souhrn

• Těžba kryptoměn ověřuje blockchainové transakce a je procesem vytváření nových jednotek kryptoměny.

• Těžaři vyžadují velké množství výpočetních zdrojů, což zajišťuje i bezpečnost blockchainové sítě.

Co je to těžba kryptoměn?

Těžba kryptoměn je založena na mechanismu konsenzu Proof of Work (PoW), který zajišťuje bezpečnost a decentralizaci kryptoměn, jako je bitcoin. Těžba je proces ověřování uživatelských transakcí a jejich přidávání do veřejné knihy blockchainu. Těžba je proto klíčovým prvkem pro to, aby Bitcoin fungoval normálně bez centrální autority.

Těžební provozy jsou také odpovědné za zavádění nových coinů do stávajících oběžných dodávek. Těžba kryptoměn se však řídí souborem pevně zakódovaných pravidel, která řídí proces těžby a zabraňují tomu, aby někdo náhodně vytvořil nové mince. Tato pravidla jsou zabudována do základního protokolu kryptoměny a jsou vynucována celou sítí tisíců uzlů.

K vytvoření nových jednotek kryptoměny využívají těžaři svůj výpočetní výkon k řešení složitých kryptografických hádanek. První těžař, který úspěšně vyřeší hádanku, má právo přidat nový blok transakcí do blockchainu a zveřejnit jej v síti.

Jak funguje těžba Etherea?

Po dokončení nové blockchainové transakce bude odeslána do těžebního fondu zvaného „paměťový fond“. Úkolem těžaře je ověřit platnost těchto čekajících transakcí a integrovat je do bloků.

Blok si lze představit jako stránku knihy blockchainu, která zaznamenává několik transakcí a další data. Těžební uzly jsou konkrétně zodpovědné za shromažďování nepotvrzených transakcí z mempoolu a jejich integraci do kandidátních bloků.

Těžaři se pak pokusí převést tento kandidátský blok na platný potvrzený blok. K tomuto přechodu musí těžaři vyřešit složité matematické problémy, což je proces, který vyžaduje značné výpočetní zdroje. Za každý úspěšně vytěžený blok však těžař získá blokovou odměnu, která zahrnuje nově vytvořenou kryptoměnu a transakční poplatky. Jak těžba funguje, je vysvětleno níže.

Krok 1: Hash transakce

Prvním krokem blokové těžby je vytažení nevyřízených transakcí z mempoolu a jejich odeslání jednu po druhé pomocí hashovací funkce. Pokaždé, když je část dat spuštěna hashovací funkcí, vytvoří se výstup s pevnou velikostí, který se nazývá „hash hodnota“.

Během procesu těžby se hash každé transakce skládá z řetězce čísel a písmen, který se používá jako identifikátor. Hodnota hash transakce představuje všechny informace obsažené v dané transakci.

Kromě hašování a jednosloupcové každé transakce těžaři přidávají vlastní transakce, aby si posílali blokové odměny. Tato transakce se nazývá „coinbase transakce“, což znamená, že je vytvořen nový coin. Ve většině případů je tato transakce první transakcí zaznamenanou v novém bloku a všechny následující transakce jsou nevyřízené transakce čekající na ověření.

Krok 2: Vytvořte Merkle Tree

Po zahašování každé transakce se tyto hodnoty hash spojí do "Merkle stromu" (také známého jako "hash tree"). Transakční hashe jsou kombinovány do párů a poté hashovány, aby se vytvořil Merkle strom.

Poté, co je nový hash výstup zkombinován do párů, je znovu hashován a celý proces se opakuje, dokud není vytvořen jediný hash. Poslední vytvořený hash se také nazývá „root hash (nebo Merkle root)“ a v zásadě představuje všechny hashe, které byly dříve použity pro generování kořenového hashe.

Krok 3: Najděte platné záhlaví bloku (hash bloku)

Záhlaví bloku se používá jako identifikátor pro každý nezávislý blok, což znamená, že každý blok má jedinečnou hodnotu hash. Při vytváření nového bloku těžaři kombinují hash předchozího bloku s kořenovým hashem kandidátského bloku, aby vygenerovali nový hash bloku. Kromě toho musí těžař přidat náhodné číslo zvané „nonce“.

