Uusien bitcoinien luominen muistuttaa joiltakin osin jalometallien louhintaa maaperästä. Tästä syystä sitä kutsutaan nykyään ”bitcoin-louhinnaksi”.
Kuten Bitcoinin valkoinen kirja:
Uusien kolikoiden tasainen lisääminen vastaa tilannetta, jossa kullankaivajat käyttävät resursseja saadakseen kultaa liikkeeseen. Meidän tapauksessamme kyseessä ovat käytetty prosessoriaika ja sähkö.
Bitcoin-louhinnan yksinkertaistettu kuvaus on seuraava:
- Ihmiset kilpailevat bitcoin-palkkioiden saamisesta käyttämällä laskentatehoa prosessissa, jota kutsutaan nimellä ”Proof-of-Work” (PoW). Prosessi on saanut nimensä siitä syystä, että vain ne osallistujat (louhijat), jotka ovat osoittaneet käyttäneensä riittävästi resursseja (työtä), voivat voittaa palkkioita.
- Noin 10 minuutin välein palkinnot jaetaan yhdelle voittaneelle ”louhijalle”.
- Palkkiot ovat kaksijakoisia -> (1) ”Lohkopalkkio”, joka on vasta luotua bitcoinia. Tätä kirjoitettaessa lohkopalkkio on 6,25 bitcoinia (mutta se puolittuu toukokuun 2024 alussa, puolittuu uudelleen neljä vuotta myöhemmin ja niin edelleen). (2) Kaikkien nykyisen lohkon transaktioiden mukaiset palkkiot. Transaktiota haluavien loppukäyttäjien on liitettävä ehdotettuun transaktioon palkkio, joka kannustaa louhijoita sisällyttämään sen seuraavaan lohkoon.
Miksi Bitcoin-louhintaa tarvitaan?
Bitcoinin louhinta on keskeinen osa verkoston menetelmää, jolla päästään yksimielisyyteen tilikirjan nykytilasta. Se on myös ratkaisevan tärkeää verkoston suojaamisessa hyökkäyksiltä. Toisin sanoen bitcoinin louhinta on keskeinen tekijä, joka mahdollistaa turvallisten bitcoin-maksutapahtumien suorittamisen. Jotta ymmärtäisimme miksi, tarkastellaanpa tarkemmin, miten bitcoin toimii.
Bitcoin-verkosto on maailmanlaajuisesti hajautettu julkinen tilikirja, joka koostuu valtavasta aikaleimattujen tapahtumien luettelosta. Yksi tilikirjamerkintä voi esimerkiksi osoittaa, että henkilö A lähetti 1 bitcoinin henkilölle B maanantaina kello 10. Tilikirja päivitetään noin 10 minuutin välein lisäämällä siihen ”lohkoja”, jotka sisältävät luettelon uusista tapahtumista. Tilinpito, jota tuhannet osallistujat, ns. solmut, tallentavat vapaaehtoisesti, antaa kenelle tahansa mahdollisuuden nähdä sekä bitcoinin omistuksen nykytilan että sen koko historian.
Järjestelmän luonteen vuoksi ei ole olemassa keskitettyä viranomaista, joka päättäisi, mitkä tapahtumat tulisi lisätä uusiin lohkoihin. Sen sijaan tilikirjan tila (eli ”totuus”) määritetään kollektiivisesti ja solmujen välisen koordinoinnin kautta Bitcoin-protokollan mukaisesti. Juuri tämä hajauttaminen antaa Bitcoinille sen mielenkiintoisimpia ominaisuuksia – nimittäin sensuurin kestävyyden ja luvattomuuden.
Suurin osa solmuista tallentaa vain tilikirjan historian, tarkistaa uusien tapahtumien aitouden protokollan sääntöjen mukaisesti ja välittää uudet tapahtumalohkot muille solmuille. Tällä tavoin verkon tila leviää ympäri maailmaa, kunnes kaikilla solmuilla on samat tiedot. Siinä vaiheessa syntyy uusi ”totuus” siitä, kuka omistaa mitäkin.
Merkittävää on, että pieni joukko solmuja, joita kutsutaan louhijoiksi, kilpailee siitä, kuka saa luoda kunkin uuden lohkon. Päivitetty tilanne siitä, kuka omistaa mitäkin, alkaa yhdestä louhijasta, joka on voittanut oikeuden luoda uusi lohko. Oikeus uuden lohkon luomiseen ratkaistaan kilpailun avulla, jota kutsutaan ”Proof-of-Workiksi”.
