Что такое майнинг биткоинов?

Содержание

  1. Зачем нужен майнинг биткоинов?
  2. Какова цель майнинга биткоинов?
  3. Каким образом майнинг биткоинов защищает сеть?
  4. Как устроен майнинг биткоинов?
  5. Что такое алгоритм хеширования Bitcoin?
  6. Что такое регулировка сложности в майнинге биткоинов?
  7. Законен ли майнинг биткоинов?
  8. Является ли майнинг прибыльным?
  9. Как майнинг влияет на цену биткоинов?

Процесс чеканки новых биткоинов в некотором роде похож на процесс добычи драгоценных металлов из недр Земли. Поэтому он стал известен как «майнинг биткоинов» (от англ. mining — добыча).

В официальном документе Bitcoin указано следующее:

Регулярное добавление постоянного количества новых коинов аналогично работе золотодобытчиков, расходующих ресурсы для добавления золота в обращение. В нашем случае расходуется процессорное время и электроэнергия.

Упрощенно майнинг биткоинов выглядит следующим образом:

  • Люди соревнуются за вознаграждение в биткоинах, применяя вычислительную мощность в процессе, известном как «доказательство выполнения работы» (PoW). Процесс назван так потому, что только участники (майнеры), доказавшие, что они выделили достаточно ресурсов (работы), будут иметь шанс на получение вознаграждения.
  • Примерно каждые 10 минут вознаграждение отправляется одному победившему «майнеру».
  • Вознаграждения двойные: (1) «вознаграждение за блок», которое представляет собой недавно выпущенный биткоин. Вознаграждение за блок на данный момент составляет 6,25 биткоинов (но с начала мая 2024 года оно будет сокращено вдвое, через четыре года снова уменьшится вдовое и так далее) и (2) комиссии за все транзакции в текущем блоке.

Зачем нужен майнинг биткоинов?

Майнинг биткойнов — это единственный, но важнейший компонент системы сети, направленный на достижение консенсуса в отношении текущего состояния реестра. Он имеет ключевое значение для того, чтобы люди могли безопасно совершать транзакции в биткоинах.

Сеть Bitcoin — это глобально распределенный публичный реестр, состоящий из гигантского списка транзакций с временными метками. Например, человек A отправил 1 биткоин человеку B в 10 утра в понедельник. Реестр обновляется примерно каждые 10 минут путем добавления «блоков», в которых перечислены новые транзакции. Существование реестра, который добровольно хранится тысячами участников, известных как «ноды», позволяет любому желающему видеть как текущее состояние сети, так и полную историю владения биткоинами.

Согласно замыслу, в сети нет централизованного органа, решающего, какие транзакции следует добавить в новые блоки. Вместо этого «истина» достигается коллективно, посредством координации нод в соответствии с протоколом Bitcoin. Именно такая децентрализация придает сети Bitcoin некоторые из ее наиболее интересных свойств, а именно противодействие цензуре и отсутствие необходимости предоставлять какие-либо разрешения.

Большинство нод просто проверяют подлинность транзакций, хранят реестр и передают обновления другим нодам (обновления принимают форму новых блоков, добавляемых в цепочку). Однако небольшая группа нод (майнеры) конкурируют за создание новых блоков. Когда майнеры создают новые блоки, они фактически обновляют состояние реестра, или «истину» о том, кто чем владеет.

Какова цель майнинга биткоинов?

Майнинг биткоинов выполняет несколько функций:

  1. Это способ распределения новых коинов.
  2. Это часть более целостной системы, обеспечивающей добавление в блокчейн только подлинных транзакций.
  3. Это способ приоритизации транзакций с учетом ограниченной пропускной способности (он создает справедливый рынок для ограниченного пространства блоков).
  4. Он финансово стимулирует участников (майнеров) выделять энергию для сети, а выделенная энергия помогает защитить сеть от злоумышленников.

Каким образом майнинг биткоинов защищает сеть?

PoW-майнинг помогает защитить сеть Bitcoin, требуя от потенциальных злоумышленников выделить больше ресурсов для атаки, чем они могли бы надеяться получить от самой атаки. Другими словами, такая система гарантирует, что атака на сеть Bitcoin была бы убыточной (и очень дорогостоящей), что делает ее чрезвычайно маловероятной.

Как устроен майнинг биткоинов?

Процесс кратко резюмирован в официальном документе Bitcoin:

  1. новые транзакции транслируются всем нодам; 2) каждая нода собирает новые транзакции в блок; 3) каждая нода работает над поиском сложного доказательства выполнения работы для своего блока; 4) когда нода находит доказательство выполнения работы, она рассылает блок всем остальным нодам; 5) ноды принимают блок только в том случае, если все транзакции в нем подлинны, а отправляемые биткоины не были ранее потрачены; 6) ноды сообщают о своем принятии блока, работая над созданием следующего блока в цепочке и используя хеш принятого блока в качестве предыдущего хеша.

Давайте рассмотрим этот процесс подробнее.

Начнем с того, что именно майнеры предлагают внесение обновлений в реестр, и только майнеры, которые нашли доказательство выполнения работы (Proof-of-Work), могут добавить новый блок. Это закодировано в протоколе Bitcoin.

Майнеры могут выбирать подлинные транзакции из пула потенциальных транзакций, которые транслируются в сеть нодами. Такие транзакции собираются в «мемпул». Рациональные и честные майнеры выбирают транзакции из мемпула на основании связанных с ними комиссий, предпочитая более высокие комиссии. Это стимулирует рынок комиссий, который помогает гарантировать справедливое использование ограниченного пространства блока.

