Jak działa wydobywanie bitcoinów

Jak działa wydobywanie bitcoinów
Category: Przez Cały
16 października 2020

Co to jest Bitcoin Mining?

Wydobywanie kryptowalut jest żmudne, kosztowne i tylko sporadycznie przynosi satysfakcję. Niemniej jednak wydobycie ma magnetyczny urok dla wielu inwestorów zainteresowanych kryptowalutą, ponieważ górnicy są nagradzani za swoją pracę z tokenami kryptograficznymi. Może to być spowodowane tym, że przedsiębiorcy postrzegają wydobycie jako grosze z nieba, jak poszukiwacze złota w Kalifornii w 1849 roku. A jeśli masz skłonności technologiczne, dlaczego tego nie zrobić?

Zanim jednak zainwestujesz czas i sprzęt, przeczytaj to wyjaśnienie, aby sprawdzić, czy wydobycie jest naprawdę dla Ciebie. Skoncentrujemy się przede wszystkim na Bitcoinie (przez cały czas będziemy używać „Bitcoin” w odniesieniu do sieci lub kryptowaluty jako pojęcia oraz „bitcoin”, gdy odnosimy się do ilości pojedynczych tokenów).

Główną atrakcją dla wielu górników bitcoinów jest perspektywa nagrody w postaci cennych tokenów bitcoin. To powiedziawszy, z pewnością nie musisz być górnikiem, aby posiadać tokeny kryptowaluty. Możesz również kupić kryptowaluty za pomocą waluty fiducjarnej; możesz nim handlować na giełdzie takiej jak Bitstamp, używając innej kryptowaluty (na przykład używając Ethereum lub NEO do kupowania bitcoinów); Możesz nawet zarobić, grając w gry wideo lub publikując posty na blogach na platformach, które płacą użytkownikom w kryptowalutach. Przykładem tego ostatniego jest Steemit, który jest trochę podobny do Medium, z tym wyjątkiem, że użytkownicy mogą nagradzać blogerów, płacąc im w zastrzeżonej kryptowalucie o nazwie STEEM. STEEM można następnie wymienić na bitcoiny w innym miejscu.

Nagroda w postaci bitcoinów, którą otrzymują górnicy, jest zachętą motywującą ludzi do pomocy w głównym celu wydobycia: do wspierania, legitymizacji i monitorowania sieci Bitcoin i jej łańcucha blokowego. Ponieważ obowiązki te są rozłożone na wielu użytkowników na całym świecie, mówi się, że bitcoin jest „zdecentralizowaną” kryptowalutą lub taką, która nie polega na banku centralnym lub rządzie w zakresie nadzorowania jego regulacji.

Kluczowe wnioski

  • Wydobywając, możesz zarabiać kryptowalutę bez konieczności odkładania na nią pieniędzy.
  • Górnicy Bitcoin otrzymują bitcoin jako nagrodę za wykonanie „bloków” zweryfikowanych transakcji, które są dodawane do łańcucha bloków.
  • Nagrody za wydobycie są wypłacane górnikowi, który jako pierwszy odkrywa rozwiązanie złożonej łamigłówki haszującej, a prawdopodobieństwo, że uczestnik będzie tym, który odkryje rozwiązanie, jest związane z częścią całkowitej mocy wydobywczej w sieci.
  • Podwójne wydawanie to zjawisko, w którym użytkownik bitcoinów nielegalnie wydaje dwa razy te same tokeny.
  • Aby skonfigurować platformę wydobywczą, potrzebujesz albo GPU (jednostki przetwarzania grafiki), albo układu scalonego specyficznego dla aplikacji (ASIC).

Co właściwie robią kopacze monet

Górnicy otrzymują wynagrodzenie za swoją pracę jako audytorzy. Zajmują się weryfikacją poprzednich transakcji bitcoinowych. Konwencja ta ma na celu utrzymanie uczciwości użytkowników Bitcoin i została wymyślona przez założyciela bitcoina, Satoshi Nakamoto. Weryfikując transakcje, górnicy pomagają zapobiegać „problemowi podwójnego wydawania”.

