Що таке майнінг біткоїнів?

Процес створення нових біткоїнів у деяких аспектах схожий на процес видобутку дорогоцінних металів із землі. З цієї причини він став відомий як 'майнінг біткоїнів'.

Як зазначено у білій книзі Біткоїн:

Постійне додавання сталої кількості нових монет є аналогічним до того, як золотошукачі витрачають ресурси для додавання золота в обіг. У нашому випадку це витрачається час процесора та електроенергія.

Спрощений огляд майнінгу біткоїнів виглядає так:

Люди змагаються за отримання винагород у біткоїнах, застосовуючи обчислювальну потужність у процесі, відомому як 'Доказ роботи' (PoW). Процес названий так тому, що тільки учасники (майнери), які довели, що вони присвятили достатньо ресурсів (роботи), матимуть шанс на виграш винагород.
Приблизно кожні 10 хвилин винагороди розподіляються одному переможцю 'майнеру.'
Винагороди є двох видів -> (1) 'Винагорода за блок,' яка є новоствореним біткоїном. На момент написання винагорода за блок встановлена на рівні 6,25 біткоїнів (але буде зменшена вдвічі з початку травня 2024 року, потім знову зменшена вдвічі через чотири роки і так далі). (2) Комісії, пов'язані з усіма транзакціями в поточному блоці. Кінцеві користувачі, які бажають здійснити транзакцію, повинні додати комісію до запропонованої транзакції як стимул для майнерів включити її в наступний блок.

Зміст

Чому потрібен майнінг біткоїнів?

Майнінг біткоїнів є важливим компонентом методу мережі для досягнення консенсусу щодо поточного стану книги обліку. Він також критично важливий для захисту мережі від атак. Іншими словами, майнінг біткоїнів є центральним для можливості людей безпечно здійснювати транзакції з біткоїнами. Щоб зрозуміти чому, давайте подивимося детальніше, як працює біткоїн.

Мережа біткоїн — це глобально розподілена публічна книга обліку, що складається з величезного списку транзакцій з часовими позначками. Наприклад, один запис в книзі обліку може вказувати, що Особа А надіслала 1 біткоїн Особі Б о 10 ранку в понеділок. Книга обліку оновлюється приблизно кожні 10 хвилин шляхом додавання "блоків", що містять список нових транзакцій. Існування книги обліку, яку добровільно зберігають тисячі учасників, відомі як "вузли", дозволяє будь-кому бачити як поточний стан, так і повну історію володіння біткоїнами.

За задумом, немає централізованого органу, який визначає, які транзакції слід додати до нових блоків. Замість цього, стан книги обліку (так звана "правда") досягається колективно і через координацію вузлами відповідно до протоколу біткоїну. Це децентралізація і надає біткоїну деякі з його найцікавіших властивостей - а саме, стійкість до цензури і бездозвільність.

Більшість вузлів просто зберігають історію книги обліку, перевіряють автентичність нових транзакцій згідно з правилами протоколу і передають нові блоки транзакцій іншим вузлам. Таким чином, стан мережі поширюється по всьому світу, поки всі вузли не матимуть однакову інформацію. У цей момент є нова "правда" про те, хто чим володіє.

Як вузли біткоїну поширюють блоки

Важливо, що невелика група вузлів, які називаються майнерами, змагаються, щоб бути тим, хто фактично створить кожен новий блок. Оновлена правда про те, хто чим володіє, починається з одного майнера, який отримав право створити новий блок. Отримання права створити новий блок вирішується через змагання, відоме як "Доказ роботи".

Що таке Доказ роботи і чому він необхідний?

Майнінг на основі Доказу роботи (PoW) — це спосіб математично довести, що учасник мережі має зацікавленість в процесі. Він працює, змушуючи учасників доводити, що вони виконали деякі довільні розрахунки, які споживають енергію (роботу). Вимога витрачати енергію важлива, оскільки це робить участь зловмисників вкрай дорогою. Іншими словами, це гарантує, що атака на біткоїн є витратною (і дуже дорогою) перспективою, що робить її надзвичайно малоймовірною.

