Co to jest Bitcoin Mining i jak to działa?

17.02.2021
Category: Każdym Razem

U podstaw wizji Satoshi Nakamoto dotyczącej Bitcoinów leży wydobywanie, proces, który zarówno zabezpiecza sieć, jak i zachęca do uczestnictwa. Dowiedz się, jak to działa.

14 października 2020 r

W skrócie

  • Wydobywanie bitcoinów to proces dodawania i weryfikowania bloków transakcji do publicznego łańcucha bloków Bitcoin.
  • Bitcoin wykorzystuje mechanizm konsensusu „dowód pracy, który wymaga od górników zaangażowania w postaci drogiego sprzętu górniczego i elektryczności.
  • Górnicy rywalizują o rozwiązanie złożonej zagadki kryptograficznej i otrzymują nagrodę w postaci nowo wybitego Bitcoina.

Wydobywanie bitcoinów to proces, w którym bloki transakcji są dodawane do publicznego łańcucha bloków i weryfikowane. Jest to również proces tworzenia nowego Bitcoina – mechanizm, który zarówno zabezpiecza integralność łańcucha bloków, jak i zachęca do uczestnictwa w sieci.

Górnicy rywalizują o dodawanie nowych bloków do łańcucha bloków. Wydobywanie Bitcoinów wymaga znacznego zaangażowania ze strony górników; jest to kosztowne, czasochłonne zadanie, które jest konieczne, aby kryptowaluta działała, a ludzie wierzyli w jej legalność.

Ponad dziesięć lat, odkąd Bitcoin został stworzony przez Satoshi Nakamoto, większość ludzi słyszała o wydobywaniu. Ale co to naprawdę oznacza – i jak zabrać się za wydobywanie bitcoinów?

Co to jest wydobywanie bitcoinów?

Wydobywanie bitcoinów nie przypomina kopania głęboko pod ziemią złota lub węgla. Odnosi się do weryfikacji transakcji dokonywanych za pomocą Bitcoin. Górnicy to osoby lub firmy, które utrzymują i kontrolują sieć blockchain obsługującą kryptowalutę.

Robią to, wypełniając „bloki zweryfikowanych transakcji, które są dodawane do łańcucha bloków; kiedy górnik ukończy blok, otrzymuje nagrodę w postaci Bitcoinów.

Czy wiedziałeś?

Mniej więcej co cztery lata, nagroda za wydobycie Bitcoina jest zmniejszana o połowę, co jest znane (co nie powinno dziwić) jako „halving. W maju 2020 roku nagroda blokowa spadła z 12,5 BTC za blok do 6,25 BTC.

Wydobywanie bitcoinów nie jest już tak tanie jak kiedyś, ale nadal nie przeszkadza to inwestorom w prowadzeniu tej działalności. Nagroda blokowa Bitcoin to zachęta, która napędza transakcje kryptowalutowe poprzez legitymizację i monitorowanie sieci. Ponieważ ta odpowiedzialność jest wykonywana przez wielu użytkowników na całym świecie, Bitcoin jest zdecentralizowaną kryptowalutą, co oznacza, że ​​nie opiera się na żadnym organie centralnym, takim jak rząd lub bank, jeśli chodzi o swoją wiarygodność.

Dlaczego Bitcoin potrzebuje górników?

W efekcie górnictwo jest procesem audytu i weryfikacji transakcji Bitcoin, aby zapobiec problemowi „podwójnego wydawania. Podwójne wydawanie ma miejsce, gdy ktoś z kryptowalutą próbuje dwukrotnie wydać tę samą monetę. Z fizyczną walutą nie można kupić drinka w pubie za 20 funtów, a potem wpaść do sklepu, żeby kupić jakieś artykuły spożywcze za ten sam 20 funtowy banknot.

W przypadku kryptowaluty istnieje ryzyko, że ktoś z Bitcoinem może wykonać kopię tego Bitcoina i wysłać ją do sprzedawcy zamiast prawdziwej. W prawdziwym świecie kasjer patrzy na banknot 20 funtów, aby upewnić się, że nie jest fałszywy – i właśnie to próbują zrobić kopacze bitcoinów z kryptowalutą; sprawdzają, czy transakcja nie została wykonana dwukrotnie.

Jak wygląda proces wydobywania bitcoinów i co możesz z tym zrobić?

Bitcoin wykorzystuje mechanizm konsensusu zwany dowodem pracy.

Proces wydobywania Bitcoinów przebiega następująco:

  • 🖥️ Komputer górnika, zwany węzłem, zbiera i pakuje pojedyncze transakcje Bitcoin z ostatnich dziesięciu minut do bloku.
  • 🖧 Ten węzeł konkuruje z innymi węzłami w sieci, aby rozwiązać skomplikowany problem kryptograficzny, aby jako pierwszy zweryfikować nowy blok dla łańcucha bloków.
  • 📡 Pierwszy górnik, który rozwiązuje problem, przekazuje informacje o swoim sukcesie do całej sieci.
  • 🧮 Następnie inne węzły sprawdź, czy ich rozwiązanie jest poprawne. Jeśli jest poprawny, nowy blok jest dodawany do łańcucha bloków i cały proces rozpoczyna się od nowa.
  • 💰 Ponieważ górnik jako pierwszy rozwiązał problem, zostaje on nagrodzony Bitcoinem.

Sprzęt do wydobywania bitcoinów uruchamia kryptograficzną funkcję mieszania w nagłówku bloku.

Oznacza to, że każdy górnik tworzy „blok kandydata z niepotwierdzonymi transakcjami z puli pamięci węzła lub mempool. Ten blok zawiera nagłówek bloku, który podsumowuje dane wewnątrz bloku, wraz z odniesieniem do istniejącego bloku w łańcuchu bloków i wartością jednorazową („liczba używana tylko raz). W Bitcoinie liczba nonce to liczba całkowita od 0 do 4 294 967 296.