Podwójne wydatki to scenariusz, w którym właściciel bitcoina nielegalnie wydaje dwa razy ten sam bitcoin. W przypadku waluty fizycznej nie stanowi to problemu: gdy wręczasz komuś rachunek za 20 dolarów za butelkę wódki, nie masz go już, więc nie ma niebezpieczeństwa, że ​​możesz użyć tego samego 20-dolarowego rachunku, aby kupić kupony na loterię obok. Jednak w przypadku waluty cyfrowej, jak wyjaśnia słownik Investopedia, „istnieje ryzyko, że posiadacz może wykonać kopię cyfrowego tokena i wysłać go do sprzedawcy lub innej strony, zachowując oryginał”.

Załóżmy, że masz jeden prawdziwy rachunek 20 $ i jeden fałszywy banknot 20 $. Gdybyś spróbował wydać zarówno prawdziwy, jak i fałszywy rachunek, ktoś, kto zadałby sobie trud spojrzenia na oba numery seryjne rachunków, zobaczyłby, że są to te same numery, a zatem jeden z nich musiał być fałszywy. To, co robi kopacz bitcoinów, jest analogiczne do tego – sprawdza transakcje, aby upewnić się, że użytkownicy nie próbowali bezprawnie dwukrotnie wydać tego samego bitcoina. To nie jest idealna analogia – wyjaśnimy bardziej szczegółowo poniżej.

Po zweryfikowaniu przez górnika transakcji bitcoin o wartości 1 MB (megabajta), zwanych „blokami”, górnik kwalifikuje się do otrzymania nagrody w postaci ilości bitcoinów (więcej na temat nagrody za bitcoiny również poniżej). Limit 1 MB został ustalony przez Satoshi Nakamoto i jest przedmiotem kontrowersji, ponieważ niektórzy górnicy uważają, że rozmiar bloku powinien zostać zwiększony, aby pomieścić więcej danych, co w praktyce oznaczałoby, że sieć bitcoin mogłaby szybciej przetwarzać i weryfikować transakcje.

Zwróć uwagę, że weryfikacja transakcji o wartości 1 MB sprawia, że ​​kopacz monet kwalifikuje się do zarabiania bitcoinów – nie każdy, kto weryfikuje transakcje, otrzyma wypłatę.

Teoretycznie 1 MB transakcji może być tak małe, jak jedna transakcja (choć nie jest to wcale powszechne) lub kilka tysięcy. Zależy to od ilości danych, które zajmują transakcje.

„Więc po całej tej pracy związanej z weryfikacją transakcji, nadal mogę nie dostać za to bitcoina?”

To jest poprawne.

Aby zarabiać bitcoiny, musisz spełnić dwa warunki. Jedna to kwestia wysiłku; jeden to kwestia szczęścia.

1) Musisz zweryfikować

Transakcje warte 1 MB. To jest łatwa część.

2) Musisz być pierwszym górnikiem, który znajdzie właściwą odpowiedź na problem numeryczny. Ten proces jest również znany jako dowód pracy.

„Co masz na myśli, mówiąc:„ właściwa odpowiedź na problem numeryczny ”?

Dobra wiadomość: nie jest wymagana żadna zaawansowana matematyka ani obliczenia. Być może słyszałeś, że górnicy rozwiązują trudne problemy matematyczne – to nie do końca prawda. W rzeczywistości próbują być pierwszym górnikiem, który wymyśli 64-cyfrową liczbę szesnastkową („hash”), która jest mniejsza lub równa docelowej wartości hash. W zasadzie to zgadywanie.

Zła wiadomość: to zgadywanie, ale przy łącznej liczbie możliwych przypuszczeń dla każdego z tych problemów rzędu bilionów, jest to niezwykle żmudna praca. Aby najpierw rozwiązać problem, górnicy potrzebują dużej mocy obliczeniowej. Aby kopać pomyślnie, musisz mieć wysoką „szybkość mieszania”, która jest mierzona w megahaszach na sekundę (MH / s), gigahaszach na sekundę (GH / s) i terahaszach na sekundę (TH / s).

To bardzo dużo skrótów.

Jeśli chcesz oszacować, ile bitcoinów możesz wydobyć za pomocą wskaźnika hash swojej platformy wydobywczej, witryna Cryptocompare oferuje pomocny kalkulator.