Když se tedy těžaři snaží ověřit kandidátský blok, potřebují integrovat kořenový hash, hash předchozího bloku a náhodné číslo a všechny je zpracovat pomocí hashovací funkce. Účelem této iterace je vytvořit platný hash.

Kořenový hash nelze změnit z hashe předchozího bloku, takže těžař musí změnit nonce několikrát, dokud není nalezen platný hash. Aby byl výstup (blokový hash) považován za platný, musí být menší než určitá cílová hodnota stanovená protokolem. Při těžbě bitcoinů musí blokový hash začínat několika nulami, což se nazývá „obtížnost těžby“.

Krok 4: Uvolněte vytěžené bloky

Jak vidíme, těžaři musí opakovaně hashovat hlavičku bloku s různými hodnotami nonce, dokud nenajdou platný hash bloku. Těžař, který najde hash, může publikovat blok do sítě. Všechny ostatní uzly zkontrolují, zda je blok a jeho hash platný. Pokud je platný, nový blok bude přidán do kopie blockchainu.

Kandidátský blok se nyní stane potvrzeným blokem a všichni těžaři budou pokračovat v těžbě dalšího bloku. Těžaři, kteří včas nenajdou platnou hodnotu hash, opustí své kandidátské bloky a znovu se přihlásí do těžařské soutěže.

Co když se těží dva bloky současně?

Někdy dva těžaři zveřejní platný blok současně a síť skončí se dvěma konkurenčními bloky. Těžaři začnou těžit další blok na základě bloku, který obdrželi jako první, což způsobí dočasné rozdělení sítě na dvě různé verze blockchainu.

Soutěžení mezi bloky bude pokračovat, dokud nebude vytěžen nový blok na základě jakéhokoli konkurenčního bloku. První blok, který vytěží nový blok, bude považován za vítěze. Odhozený blok se nazývá „sirotčí blok“ nebo „zatuchlý blok“ a všichni těžaři, kteří tento blok vyberou, se přesunou do řetězce, kde se nachází vítězný blok, aby pokračovali v těžbě.

Jaká je obtížnost těžby?

Obtížnost těžby je pravidelně upravována protokolem, aby bylo zajištěno, že rychlost vytváření nových bloků zůstane konstantní, čímž se stabilizuje vydávání nových coinů podle plánu. Obtížnost je úměrná výpočetnímu výkonu (hash rate) vloženému do sítě.

Proto pokaždé, když se do sítě připojí nový těžař, zesílí konkurence, odpovídajícím způsobem se zvýší obtížnost hashovacích operací a nelze zkrátit průměrnou dobu blokování. Naopak, pokud většina těžařů síť opustí a obtížnost hashování se sníží, bude snazší těžit nové bloky. Po úpravě obtížnosti nebude doba generování bloku ovlivněna celkovou hashovací silou sítě a zůstane vždy nezměněna.

Typy těžby kryptoměn

Existuje mnoho způsobů, jak těžit kryptoměnu. Neustále se objevují nové hardwarové a konsensuální algoritmy a zařízení a procesy se optimalizují. Těžaři často používají specializovaná výpočetní zařízení k řešení složitých kryptografických rovnic. Vezměme si jako příklady některé z nejběžnějších metod těžby.

Těžba centrální procesorové jednotky (CPU).

Těžba centrální procesorové jednotky (CPU) se týká použití CPU počítače k ​​provádění hašovacích funkcí požadovaných modelem proof-of-work. V počátcích bitcoinu byly náklady na těžbu a překážky vstupu nízké a běžné CPU stačily na zvládnutí jeho obtížnosti, takže těžbu bitcoinů a dalších kryptoměn si mohl vyzkoušet každý.

S tím, jak stále více lidí těží bitcoiny a zvyšuje se síťový hashrate, je však stále obtížnější získat z těžby zisk. Navíc se postupně dostává k dispozici profesionální těžební hardware se silnějšími zpracovatelskými schopnostmi a těžba CPU se téměř stala minulostí. Nyní, když všichni těžaři používají specializovaný hardware, těžba CPU již není proveditelná.

Těžba grafického procesoru (GPU).