Mikä on Proof-of-Work ja miksi se on tarpeen?
Proof-of-Work (PoW) -louhinta on tapa todistaa matemaattisesti, että verkoston osallistujalla on panosta pelissä. Se toimii pakottamalla osallistujat todistamaan, että he ovat suorittaneet tiettyjä energiaa kuluttavia (työtä vaativia) laskelmia. Energiakulutuksen vaatimus on tärkeä, koska se tekee osallistumisesta erittäin kallista pahantahtoisille toimijoille. Toisin sanoen se varmistaa, että Bitcoinin hyökkäys on tappiollinen (ja erittäin kallis) hanke, minkä vuoksi sen toteutuminen on erittäin epätodennäköistä.
Peliteorian näkökulmasta PoW-louhinta tarjoaa useita etuja:
- Kannustaa rehelliseen käyttäytymiseen: Louhijoita kannustetaan noudattamaan sääntöjä ja vahvistamaan tapahtumat oikein. Jos he yrittävät huijata järjestelmää, he vaarantavat menettävänsä mahdollisen lohkopalkkionsa sekä louhintaan sijoittamansa energian ja resurssit.
- Turvallisuus kustannusten kautta: Lohkon lisäämiseen tarvittava työmäärä (laskentateho) tekee lohkoketjusta hyökkäyksiltä suojatun. Mikä tahansa yritys muuttaa aiempia tapahtumia (eli toteuttaa 51 %:n hyökkäys) vaatisi valtavaa laskentatehoa, minkä vuoksi tällaiset hyökkäykset ovat kalliita ja epäkäytännöllisiä.
- Oikeudenmukaisuus: Lohkon louhimisen ja palkkion saamisen todennäköisyys on verrannollinen louhijan käyttämien laskentaresurssien määrään. Tämä tarjoaa oikeudenmukaisen mekanismin uusien kolikoiden jakamiseksi sekä päätösvallan jakamiseksi uusien lohkojen lisäämisestä.
- Sybilin vastarinta: PoW-louhinta tekee Sybil-hyökkäyksistä (joissa jokin taho luo useita vääriä identiteettejä verkkoon vaikuttamiseksi) mahdottomia, koska kunkin identiteetin louhintaan liittyy suuret kustannukset.
Miten bitcoinin louhinta toimii?
Prosessi on tiivistetty Bitcoinin valkoinen kirja:
1. Uudet tapahtumat lähetetään kaikille solmuille.
2. Jokainen solmu kokoaa uudet tapahtumat lohkoon.
3. Jokainen solmu pyrkii löytämään vaikean Proof-of-Work-todistuksen omalle lohkolleen.
4. Kun solmu löytää Proof-of-Work-todistuksen, se lähettää lohkon kaikille solmuille.
5. Solmut hyväksyvät lohkon vain, jos kaikki sen sisältämät tapahtumat ovat kelvollisia eivätkä ole jo käytettyjä.
6. Solmut ilmaisevat hyväksyvänsä lohkon ryhtymällä luomaan ketjun seuraavaa lohkoa ja käyttämällä hyväksytyn lohkon hajautusarvoa edellisenä hajautusarvona.
Tarkastellaanpa asiaa hieman tarkemmin.
Ensinnäkin louhijat ehdottavat päivityksiä tilikirjaan, ja vain ne louhijat, jotka ovat onnistuneesti suorittaneet Proof-of-Work (PoW) -todistuksen, saavat lisätä uuden lohkon. Tämä on ohjelmoitu Bitcoin-protokollaan.
Louhijat voivat vapaasti valita kelvollisia tapahtumia joukosta potentiaalisia tapahtumia, jotka solmut lähettävät verkkoon. Tällaiset tapahtumat kerätään ”mempooliin”. Järkevät ja rehelliset louhijat valitsevat tapahtumia mempoolista niihin liitettyjen palkkioiden perusteella ja pyrkivät optimoimaan valintansa korkeampien palkkioiden suuntaan. Tämä luo palkkiomarkkinat, jotka auttavat varmistamaan, että rajallista lohkotilaa käytetään oikeudenmukaisesti ja tehokkaasti.