З точки зору теорії ігор, майнінг PoW надає кілька переваг:

Стимулювання чесної поведінки: Майнерів стимулюють дотримуватися правил і правильно перевіряти транзакції. Якщо вони спробують обдурити систему, вони ризикують втратити потенційну винагороду за блок і енергію/ресурси, вкладені в процес майнінгу.
Безпека через вартість: Зусилля (обчислювальна робота), необхідне для додавання блоку, робить блокчейн безпечним від атак. Будь-яка спроба змінити минулі транзакції (тобто здійснити атаку 51%) вимагала б величезної обчислювальної потужності, що робить такі атаки дорогими і непрактичними.
Справедливість: Імовірність майнінгу блоку і отримання винагороди пропорційна кількості обчислювальних ресурсів, які майнер використовує. Це забезпечує справедливий механізм розподілу нових монет, а також розподіл владичого рішення щодо додавання нових блоків.
Стійкість до Сібіл-атак: Майнінг PoW робить Сібіл-атаки (коли суб'єкт створює багато фальшивих ідентичностей для впливу на мережу) нездійсненними через високу вартість, пов'язану з майнінгом для кожної ідентичності.

Як працює майнінг біткоїнів?

Процес підсумовується в білому документі біткоїна:

1. Нові транзакції передаються всім вузлам.

2. Кожен вузол збирає нові транзакції в блок.

3. Кожен вузол працює над знаходженням складного Доказу роботи для свого блоку.

4. Коли вузол знаходить Доказ роботи, він передає блок усім вузлам.

5. Вузли приймають блок лише якщо всі транзакції в ньому дійсні і не є повторно витраченими.

6. Вузли висловлюють своє прийняття блоку, працюючи над створенням наступного блоку в ланцюгу, використовуючи хеш прийнятого блоку як попередній хеш.

Давайте розберемо це трохи детальніше.

Спочатку, майнери — це ті, хто пропонує оновлення до книги обліку, і лише майнери, які успішно завершили Доказ роботи (PoW), можуть додати новий блок. Це закодовано в протоколі біткоїна.

Майнери можуть вільно вибирати дійсні транзакції з пулу потенційних транзакцій, які передаються в мережу вузлами. Такі транзакції збираються в "мемпул". Розумні і чесні майнери вибирають транзакції з мемпулу на основі комісій, прикріплених до них, оптимізуючи на користь вищих комісій. Це породжує ринок комісій, який допомагає забезпечити справедливе та ефективне використання обмеженого простору блоку.

Перший майнер, який завершить PoW, передає свій запропонований новий блок ширшій мережі вузлів, які потім перевіряють, щоб гарантувати, що блок відповідає правилам протоколу. Основні правила тут: (1) всі транзакції в блоці є дійсними (тобто немає подвійних витрат), і (2) новий блок належним чином посилається на попередній блок і пронумерований як наступний у ланцюгу (тобто новий блок складає останній блок у найдовшому ланцюзі). Якщо це так, вузли передають його іншим вузлам, які завершують той самий процес. Таким чином, новий блок поширюється по мережі, поки не буде широко прийнятий як "правда".

Однак, може (і регулярно трапляється), що більше ніж один майнер завершить PoW майже одночасно і одночасно передасть свій новий блок у мережу. Більше того, через затримки в мережі і географічне розташування, вузли можуть отримувати нові запропоновані блоки з невеликим запізненням.

Важливо, що новий запропонований блок одного майнера може трохи відрізнятися від іншого! Це тому, що, як згадувалося, майнери - це ті, хто вибирає, які транзакції включати в блок - і хоча вони зазвичай оптимізують для прибутковості, місце розташування та інші фактори вводять варіацію. Коли два майнери відправляють різні нові блоки, конкуруючі версії "правди" починають поширюватися по мережі. Мережа в кінцевому підсумку сходиться на "правильну" версію правди, вибираючи ланцюг, що росте швидше.

Давайте розберемо цю останню частину. Уявіть, що є два конкуруючі ланцюги. Припустимо, 75% майнерів вибирають версію A (тому що це була перша версія, яку вони побачили) і починають свій PoW для наступного блоку, будуючи на версії A. Інші 25% майнерів вибирають версію B (знову ж, тому що це та версія, яку вони випадково побачили першою) і ініціюють той самий процес, будуючи на цій версії. Статистично, один з майнерів, що працюють над версією A, ймовірно завершить Доказ роботи першим, передаючи нову версію в мережу. Оскільки вузли завжди вибирають найдовший ланцюг, версія A швидко почне домінувати в мережі. Фактично, ймовірність того, що версія B росте швидше, зникає експоненціально з кожним додатковим блоком, так що до часу, коли буде додано шість блоків, це статистично неможливо. З цієї причини, транзакція, яка була підтверджена в шести блоках, для більшості учасників вважається закріпленою. "Фінальність" транзакцій в біткоїні, отже, становить шість блоків, або близько 1 години.