Górnictwo i cyrkulacja bitcoinów

Poza wyściełaniem kieszeni górników i wspieraniem ekosystemu bitcoinów, wydobywanie służy jeszcze jednemu ważnemu celowi: jest to jedyny sposób na wprowadzenie nowej kryptowaluty do obiegu. Innymi słowy, górnicy po prostu „biją” walutę. Na przykład od listopada 2019 r. W obiegu było około 18 milionów bitcoinów. Oprócz monet wybitych przez blok Genesis (pierwszy blok, który został stworzony przez założyciela Satoshi Nakamoto), każdy z tych bitcoinów powstał z powodu górników. W przypadku braku kopaczy, Bitcoin jako sieć nadal istniałby i byłby użyteczny, ale nigdy nie byłoby żadnego dodatkowego bitcoina. W końcu nadejdzie czas, kiedy wydobywanie bitcoinów dobiegnie końca; zgodnie z protokołem Bitcoin, całkowita liczba bitcoinów zostanie ograniczona do 21 milionów. Jednak ponieważ kurs bitcoinów ”mined ”jest zmniejszana z czasem, ostateczny bitcoin nie zostanie rozesłany do około roku 2140.

Oprócz krótkoterminowej wypłaty bitcoinów, bycie wydobywcą monet może dać ci moc „głosowania”, gdy proponowane są zmiany w protokole sieciowym Bitcoin. Innymi słowy, odnoszący sukcesy górnik ma wpływ na proces podejmowania decyzji w takich sprawach jak rozwidlenie.

Ile zarabia górnik

Nagrody za wydobywanie bitcoinów zmniejszają się o połowę mniej więcej co cztery lata. Kiedy bitcoin został wydobyty po raz pierwszy w 2009 roku, wydobycie jednego bloku przyniosło 50 BTC. W 2012 roku została zmniejszona o połowę do 25 BTC. Do 2016 roku ponownie spadła o połowę do obecnego poziomu 12,5 BTC. Około 2020 roku wielkość nagrody zostanie ponownie zmniejszona o połowę do 6,25 BTC. W chwili pisania tego tekstu nagroda za ukończenie bloku wynosi 12,5 Bitcoina. W listopadzie 2019 roku cena Bitcoina wynosiła około 9300 USD za bitcoin, co oznacza, że ​​za ukończenie bloku zarobiłeś 116,250 USD (12,5 x 9300). Może się wydawać, że nie jest to zły bodziec do rozwiązania tego złożonego problemu z mieszaniem opisanego powyżej.

Jeśli chcesz dokładnie śledzić, kiedy wystąpią te halvings, możesz skorzystać z Zegara Bitcoin, który aktualizuje te informacje w czasie rzeczywistym. Co ciekawe, cena rynkowa bitcoina w całej swojej historii miała tendencję do zbliżania się do krańcowego kosztu wydobycia bitcoina.

Jeśli chcesz zobaczyć, ile bloków zostało do tej pory wydobytych, istnieje kilka witryn, w tym Blockchain.info, które podają te informacje w czasie rzeczywistym.

Sprzęt potrzebny do wydobycia

Chociaż na początku historii bitcoina, ludzie mogli rywalizować o bloki ze zwykłym komputerem domowym, nie ma to już miejsca. Powodem tego jest to, że trudność wydobywania bitcoinów zmienia się w czasie. Aby zapewnić sprawne funkcjonowanie łańcucha bloków i jego zdolność do przetwarzania i weryfikacji transakcji, sieć Bitcoin dąży do tego, aby jeden blok był produkowany co około 10 minut. Jeśli jednak istnieje milion platform wydobywczych konkurujących o rozwiązanie problemu z haszowaniem, prawdopodobnie osiągną rozwiązanie szybciej niż scenariusz, w którym 10 platform górniczych pracuje nad tym samym problemem. Z tego powodu Bitcoin jest zaprojektowany do oceny i dostosowywania trudności wydobycia co 2016 bloków lub mniej więcej co dwa tygodnie. Kiedy jest więcej mocy obliczeniowej, która wspólnie pracuje nad wydobyciem bitcoina,poziom trudności wydobycia rośnie, aby utrzymać produkcję blokową na stałym poziomie. Mniejsza moc obliczeniowa oznacza spadek poziomu trudności. Aby zorientować się, ile mocy obliczeniowej jest potrzebne, kiedy Bitcoin wystartował w 2009 roku, początkowy poziom trudności wynosił jeden. Od listopada 2019 roku to ponad 13 bilionów.