Ensimmäinen louhija, joka saa PoW-todistuksen valmiiksi, lähettää ehdottamansa uuden lohkon laajemmalle solmujen verkostolle, joka sitten tarkistaa, että lohko noudattaa protokollan sääntöjä. Tärkeimmät säännöt tässä ovat (1) kaikki lohkon transaktiot ovat kelvollisia (eli ei ole kaksoiskäyttöä) ja (2) uusi lohko viittaa asianmukaisesti edelliseen lohkoon ja on numeroitu ketjun seuraavaksi lohkoksi (eli uusi lohko muodostaa pisimmän ketjun viimeisimmän lohkon). Jos näin on, solmut lähettävät sen eteenpäin muille solmuille, jotka suorittavat saman prosessin. Tällä tavalla uusi lohko leviää verkossa, kunnes se hyväksytään laajasti ”totuudeksi”.
On kuitenkin mahdollista (ja tapahtuu säännöllisesti), että useampi kuin yksi louhija suorittaa PoW-todistuksen lähes samanaikaisesti ja lähettää uuden lohkonsa verkkoon samanaikaisesti. Lisäksi verkon viiveiden ja maantieteellisen etäisyyden vuoksi solmut saattavat vastaanottaa uusia lohkoehdotuksia hieman eri aikoina.
On tärkeää huomata, että yhden louhijan juuri ehdottama lohko voi poiketa hieman toisen louhijan lohkosta! Tämä johtuu siitä, että kuten mainittiin, louhijat päättävät itse, mitkä tapahtumat sisällytetään lohkoon – ja vaikka he yleensä pyrkivät optimoimaan kannattavuutta, sijainti ja muut tekijät aiheuttavat vaihtelua. Kun kaksi louhijaa lähettää erilaisia uusia lohkoja, kilpailevat versiot ”totuudesta” alkavat levitä verkossa. Verkosto päätyy lopulta ”oikeaan” totuuden versioon valitsemalla sen ketjun, joka kasvaa pidemmäksi nopeammin.
Tarkastellaanpa tuota viimeistä osaa tarkemmin. Kuvitellaan, että on olemassa kaksi kilpailevaa ketjua. Oletetaan, että 75 % louhijoista valitsee version A (koska se oli ensimmäinen versio, jonka he näkivät) ja aloittaa seuraavan lohkon PoW-laskennan rakentamalla version A päälle. Toiset 25 % louhijoista valitsee version B (jälleen kerran, koska se on versio, johon he sattumalta törmäsivät ensimmäisenä) ja aloittaa saman prosessin rakentamalla kyseisen version päälle. Tilastollisesti yksi versioon A työskentelevistä louhijoista todennäköisesti suorittaa Proof of Work -todistuksen ensimmäisenä ja lähettää uuden version verkkoon. Koska solmut valitsevat aina pisimmän ketjun, versio A tulee nopeasti hallitsemaan verkkoa. Itse asiassa todennäköisyys, että versio B kasvaa nopeammin, häviää eksponentiaalisesti jokaisen uuden lohkon myötä, niin että kuuden lohkon lisäämisen jälkeen se on tilastollisesti mahdotonta. Tästä syystä kuudessa lohkossa vahvistettu transaktio katsotaan useimpien osallistujien kannalta lopulliseksi. Transaktioiden ”lopullisuus” Bitcoinissa on siis kuusi lohkoa eli noin yksi tunti.
Huomaa, että lohko, joka ei päädy osaksi pisintä ketjua (esimerkissämme yllä versio B), tunnetaan nimellä orpo lohko. Tällaisten lohkojen arvioidaan syntyvän 1–3 kertaa päivässä. Orpo-lohkoon sisältyvät transaktiot eivät katoa. Tämä johtuu siitä, että jos niitä ei ole jo sisällytetty versioon, josta tulee pisin ketju, ne lisätään lopulta pisimmän ketjun seuraavaan lohkoon.
Voit aloittaa louhinnan heti käyttämällä GoMining.
Mikä on Bitcoinin hajautusalgoritmi?
