endast ohtu Pariisi kokkuleppe kliimamuutuse eesmärkide saavutamisele. Hiina keelas 2021. aasta keskel ametlikult Bitcoini ja muude krüptovaluutade kaevandamise, kuigi märkimisväärne osa Bitcoini hashrate'ist pärineb endiselt sellest riigist.
GoMining pakub lihtsat ja mugavat võimalust hakata üle maailma bitcoine teenima, kusjuures kaevandamistasud BTC-s on saadaval juba esimesest päevast alates.
GoMiningu NFT-de (digitaalsete kaevurite) abil, millest igaühe taga on kindel hulk tegelikku arvutusvõimsust, saavad kasutajad omandada ja hallata osa hashrate’ist, saades iga päev Bitcoin-preemiaid otse oma rahakotti.
Klõpsa siin GoMiningu kohta lisateabe saamiseks või külastage GoMining veebisait.
Kas bitcoini kaevandamine on keskkonnale kahjulik?
Bitcoini keskkonnamõju on teema, mis on pälvinud märkimisväärset tähelepanu. Kriitikud väidavad sageli, et Bitcoin on keskkonnale kahjulik, kuna tarbib palju elektrit, mida nad seostavad negatiivsete keskkonna- ja eetiliste tagajärgedega. Siiski tuleb neid väiteid analüüsida ja hoolikalt uurida. Kuigi Bitcoin tarbib tõepoolest märkimisväärse koguse elektrit, on oluline arvestada, kuidas seda elektrit toodetakse, ning teha asjakohaseid võrdlusi teiste tööstusharudega. Lisaks võib keskkonnamõju sõltuvalt energiaallikast oluliselt erineda ning Bitcoini kaevandamisel kasutatava taastuvenergia osakaalu üle käib arutelu. Lisaks tuleks märkida, et keskkonnale kahjulikud asjad ei pruugi olla eetiliselt halvad. Siinkohal võiks tuua näite energiamahukast, kuid kasulikust teenusest, nagu haiglad. Keskkonnamõju tuleb kaaluda potentsiaalsete eelistega, mille hulka kuuluvad Bitcoini puhul rahvusvaheliste ülekandetasude vähendamine, finantsalane kaasatus ja majandusliku vabaduse loomine. Kuigi Bitcoini energiatarbimine on kindlasti murettekitav, on tegemist mitmetahulise küsimusega, mis vajab nüansseeritud uurimist. Bitcoini keskkonnamõju küsimuse täieliku analüüsi leiate see artikkel.
Kas bitcoini kaevandamine on tulus?
Bitcoini kaevandamine on äärmiselt konkurentsitihe tööstusharu, kus kasumimarginaalid on väikesed. Peamine tootmissisend on elekter, kuigi vaja on ka märkimisväärseid esialgseid investeeringuid riistvarasse ja selle paigaldamiseks vajalikesse ruumidesse. Peamine kasutatav riistvara on nn rakendusspetsiifiline integraallülitus (ASIC), mis on arvutusseade, mis on spetsialiseerunud ainult bitcoini hash-algoritmi käitamisele. Kasumlikkus sõltub peamiselt järjepidevast juurdepääsust odavale elektrienergiale, mida kasutatakse kõige tõhusama ASIC-riistvara jaoks.
Bitcoini kaevandamine on loomulikult tasakaalustuv süsteem. Kui bitcoini hind tõuseb, suurenevad kaevandajate kasumimarginaalid. See meelitab turule juurde uusi kaevandajaid. Uute osalejate lisandumine suurendab aga uute plokkide loomise raskust. See sunnib kõiki osalejaid kulutama rohkem ressursse, vähendades seeläbi kasumlikkust kogu sektoris. Bitcoini hinna pikaajaline langus on ajalooliselt toonud kaasa osa kaevandajate lahkumise, kuna kulud ületavad tulud.
GoMining pakub sujuvat võimalust alustada bitcoini kaevandamist, kusjuures sisenemiskünnis on tööstuse madalaim – vaid 1 TH/s. Kasutajad saavad valida oma algse hashimõõdu ja energiatõhususe taseme ning neil on võimalus oma digitaalset kaevandusseadet igal ajal koheselt täiendada.
Lisateave GoMiningu digitaalsete kaevurite kohta siin.
Kuidas mõjutab bitcoini kaevandamine bitcoini hinda?
Enamikul juhtudel müüvad kaevurid märkimisväärse osa teenitud bitcoine, et katta kaevandamisega seotud kulud. Need kulud suurendavad seega netomüügisurvet. Kaevurite püüdlused maksimeerida kasumlikkust, hoides või müües bitcoine turu dünaamika alusel, võivad mõjutada bitcoini hinna volatiilsust. Siinkohal on argumendiks see, et kui bitcoini hind tõuseb, võivad kaevurid püüda seda kauem hoida lootuses, et saavad suuremat kasumit. See tooks kaasa väiksema netomüügisurve, mis viiks hinna kiirema tõusuni. Kui bitcoini hind aga langeb, müüvad kaevurid tõenäoliselt mitte ainult oma varusid, vaid ka äsja omandatud bitcoine. See omakorda aitaks kaasa langusele.