Ten nagłówek bloku jest następnie przepuszczany przez funkcję skrótu SHA256; jeśli wynikowa liczba jest wyższa niż bieżący skrót docelowy, górnik dostosowuje wartość jednorazową i próbuje ponownie. Górnicy robią to wiele tysięcy razy na sekundę. Celem trudności jest 256-bitowa liczba; jest dostosowywana co 2016 bloków (mniej więcej co dwa tygodnie), aby zapewnić wydobywanie bloku średnio raz na 10 minut.

Gdy funkcja skrótu szczęśliwego górnika wypluwa wynik niższy niż bieżący skrót docelowy, blok jest transmitowany do sieci. Każdy węzeł sprawdza, czy nagłówek bloku jest mieszany, aby spełnić cel, i jeśli zostanie potwierdzone, nowo wydobyty blok jest dodawany do łańcucha bloków. Górnik otrzymuje nagrodę w postaci Bitcoin; ta transakcja, która tworzy nowy Bitcoin z powietrza, jest znana jako „transakcja w bazie monet i jest zawarta w bloku kandydującym.

Nagrody te zachęcają do uczestnictwa i zapewniają sprawne funkcjonowanie.

Szybkość, z jaką monety są emitowane, jest ustalana przez kod wydobywczy, zapewniając, że czas potrzebny górnikowi na wygranie bloku wynosi zawsze około 10 minut. Ma to na celu ochronę systemu i uniemożliwienie górnikom tworzenia własnych bitcoinów.

Za każdym razem, gdy Bitcoin jest wydobywany, problem kryptograficzny staje się trudniejszy do rozwiązania, co oznacza, że ​​górnicy będą potrzebować wyższego wskaźnika hash, aby odnieść sukces w zdobywaniu nagród blokowych. Oznacza to, że potrzeba więcej mocy obliczeniowej, aby zarobić taką samą ilość kryptowaluty.

Pierwsi górnicy Bitcoin wykorzystali procesory swoich komputerów do rozwiązania problemów kryptograficznych. Wkrótce górnicy odkryli, że procesory graficzne (GPU) są bardziej wydajne niż procesory, co wywołało wyścig zbrojeń w sprzęcie górniczym. Teraz górnicy używają dedykowanego sprzętu znanego jako górnicy ASIC (układ scalony specyficzny dla aplikacji).

Rozwiązywanie problemów kryptograficznych jest konieczne, aby chronić sieć Bitcoin przed atakami. Odwrócenie transakcji w łańcuchu bloków wymagałoby 51% mocy obliczeniowej całej sieci. Gwarantuje to, że każdy atak jest trudny i bezcelowy, ponieważ atakujący musiałby posiadać więcej sprzętu wydobywczego niż ktokolwiek inny.

Przyszłość wydobywania bitcoinów (i innych kryptowalut)

Wraz z dojrzewaniem wydobywania bitcoinów zwiększono barierę wejścia dla indywidualnych górników. Obecnie większość wydobycia jest wykonywana przez „pule górników, którzy łączą swoje zasoby i próbują wykorzystać swoją skumulowaną moc obliczeniową, aby zdobyć nagrody w bitcoinach.

W 2020 roku większość basenów wydobywczych znajduje się w Chinach, chociaż dominacja tego kraju w branży nieco osłabła w ciągu roku. Ceny energii elektrycznej silnie wpływają na górników, ponieważ górnictwo typu „proof of work zużywa duże ilości energii elektrycznej; wielu górników przenosi swoją działalność, aby jak najlepiej wykorzystać tanią energię elektryczną.

Czy wiedziałeś?

Podaż Bitcoinów jest ograniczona do 21 milionów. Po wydobyciu wszystkich 21 milionów BTC, około 2140 roku, górnicy zostaną nagrodzeni opłatami transakcyjnymi.

Wydobywanie bitcoinów spotkało się z krytyką ze względu na wysokie zużycie energii, które w 2020 roku wynosiło około 8,4 GW lub 65,74 terawatogodzin – więcej niż moc siedmiu elektrowni jądrowych. Niektórzy zwolennicy kryptowaluty twierdzą, że funkcjonuje ona jako „waluta energetyczna, która zachęca do wykorzystywania nadwyżki energii. Rzeczywiście, kilka elektrowni w USA i Iranie wykorzystuje obecnie nadwyżki gazu ziemnego do prowadzenia operacji wydobycia bitcoinów na dużą skalę.

Niemniej jednak energia odnawialna stanowi tylko 39% całkowitego zużycia energii przez górników kryptowalut na świecie; Kopacze bitcoinów generują ślad węglowy równoważny śladowi Danii.

Udręczone tą krytyką niektóre kryptowaluty przechodzą z mechanizmu konsensusu potwierdzającego pracę na system znany jako dowód stawki (PoS).

Zamiast kopaczy, kryptowaluty typu dowód stawki mają walidatory. Te walidatory stawiają swoją kryptowalutę na obstawianie, które bloki zostaną dodane obok łańcucha. Jeśli się powiedzie, walidatorzy otrzymają nagrodę blokową proporcjonalnie do tego, co postawili. Ethereum, druga co do wielkości kryptowaluta pod względem kapitalizacji rynkowej po Bitcoinie, przechodzi na model Proof of Stakes dzięki aktualizacji Ethereum 2.0.

Jednak Bitcoin trzyma się wypróbowanego i prawdziwego modelu konsensusu pracy, za którym opowiadał się Satoshi Nakamoto w oryginalnym raporcie Bitcoin, ponad dziesięć lat temu.

We use cookies to provide you with the best possible experience. By continuing, we will assume that you agree to our cookie policy