Что такое майнинг биткоинов?

Процесс создания новых биткоинов в некотором смысле аналогичен процессу добычи драгоценных металлов из земли. По этой причине он стал известен как «добыча биткоинов». Как указано в белой книге Биткоина:

Постоянное добавление определенного количества новых монет аналогично тому, как золотодобытчики расходуют ресурсы для добавления золота в обращение. В нашем случае это затраты времени процессора и электроэнергии.

Упрощенный обзор процесса майнинга биткойнов выглядит следующим образом: - Люди соревнуются, чтобы заработать награды в биткойнах, используя вычислительные мощности в процессе, известном как 'Proof-of-Work' (PoW). Этот процесс так назван, потому что только участники (майнеры), которые доказали, что они потратили достаточные ресурсы (работу), имеют шанс выиграть награды. - Примерно каждые 10 минут награды распределяются одному победившему 'майнеру.' - Награды двух видов -> (1) 'награда за блок', которая представляет собой вновь созданные биткойны. На момент написания награда за блок составляет 6,25 биткойна (но будет уменьшена вдвое с начала мая 2024 года, затем снова уменьшена вдвое через четыре года и так далее). (2) Комиссионные, связанные со всеми транзакциями в текущем блоке. Конечные пользователи, желающие совершить транзакцию, должны прикрепить комиссию к предлагаемой транзакции в качестве стимула для майнеров включить ее в следующий блок.

Содержание

Зачем нужно майнинг биткоина?

Майнинг биткоина является важным компонентом метода сети для достижения консенсуса относительно текущего состояния реестра. Он также критичен для защиты сети от атак. Другими словами, майнинг биткоина является центральным элементом, позволяющим людям безопасно совершать транзакции с биткоином. Чтобы понять, почему, давайте подробнее рассмотрим, как работает биткоин.

Сеть биткоина — это глобально распределенный публичный реестр, состоящий из огромного списка транзакций с временными метками. Например, одна запись в реестре может указывать, что Человек А отправил 1 биткоин Человеку Б в 10 утра в понедельник. Реестр обновляется примерно каждые 10 минут добавлением "блоков", содержащих список новых транзакций. Существование реестра, который добровольно хранится тысячами участников, известных как "ноды", позволяет каждому видеть как текущее состояние, так и полную историю владения биткоином.

По замыслу, нет централизованного органа, решающего, какие транзакции должны быть добавлены в новые блоки. Вместо этого состояние реестра (также известное как "истина") достигается коллективно и через координацию нод в соответствии с протоколом биткоина. Эта децентрализация придает биткоину некоторые из его наиболее интересных свойств — а именно, устойчивость к цензуре и отсутствие необходимости в разрешении.

Большинство нод просто хранят историю реестра, проверяют подлинность новых транзакций в соответствии с правилами протокола и передают новые блоки транзакций другим нодам. Таким образом, состояние сети распространяется по всему миру, пока у всех нод не будет одинаковой информации. В этот момент появляется новая "истина" о том, кто чем владеет.

Как ноды биткоина распространяют блоки

Важно отметить, что небольшая группа нод, называемых майнерами, соревнуется за право фактически создать каждый новый блок. Обновленная истина о том, кто чем владеет, начинается с одного майнера, который выиграл право создать новый блок. Выигрыш права на создание нового блока определяется через соревнование, известное как "Доказательство работы."

Что такое Доказательство работы и почему это необходимо?

Доказательство работы (Proof-of-Work, PoW) — это способ математически доказать, что участник сети имеет интерес в игре. Это работает путем принуждения участников доказать, что они выполнили некоторые произвольные вычисления, которые потребляют энергию (работа). Требование тратить энергию важно, потому что оно делает участие для плохих акторов чрезвычайно затратным. Другими словами, это гарантирует, что атака на биткоин — это убыточный (и очень дорогой) проект, что делает его крайне маловероятным.