Bitcoin käyttää sotilastason salausalgoritmia, jota kutsutaan nimellä Secure Hash Algorithm 2 (SHA2). Bitcoin-louhijat saavat palkkiona BTC:tä, kun he löytävät satunnaislukun, joka voidaan tuottaa vain suorittamalla hajautusalgoritmia yhä uudelleen. Tämä prosessi on verrattavissa arpajaisiin, joissa useamman lipun ostaminen lisää voittomahdollisuuksia. Käyttämällä enemmän laskentatehoa hajautusalgoritmiin louhijat ostavat käytännössä lisää arpajaislippuja.
Mitä on bitcoin-louhinnan vaikeustason säätö ja miksi sitä tarvitaan?
Proof of Work -algoritmin vaikeustasoa säädetään automaattisesti 2 016 lohkon välein eli noin kahden viikon välein. Säätöjen tarkoituksena on pitää uusien lohkojen louhinta-aika vakaana 10 minuutissa lohkoa kohti.
Vaikeusasteen säätö ottaa huomioon hashing-algoritmiin kohdistuvan laskentatehon kokonaismäärän, eli ”hashpowerin”. Kun laskentatehoa lisätään, vaikeusaste nousee, mikä vaikeuttaa louhintaa kaikille. Jos laskentatehoa vähennetään, vaikeusaste laskee, mikä helpottaa louhintaa.
On syytä huomata, että vaikeusasteen säätöjärjestelmä tekee bitcoinin louhinnasta aivan erilaisen prosessin kuin jalometallien louhinnan. Jos esimerkiksi kullan hinta nousee, yhä useammat louhijat houkuttelevat liittymään markkinoille. Uusien kullanlouhijoiden tulo markkinoille johtaa väistämättä kullan tuotannon kasvuun. Tarjonnan ja kysynnän lakien mukaisesti tämä laskee lopulta kullan markkinahintaa. Bitcoinin tapauksessa tuotetun (lyötyjen) bitcoinien määrä on kuitenkin ennalta määrätty Bitcoin-protokollassa. Tämä tarkoittaa, että louhijoiden lukumäärä ja teho eivät vaikuta siihen. Siksi riippumatta siitä, kuinka paljon louhintatehoa algoritmiin kohdistetaan, tuotettujen bitcoinien määrään ei tule muutosta.
Onko bitcoinin louhinta laillista?
Bitcoinin louhinta on laillista useimmissa maissa, mukaan lukien Yhdysvalloissa ja Euroopassa. Useimmilla alueilla bitcoinin louhijoiden on vain oltava tietoisia sähkönkäyttöä ja tietoliikenneinfrastruktuuria koskevista laeista varmistaakseen, että he noudattavat paikallisia sääntöjä ja määräyksiä.
Joillakin alueilla paikalliset sääntelyviranomaiset ovat asettaneet tai ryhtyneet asettamaan rajoituksia bitcoinin louhinnalle. Yleisimpinä syinä mainitaan se, että bitcoinin louhinta kuormittaa paikallisia sähköverkkoja ja/tai että sillä on haitallisia ympäristövaikutuksia. Esimerkiksi Euroopan arvopaperimarkkinaviranomaisen varapuheenjohtaja Erik Thedéen totesi marraskuussa 2021, että kryptovaluutat muodostavat riskin Pariisin sopimuksen ilmastotavoitteiden saavuttamiselle. Kiina kielsi virallisesti bitcoinin ja muiden kryptovaluuttojen louhinnan vuoden 2021 puolivälissä, vaikka merkittävä osa bitcoinin hashratesta edelleen syntyy maassa.
GoMining tarjoaa helpon ja kätevän tavan aloittaa bitcoinin ansaitseminen maailmanlaajuisesti, ja louhintapalkkioita BTC:nä on saatavilla jo ensimmäisestä päivästä lähtien.
GoMiningin NFT-tunnisteiden (digitaaliset louhijat) avulla, joista jokainen perustuu tiettyyn määrään todellista laskentatehoa, käyttäjät voivat omistaa ja hallinnoida osuutta laskentatehosta ja saada päivittäisiä Bitcoin-palkkioita suoraan lompakkoihinsa.
Napsauta täällä saadaksesi lisätietoja GoMiningista tai käymällä GoMining verkkosivusto.
Onko bitcoinin louhinta haitallista ympäristölle?