Wszystko to oznacza, że ​​aby kopać w sposób konkurencyjny, górnicy muszą teraz inwestować w potężny sprzęt komputerowy, taki jak GPU (procesor graficzny) lub, bardziej realistycznie, układ scalony specyficzny dla aplikacji (ASIC). Mogą one wynosić od 500 dolarów do dziesiątek tysięcy. Niektórzy górnicy – szczególnie górnicy Ethereum – kupują pojedyncze karty graficzne (GPU) jako tani sposób na łączenie operacji wydobywczych. Poniższe zdjęcie to prowizoryczna, domowa maszyna górnicza. Karty graficzne to prostokątne bloki z wirującymi okręgami. Zwróć uwagę na wielowarstwowe opaski mocujące karty graficzne do metalowego słupa. Prawdopodobnie nie jest to najskuteczniejszy sposób na wydobycie, a jak można się domyślić, wielu górników zajmuje się nim nie tylko dla zabawy i wyzwań, co dla pieniędzy.

Wersja „Wytłumacz to jakbym miał pięć”

Tajniki wydobywania bitcoinów mogą być trudne do zrozumienia. Rozważmy następujący przykład ilustrujący, jak działa problem z haszowaniem: mówię trzem przyjaciołom, że myślę o liczbie od 1 do 100 i piszę tę liczbę na kartce papieru i zaklejam ją w kopercie. Moi przyjaciele nie muszą zgadywać dokładnej liczby; po prostu muszą być pierwszą osobą, która zgadnie jakąkolwiek liczbę mniejszą lub równą liczbie, o której myślę. I nie ma ograniczeń co do liczby możliwych przypuszczeń.

Powiedzmy, że myślę o liczbie 19. Jeśli Przyjaciel A zgadnie, że 21, przegrywa, ponieważ 21> 19. Jeśli Przyjaciel B zgadnie 16, a Przyjaciel C zgadnie 12, to obaj teoretycznie doszli do realnych odpowiedzi, ponieważ 16 Co to jest „64-cyfrowa liczba szesnastkowa”?

Oto przykład takiej liczby:

Powyższy numer ma 64 cyfry. Jak dotąd dość łatwe do zrozumienia. Jak zapewne zauważyłeś, liczba ta składa się nie tylko z cyfr, ale także z liter alfabetu. Dlaczego?

Aby zrozumieć, co te litery robią w środku liczb, rozpakujmy słowo „szesnastkowy”.

Jak wiecie, używamy systemu „dziesiętnego”, co oznacza, że ​​jest to podstawa 10. To z kolei oznacza, że ​​każda cyfra liczby wielocyfrowej ma 10 możliwości, od zera do dziewięciu.

Z drugiej strony „szesnastkowy” oznacza podstawę 16, ponieważ „szesnastkowy” pochodzi od greckiego słowa oznaczającego sześć, a „deca” pochodzi od greckiego słowa oznaczającego 10. W systemie szesnastkowym każda cyfra ma 16 możliwości. Ale nasz system numeryczny oferuje tylko 10 sposobów przedstawiania liczb (od zera do dziewięciu). Dlatego musisz wkleić litery, a konkretnie litery a, b, c, d, e i f.

Jeśli wydobywasz bitcoiny, nie musisz obliczać całkowitej wartości tej 64-cyfrowej liczby (hash). Powtarzam: nie musisz obliczać całkowitej wartości hasha.

A więc co „64-cyfrowe liczby szesnastkowe” mają wspólnego z wydobywaniem bitcoinów?

Pamiętasz analogię do ELI5, gdzie zapisałem liczbę 19 na kartce papieru i włożyłem do zaklejonej koperty?

W terminologii wydobywania bitcoinów ta metaforyczna nieujawniona liczba w kopercie nazywana jest docelowym hashem.