С точки зрения теории игр, PoW-майнинг предоставляет несколько преимуществ:

Стимулирует честное поведение: Майнеры стимулируются следовать правилам и корректно проверять транзакции. Если они попытаются обмануть систему, они рискуют потерять потенциальное вознаграждение за блок и энергию/ресурсы, вложенные в процесс майнинга.
Безопасность через стоимость: Усилие (вычислительная работа), необходимое для добавления блока, делает блокчейн защищенным от атак. Любая попытка изменить прошлые транзакции (т.е. провести атаку 51%) потребует огромной вычислительной мощности, что делает такие атаки дорогими и непрактичными.
Справедливость: Вероятность майнинга блока и получения вознаграждения пропорциональна количеству вычислительных ресурсов, которые майнер использует. Это обеспечивает справедливый механизм распределения новых монет и также распределение полномочий по добавлению новых блоков.
Защита от Сибиллы: PoW-майнинг делает атаки Сибиллы (когда сущность создает множество ложных личностей для влияния на сеть) непрактичными из-за высокой стоимости, связанной с майнингом для каждой личности.

Как работает майнинг биткоина?

Процесс суммируется в белой книге биткоина:

1. Новые транзакции транслируются всем узлам.

2. Каждый узел собирает новые транзакции в блок.

3. Каждый узел работает над нахождением сложного Доказательства работы для своего блока.

4. Когда узел находит Доказательство работы, он транслирует блок всем узлам.

5. Узлы принимают блок только если все транзакции в нем действительны и не были потрачены.

6. Узлы выражают свое принятие блока, работая над созданием следующего блока в цепочке, используя хэш принятого блока как предыдущий хэш.

Давайте разберем это немного подробнее.

Для начала, майнеры — это те, кто предлагает обновления в реестр, и только майнеры, которые успешно завершили Доказательство работы (PoW), могут добавить новый блок. Это закодировано в протоколе биткоина.

Майнеры могут свободно выбирать действительные транзакции из пула потенциальных транзакций, которые транслируются в сеть нодами. Такие транзакции собираются в "mempool". Рациональные и честные майнеры выбирают транзакции из mempool на основе комиссий, прикрепленных к ним, оптимизируя для более высоких комиссий. Это порождает рынок комиссий, который помогает гарантировать, что ограниченное пространство блока используется честно и эффективно.

Первый майнер, который завершает PoW, транслирует свой предложенный новый блок в более широкую сеть узлов, которые затем проверяют, чтобы убедиться, что блок соответствует правилам протокола. Ключевые правила здесь: (1) все транзакции в блоке действительны (т.е. нет двойных трат), и (2) новый блок корректно ссылается на предыдущий блок и пронумерован как следующий в цепи (т.е. новый блок является последним блоком в самой длинной цепи). Если это так, узлы отправляют его другим узлам, которые выполняют тот же процесс. Таким образом, новый блок распространяется по сети, пока он не будет широко принят как 'истина'.

Однако может (и регулярно случается), что более одного майнера завершает PoW почти одновременно и одновременно транслирует свой новый блок в сеть. Более того, из-за задержек в сети и географического разделения, узлы могут получать новые предложенные блоки с небольшими временными различиями.

Важно отметить, что новый предложенный блок одного майнера может немного отличаться от другого! Это потому, что, как упоминалось, майнеры выбирают, какие транзакции включать в блок — и хотя они стремятся оптимизировать прибыльность, местоположение и другие факторы вносят разнообразие. Когда два майнера отправляют разные новые блоки, конкурирующие версии 'истины' начинают распространяться по сети. Сеть в конечном итоге сходится на 'правильной' версии истины, выбирая цепь, которая растет быстрее.