Bitcoinin ympäristövaikutukset ovat herättäneet paljon huomiota. Kriitikot väittävät usein, että Bitcoin on haitallista ympäristölle, koska se kuluttaa paljon sähköä, mihin he liittävät kielteisiä ympäristö- ja eettisiä seurauksia. Näitä väitteitä on kuitenkin analysoitava ja tarkasteltava huolellisesti. Vaikka Bitcoin kuluttaa huomattavan määrän sähköä, on tärkeää pohtia, miten tämä sähkö tuotetaan, ja tehdä asianmukaisia vertailuja muihin toimialoihin. Lisäksi ympäristövaikutukset voivat vaihdella suuresti energialähteestä riippuen, ja Bitcoin-louhinnassa käytetyn uusiutuvan energian osuudesta käydään keskustelua. Lisäksi on syytä huomata, että ympäristölle haitalliset asiat eivät välttämättä ole eettisesti pahoja. Esimerkkinä tästä voidaan mainita energiaa paljon kuluttava mutta hyödyllinen palvelu, kuten sairaalat. Ympäristövaikutuksia on punnittava suhteessa potentiaalisiin hyötyihin, joihin Bitcoinin tapauksessa kuuluvat kansainvälisten rahansiirtomaksujen alentaminen, taloudellinen osallisuus ja taloudellisen vapauden luominen. Vaikka Bitcoinin energiankulutus onkin varmasti huolenaihe, se on monitahoinen kysymys, joka vaatii tarkempaa tarkastelua. Löydät kattavan analyysin Bitcoinin ympäristövaikutuksista osoitteesta tämä artikkeli.
Onko bitcoinin louhinta kannattavaa?
Bitcoin-louhinta on erittäin kilpailtu ala, jolla voittomarginaalit ovat kapeat. Tärkein tuotantopanoksena on sähkö, vaikka tarvitaan myös huomattavia alkuinvestointeja laitteistoon ja laitteiston sijoittamiseen tarvittaviin tiloihin. Keskeinen laitteisto on niin kutsuttu ASIC (Application Specific Integrated Circuit), joka on laskentalaite, joka on erikoistunut yksinomaan Bitcoin-hajautusalgoritmin suorittamiseen. Kannattavuus riippuu pääasiassa siitä, että tehokkaimmalle ASIC-laitteistolle on jatkuvasti saatavilla edullista sähköä.
Bitcoinin louhinta on luonnostaan tasapainottuva järjestelmä. Bitcoinin hinnan noustessa louhijoiden katteet kasvavat. Tämä houkuttelee lisää louhijoita markkinoille. Uudet tulokkaat kuitenkin nostavat uusien lohkojen luomisen vaikeusastetta. Tämä pakottaa kaikki osallistujat käyttämään enemmän resursseja, mikä heikentää kannattavuutta kautta linjan. Bitcoinin hinnan pitkäaikainen lasku on historiallisesti johtanut siihen, että osa louhijoista on lopettanut toimintansa, koska kustannukset ovat ylittäneet tulot.
GoMining tarjoaa vaivattoman tavan aloittaa bitcoinin louhinta alan alhaisimmalla aloituskynnyksellä, joka on vain 1 TH/s. Käyttäjät voivat valita alkuperäisen laskentatehonsa ja energiatehokkuustasonsa, ja heillä on mahdollisuus päivittää digitaalinen louhintalaitteensa välittömästi milloin tahansa.
Lue lisää GoMiningin digitaalisista kaivostyöläisistä täällä.
Miten bitcoinin louhinta vaikuttaa bitcoinin hintaan?
Useimmissa tapauksissa louhijat myyvät merkittävän osan ansaitsemistaan bitcoineista kattaakseen louhintaan liittyvät kustannukset. Nämä kustannukset lisäävät siten nettomyyntipainetta. Louhijoiden pyrkimykset maksimoida kannattavuus pitämällä tai myymällä bitcoineja markkinatilanteen mukaan voivat vaikuttaa bitcoinin hinnan volatiliteettiin. Tässä yhteydessä väitetään, että kun bitcoinin hinta nousee, louhijat saattavat yrittää pitää bitcoineja pidempään toivossa, että he voivat saada enemmän voittoa. Tämä johtaisi pienempään nettomyyntipaineeseen, mikä puolestaan johtaisi hinnan nopeampaan nousuun. Kun bitcoinin hinta laskee, louhijat myyvät todennäköisesti paitsi varastojaan myös vastikään hankkimansa bitcoineja. Tämä puolestaan lisäisi hintojen laskun volatiliteettia.