Зверніть увагу, що блок, який не стає частиною найдовшого ланцюга (версія B в нашому прикладі вище), відомий як сирітський блок. Вважається, що такі блоки створюються від 1 до 3 разів на день. Транзакції, які включені в сирітський блок, не втрачаються. Це тому, що якщо вони вже не були включені в версію, яка в кінцевому підсумку стає найдовшим ланцюгом, вони будуть додані в наступний блок найдовшого ланцюга.

Ви можете почати майнінг прямо зараз, використовуючи послуги GoMining.

Який алгоритм хешування в біткоїні?

Біткоїн використовує алгоритм шифрування військового рівня, відомий як Secure Hash Algorithm 2 (SHA2). Майнерів біткоїнів винагороджують BTC, коли вони знаходять випадкове число, яке можна згенерувати лише шляхом запуску алгоритму хешування знову і знову. Цей процес є аналогом лотереї, де купівля більшої кількості квитків збільшує ваші шанси на виграш. Присвятивши більше обчислювальної потужності алгоритму хешування, майнери фактично купують більше лотерейних квитків.

Що таке коригування складності в майнінгу біткоїнів і чому воно потрібне?

Рівень складності для алгоритму Доказу роботи автоматично коригується кожні 2,016 блоків, або приблизно кожні 2 тижні. Коригування робляться з метою збереження постійності майнінгу нових блоків на рівні 10 хвилин на блок.

Коригування складності враховує загальний обсяг обчислювальної потужності, або "хешпотужності", що застосовується до алгоритму хешування. Коли додається обчислювальна потужність, складність збільшується, ускладнюючи майнінг для всіх. Якщо обчислювальна потужність видаляється, складність зменшується, роблячи майнінг легшим.

Зверніть увагу, що система коригування складності робить майнінг біткоїнів досить відмінним від майнінгу дорогоцінних металів. Наприклад, якщо ціна золота зростає, більше майнерів спокушаються приєднатися до ринку. Додавання більшої кількості майнерів золота неминуче призведе до більшого виробництва золота. За законами попиту і пропозиції, це зрештою знизить ринкову ціну золота. У випадку з біткоїном, однак, обсяг видобутого (емітованого) біткоїна визначається заздалегідь протоколом біткоїна. Це означає, що він не залежить від кількості та потужності майнерів. Тому, незалежно від того, скільки обчислювальної потужності спрямовується на алгоритм, обсяг виробленого біткоїна не буде змінено.

Чи є майнінг біткоїнів легальним?

Майнінг біткоїнів легальний у більшості країн, включаючи США та Європу. У більшості регіонів майнерам біткоїнів просто потрібно бути обізнаними з законами, що стосуються використання електричної енергії та інфраструктури даних, щоб забезпечити дотримання місцевих правил і норм.

У деяких регіонах місцеві регулятори запровадили або планують запровадити обмеження на майнінг біткоїнів. Найпоширеніші причини, які наводяться, полягають у тому, що майнінг біткоїнів негативно впливає на місцеві електричні мережі та/або має негативний вплив на навколишнє середовище. Наприклад, заступник голови Європейського управління з цінних паперів та ринків Ерік Тедеен заявив у листопаді 2021 року, що криптовалюти становлять ризик для досягнення цілей Паризької угоди щодо зміни клімату. Китай офіційно заборонив майнінг біткоїнів та інших криптовалют в середині 2021 року, хоча значна частка хешрейту біткоїна продовжує надходити з країни.

GoMining пропонує простий і зручний спосіб почати заробляти біткоїн у всьому світі, з можливістю отримання винагороди в BTC з першого дня.

З GoMining NFT (цифровими майнерами), кожен з яких підтримується певною кількістю реальної обчислювальної потужності, користувачі можуть володіти і керувати часткою хешрейту, отримуючи щоденні винагороди в біткоїнах безпосередньо на свої гаманці.

Натисніть тут, щоб дізнатися більше про GoMining, або відвідайте вебсайт GoMining.

Чи є майнінг біткоїнів шкідливим для навколишнього середовища?

Вплив біткоїна на навколишнє середовище — це тема, яка отримала значну увагу. Критики часто стверджують, що біткоїн шкідливий для навколишнього середовища, оскільки він споживає багато електроенергії, що вони асоціюють з негативними екологічними та етичними наслідками. Однак ці твердження потребують розгляду та ретельного вивчення. Хоча біткоїн дійсно споживає значну кількість електроенергії, важливо враховувати, як ця електроенергія генерується, і робити належні порівняння з іншими галузями. Більше того, екологічний вплив може значно варіюватися в залежності від джерела енергії, і частка віднов