Давайте разберем эту последнюю часть. Представьте, что есть две конкурирующие цепи. Скажем, 75% майнеров выбирают версию A (потому что это была первая версия, которую они увидели) и начинают свой PoW для следующего блока, строя на основе версии A. Другие 25% майнеров выбирают версию B (снова, потому что это версия, которую они случайно увидели первой) и начинают тот же процесс, строя на основе этой версии. Статистически, один из майнеров, работающих над версией A, скорее всего, завершит Доказательство работы первым, транслируя новую версию в сеть. Поскольку узлы всегда выбирают самую длинную цепь, версия A быстро доминирует в сети. На самом деле, вероятность того, что версия B будет расти быстрее, исчезает экспоненциально с каждым дополнительным блоком, так что к тому времени, когда будет добавлено шесть блоков, это становится статистически невозможным. По этой причине транзакция, подтвержденная в шести блоках, для большинства участников, считается неизменной. ‘Окончательность’ транзакций в биткоине, таким образом, составляет шесть блоков, или около 1 часа.

Обратите внимание, что блок, который не становится частью самой длинной цепи (версия B в нашем примере выше), известен как блок-сирота. Предполагается, что такие блоки создаются от 1 до 3 раз в день. Транзакции, включенные в блок-сироту, не теряются. Это потому, что если они уже не были включены в версию, которая становится самой длинной цепью, они в конечном итоге будут добавлены в следующий блок самой длинной цепи.

Вы можете начать майнинг прямо сейчас, используя услуги GoMining.

Каков алгоритм хеширования биткоина?

Биткоин использует алгоритм шифрования военного уровня под названием Secure Hash Algorithm 2 (SHA2). Майнеры биткоина получают BTC, когда находят случайное число, которое можно сгенерировать только путем многократного использования алгоритма хеширования. Этот процесс аналогичен лотерее, где покупка большего количества билетов увеличивает ваши шансы на выигрыш. Посвящая больше вычислительной мощности алгоритму хеширования, майнеры фактически покупают больше лотерейных билетов.

Что такое регулировка сложности в майнинге биткоина и зачем это нужно?

Уровень сложности для алгоритма Доказательства работы автоматически регулируется каждые 2 016 блоков, или примерно каждые 2 недели. Регулировки проводятся с целью поддержания постоянного майнинга новых блоков каждые 10 минут.

Регулировка сложности учитывает общий объем вычислительной мощности, или 'хешпауэра', применяемого к алгоритму хеширования. По мере добавления вычислительной мощности, сложность увеличивается, делая майнинг более сложным для всех. Если вычислительная мощность уменьшается, сложность снижается, упрощая майнинг.

Обратите внимание, что система регулировки сложностей делает майнинг биткоина значительно отличающимся от добычи драгоценных металлов. Например, если цена на золото растет, больше майнеров привлекаются на рынок. Добавление большего числа золотодобытчиков неизбежно приведет к увеличению добычи золота. По законам спроса и предложения, это в конечном итоге снизит рыночную цену на золото. В случае биткоина, однако, объем произведенного (выпущенного) биткоина предопределен протоколом биткоина. Это означает, что он не зависит от числа и мощности майнеров. Поэтому, независимо от того, сколько мощности направлено на алгоритм, объем произведенного биткоина не будет изменен.

Законен ли майнинг биткоина?

Майнинг биткоина законен в большинстве стран, включая США и Европу. В большинстве регионов майнеры биткоина просто должны быть осведомлены о законах, касающихся использования электрической энергии и инфраструктур данных, чтобы гарантировать соблюдение местных правил и норм.

В некоторых регионах местные регуляторы наложили или намереваются наложить ограничения на майнинг биткоина. Наиболее часто упоминаемые причины — это негативное влияние майнинга биткоина на местные электросети и/или негативные экологические последствия. Например, вице-председатель Европейского управления по ценным бумагам и рынкам Эрик Тедеен заявил в ноябре 2021 года, что криптовалюты представляют риск для достижения целей Парижского соглашения по изменению климата. Китай официально запретил майнинг биткоина и других криптовалют в середине 2021 года, хотя значительная часть хешрейта биткоина продолжает исходить из этой страны.

GoMining предлагает простой и удобный способ начать зарабатывать биткоин по всему миру, с вознаграждениями за майнинг в BTC, доступными с первого дня.