Майнер, которому первому удалось найти доказательство выполнения работы, транслирует предлагаемый им новый блок более широкой сети нод, которые затем проверяют, соответствует ли блок правилам протокола. Ключевые правила следующие: (1) все транзакции в блоке подлинные (т. е. нет двойного расходования) и (2) новый блок соответствующим образом ссылается на предыдущий блок и нумеруется как следующий в цепочке (т. е. новый блок базируется на последнем блоке в самой длинной цепочке). Если это так, ноды отправляют его дальше другим нодам, которые выполняют тот же процесс. Таким образом новый блок распространяется по сети до тех пор, пока он не будет принят за истину.

Однако может произойти так (и регулярно происходит), что несколько майнеров завершат доказательство выполнения работы почти одновременно и одновременно начнут транслировать каждый свой новый блок сети. Более того, из-за задержки сети и географического разделения ноды могут получать новые предлагаемые блоки в немного разное время.

Обратите внимание на то, что новый блок, предлагаемый одним майнером, может немного отличаться от блока другого. Это связано с тем, что, как упоминалось ранее, именно майнеры выбирают, какие транзакции включать в блок. Когда два майнера отправляют разные новые блоки, по сети начинают распространяться конкурирующие версии «истины». Сеть определяет, какая версия истины «правильная», выбирая цепочку, которая растет быстрее.

Давайте подробнее разберем последнюю часть. Представьте, что есть две конкурирующие цепочки. Скажем, 75% майнеров выбирают версию A и начинают работать над доказательством выполнения работы для следующего блока, опираясь на версию A. Остальные 25% майнеров выбирают другую версию и инициируют тот же процесс, но опираясь на свою версию. Статистически, один из майнеров, работающих над версией A, скорее всего, первым завершит доказательство выполнения работы и начнет транслировать новую версию в сеть. Поскольку ноды всегда выбирают самую длинную цепочку, версия A быстро станет доминировать в сети. На самом деле, вероятность того, что версия B будет расти быстрее, стремится к нулю по мере роста цепочки. К моменту, когда будет добавлено 6 блоков, это станет статистически невозможным.

Что такое алгоритм хеширования Bitcoin?

Bitcoin использует алгоритм шифрования военного класса под названием Secure Hash Algorithm 2 (SHA2). Майнеры биткоина получают вознаграждения в виде BTC, когда находят случайное число, которое можно сгенерировать только путем запуска алгоритма хеширования. Этот процесс, который по сути является вычислительной лотереей, требует больших вычислительных мощностей.

Что такое регулировка сложности в майнинге биткоинов?

Уровень сложности для доказательства выполнения работы автоматически корректируется каждые 2016 блоков, или примерно раз в 2 недели. Корректировки выполняются с целью поддерживать постоянный майнинг новых блоков на уровне 10 минут на блок.

Коэффициенты корректировки в общем объеме вычислительной мощности, или «хеш-мощности», применяются к алгоритму хеширования. По мере увеличения вычислительной мощности повышается сложность, что делает майнинг труднее. Если вычислительная мощность понизится, сложность уменьшится, что упростит майнинг.

Законен ли майнинг биткоинов?

Майнинг биткойнов легален в большинстве регионов, включая США, Европу и Китай.

Является ли майнинг прибыльным?

Майнинг биткоинов — это высококонкурентная отрасль с низким уровнем прибыли. Основным источником затрат является электроэнергия, но также необходимы значительные предварительные инвестиции в оборудование и аппаратуру. Прибыльность главным образом зависит от постоянного доступа к дешевой электроэнергии, применяемой к наиболее эффективному оборудованию.

Майнинг биткоинов — это естественным образом уравновешивающая система. Прибыль майнеров растет по мере роста стоимости биткоина. Это побуждает все больше майнеров присоединиться к рынку. Но с появлением новых участников возрастает сложность майнинга новых блоков. Требуется, чтобы все участники затрачивали больше ресурсов, соответственно, понижается прибыльность.

Как майнинг влияет на цену биткоинов?

Чаще всего майнеры продают заработанные биткоины, чтобы покрыть связанные с майнингом расходы. Это способствует наплыву в сети предложений на продажу по чистой стоимости.

Обратите внимание на то, что такая система немного отличается от добычи драгоценных металлов. Например, если цена на золото растет, на рынок приходит больше горняков. Рост количества горняков приведет к увеличению объема производимого золота, что в конечном итоге снизит рыночную цену золота. Однако в случае с Bitcoin объем производимых биткоинов предопределен протоколом Bitcoin (т.е. не зависит от количества и мощностей майнеров).

Было полезно?

Похожие статьи

Начните здесь →
Изучите основы

Читать статью →
Как создать биткоин-кошелек

CСоздайте биткоин-кошелек, установив приложение Bitcoin.com Wallet

Читать статью →
Словарь биткойн-терминов

Читать статью →
Ознакомьтесь с нашими частыми вопросами

Быстро найдите ответы на часто задаваемые вопросы.

Читать статью →
Как купить биткоины

Путеводитель по покупке биткоинов

Читать статью →
Как продать биткоины

Путеводитель по продаже биткоинов

Читать статью →
Безопасность цифровых активов

MОбеспечьте безопасность своих цифровых активов с помощью этих простых советов

Читать статью →
Начните здесь →
Начните безопасно инвестировать с Bitcoin.com Wallet
Создано более 20 миллионов кошельков

Все, что нужно для безопасной покупки, продажи, обмена и инвестирования биткоинов и криптовалюты

Bitcoin.com в вашем почтовом ящике

Еженедельное краткое изложение важных новостей, а также образовательные ресурсы и новости продуктов и услуг, поддерживающих экономическую свободу.