To, co górnicy robią z tymi ogromnymi komputerami i dziesiątkami wentylatorów chłodzących, to zgadywanie docelowego skrótu. Górnicy wykonują te przypuszczenia, generując losowo jak najwięcej „niewiadomych”, tak szybko, jak to możliwe. Nonce to skrót od „number used only one”, a nonce jest kluczem do generowania tych 64-bitowych liczb szesnastkowych, o których ciągle mówię. W kopaniu bitcoinów wartość jednorazowa ma rozmiar 32 bitów – znacznie mniej niż wartość hash, która ma 256 bitów. Pierwszy górnik, którego nonce generuje hash mniejszy lub równy docelowemu hashowi, otrzymuje kredyt za ukończenie tego bloku i łup w wysokości 12,5 BTC.

Teoretycznie możesz osiągnąć ten sam cel, rzucając szesnastokątną kostką 64 razy, aby uzyskać losowe liczby, ale dlaczego, u licha, miałbyś to zrobić?

Poniższy zrzut ekranu, pobrany ze strony Blockchain.info, może pomóc w zestawieniu wszystkich tych informacji na pierwszy rzut oka. Patrzysz na podsumowanie wszystkiego, co wydarzyło się podczas wydobywania bloku nr 490163. Numer jednorazowy, który wygenerował „wygrywający” hash, to 731511405. Docelowy hash jest wyświetlany na górze. Termin „Relayed by Antpool” odnosi się do faktu, że ten konkretny blok został ukończony przez AntPool, jedną z bardziej udanych pul wydobywczych (więcej o basenach wydobywczych poniżej). Jak widać, ich wkład w społeczność Bitcoin polega na tym, że potwierdzili 1768 transakcji dla tego bloku. Jeśli naprawdę chcesz zobaczyć wszystkie 1768 z tych transakcji dla tego bloku, przejdź do tej strony i przewiń w dół do nagłówka „Transakcje”.

– Więc jak mam zgadnąć, jaki hasz docelowy?

Wszystkie wartości hashe celu zaczynają się od zer – co najmniej osiem zer i maksymalnie 63 zera.

Nie ma minimalnego celu, ale jest maksymalny cel określony przez protokół Bitcoin. Żaden cel nie może być większy niż ta liczba:

Oto kilka przykładów losowych skrótów i kryteriów, czy doprowadzą one do sukcesu górnika:

(Uwaga: są to zmyślone skróty)

„Jak zwiększyć swoje szanse na odgadnięcie docelowego skrótu, zanim zrobi to ktokolwiek inny?”

Musiałbyś zdobyć szybką platformę wydobywczą lub, bardziej realistycznie, dołączyć do kopalni – grupy górników monet, którzy łączą swoją moc obliczeniową i dzielą wydobyty bitcoin. Baseny wydobywcze są porównywalne do tych klubów Powerball, których członkowie masowo kupują losy na loterię i zgadzają się dzielić wszelkimi wygranymi. Nieproporcjonalnie duża liczba bloków jest wydobywana przez pule, a nie przez pojedynczych górników.

Innymi słowy, to dosłownie gra liczbowa. Nie można odgadnąć wzorca ani przewidzieć na podstawie poprzednich wartości docelowych. Poziom trudności ostatniego bloku w momencie pisania wynosi około 13,69 biliona bilionów, co oznacza, że ​​szansa na to, że dany nonce wygeneruje hash poniżej celu, wynosi jeden do 13,69 biliona. Nie ma wielkich szans, jeśli pracujesz sam, nawet z niesamowicie potężną platformą górniczą.

„Jak mogę zdecydować, czy bitcoin będzie dla mnie opłacalny?”

Górnicy nie tylko muszą uwzględniać koszty związane z drogim sprzętem niezbędnym do rozwiązania problemu haszyszu. Muszą również wziąć pod uwagę znaczną liczbę platform wiertniczych wykorzystujących energię elektryczną do generowania ogromnych ilości nonce w poszukiwaniu rozwiązania. Podsumowując, wydobywanie bitcoinów jest w dużej mierze nieopłacalne dla większości indywidualnych górników w chwili pisania tego tekstu. Witryna Cryptocompare oferuje pomocny kalkulator, który umożliwia podłączenie liczb, takich jak szybkość mieszania i koszty energii elektrycznej, w celu oszacowania kosztów i korzyści.