С GoMining NFT (цифровые майнеры), каждый из которых обеспечен определенным количеством реальной вычислительной мощности, пользователи могут владеть и управлять долей хешрейта, получая ежедневные вознаграждения в биткоинах напрямую на свои кошельки.

Нажмите сюда, чтобы узнать больше о GoMining, или посетите веб-сайт GoMining.

Вреден ли майнинг биткоина для окружающей среды?

Влияние биткоина на окружающую среду — это тема, получившая значительное внимание. Критики часто утверждают, что биткоин вреден для окружающей среды, потому что он потребляет много электроэнергии, которую они ассоциируют с негативными экологическими и этическими последствиями. Однако эти утверждения требуют анализа и тщательного рассмотрения. Хотя биткоин действительно потребляет значительное количество электроэнергии, важно учитывать, как эта электроэнергия генерируется, и делать правильные сравнения с другими отраслями. Более того, экологическое воздействие может значительно варьироваться в зависимости от источника энергии, и доля возобновляемой энергии, используемой в майнинге биткоина, является предметом обсуждения. Кроме того, следует отметить, что вещи, которые вредны для окружающей среды, не обязательно являются этически плохими. Примером здесь может служить энергоемкая, но полезная услуга, такая как больницы. Экологическое воздействие должно быть взвешено против потенциальных выгод, которые в случае биткоина включают снижение международных комиссий за переводы, финансовую инклюзивность и создание экономической свободы. Хотя энергопотребление биткоина, безусловно, вызывает озабоченность, это многогранная проблема, требующая нюансированного рассмотрения. Полный анализ проблемы воздействия биткоина на окружающую среду можно найти в этой статье.

Является ли майнинг биткоина прибыльным?

Майнинг биткоина — это высококонкурентная индустрия с узкими маржами прибыли. Основной вход — это электроэнергия, хотя значительные первоначальные инвестиции в оборудование и объекты для размещения оборудования также требуются. Ключевое оборудование называется Специализированной интегральной схемой (ASIC), что является вычислительным устройством, специально предназначенным для выполнения хеширования биткоина. Прибыльность в основном зависит от постоянного доступа к дешевой электроэнергии, применяемой к наиболее эффективному оборудованию ASIC.

Майнинг биткоина — это естественно уравновешивающаяся система. По мере роста цены на биткоин, маржи майнеров расширяются. Это привлекает больше майнеров на рынок. Однако появление новых участников вызывает увеличение сложности выпуска новых блоков. Это требует от всех участников тратить больше ресурсов, тем самым снижая прибыльность по всей доске. Устойчивые спады в цене на биткоин исторически приводили к тому, что часть майнеров прекращала свою деятельность из-за превышения затрат над доходами.

GoMining предлагает простой способ начать майнинг биткоина с самой низкой в отрасли входной барьером всего в 1 TH/s. Пользователи могут выбрать начальную мощность хеширования и уровень энергоэффективности, с возможностью мгновенного обновления своего цифрового майнера в любое время.

Узнайте больше о цифровых майнерах GoMining здесь.

Как майнинг биткоина влияет на цену биткоина?

В большинстве случаев майнеры продают значительную часть заработанных биткоинов, чтобы покрыть связанные с майнингом расходы. Эти расходы, следовательно, способствуют чистому давлению на продажу. Попытки майнеров максимизировать прибыль, удерживая или продавая биткоин в зависимости от рыночной динамики, могут оказать влияние на волатильность цены биткоина. Здесь аргумент заключается в том, что когда цена биткоина растет, майнеры могут попытаться удерживать дольше в надежде, что смогут извлечь больше прибыли. Это приведет к уменьшению давления на чистую продажу, что приведет к более быстрому росту цены. Однако, когда цена биткоина падает, майнеры, вероятно, продают не только свои резервы, но и недавно полученные биткоины. Это, в свою очередь, способствует волатильности на понижение.