Jednotky grafického zpracování (GPU) jsou navrženy tak, aby zpracovávaly různé aplikace současně a často se používají pro videohry nebo vykreslování grafiky, ale lze je také použít pro těžbu.

Ve srovnání s populárním hardwarem pro těžbu s integrovanými obvody (ASIC) jsou GPU relativně levné a flexibilní. Přestože uživatelé mohou stále těžit některé altcoiny pomocí GPU, účinnost těžby je určena obtížností těžby a algoritmem.

Těžba ASIC

ASIC (Application Specific Integrated Circuits) jsou navrženy pro jeden konkrétní cíl. Ve světě kryptoměn se to týká specializovaného hardwaru vyvinutého pro těžbu. Jak všichni víme, těžba ASIC je efektivní, ale drahá. Těžební stroje ASIC používají špičkovou technologii těžby a náklady na vybavení jsou mnohem vyšší než u CPU nebo GPU.

Technologie ASIC se navíc rychle vyvíjí a starší modely již nejsou rentabilní, takže těžební stroje je potřeba pravidelně vyměňovat. I bez započtení nákladů na elektřinu je těžba ASIC stále jednou z nejdražších metod těžby.

Těžební bazén

Bloková odměna je udělena prvnímu těžaři, který uspěje, takže pravděpodobnost nalezení správného hashe je extrémně nízká. Pokud je těžařská schopnost slabá, bude obtížné objevit další blokovou příležitost sám. Těžební bazény tento problém řeší.

Těžební fondy jsou skupiny těžařů, kteří sdružují své zdroje (hash power), aby zvýšili své šance na výhru blokových odměn. Poté, co těžařský pool úspěšně najde blok, těžaři si rozdělí odměny podle jejich příspěvku do těžebního fondu.

Jednotliví těžaři, kteří se podílejí na těžebních poolech, mají výhody z hlediska nákladů na hardware a elektřinu, ale jakmile se těžba těžebního fondu stane dominantní, lidé se budou obávat možnosti 51% útoků na síť.

Co je to těžba bitcoinů a jak funguje?

Bitcoin je nejoblíbenější a dobře zavedený příklad kryptoměny dostupné pro těžbu a těžba bitcoinů je založena na algoritmu konsensu o pracovní zátěži.

Důkazem práce je nejstarší blockchainový konsensuální mechanismus vytvořený Satoshi Nakamotem a byl představen v bílé knize o bitcoinech v roce 2018. Jednoduše řečeno, Proof of Work určuje, jak blockchainová síť dosáhne konsensu mezi všemi distribuovanými účastníky bez prostředníka třetí strany. Tento mechanismus vyžaduje hodně výpočetního výkonu k dosažení konsensu, aby se zabránilo škodlivému chování.

Jak jsme viděli, v síti proof-of-work jsou transakce ověřovány těžaři. Soutěží v řešení složitých kryptografických hádanek se specializovaným těžařským hardwarem. Pokud těžař nejprve úspěšně najde efektivní řešení, může publikovat blok transakce do blockchainu a získávat blokové odměny.

Množství kryptoměny v blokových odměnách se mezi blockchainy liší. Například od března 2023 mohou těžaři získat 6,25 bitcoinových blokových odměn v bitcoinovém blockchainu. Podle mechanismu halvingu bitcoinů se vygeneruje každých 210 000 bloků (přibližně každé čtyři roky), počet bitcoinů odměněných blokem se sníží na polovinu.

Bude těžba kryptoměn v roce 2023 stále zisková?

Těžba kryptoměn má stále potenciál vydělávat peníze, ale vyžaduje pečlivé přemýšlení, řízení rizik a pečlivý výzkum. Těžba také zahrnuje investice a rizika, jako jsou náklady na hardware, kolísání cen kryptoměn a změny protokolu kryptoměn. Ke snížení výše uvedených rizik těžaři obvykle zavádějí opatření k řízení rizik a vyhodnocují potenciální náklady a přínosy před zahájením těžby.

Ziskovost kryptoměn závisí na několika faktorech. Jedním z nich je pohyb cen kryptoměn. Když ceny kryptoměn rostou, roste s tím i fiat hodnota odměn za těžbu. Naopak klesající ceny způsobí pokles ziskovosti.

Efektivita těžebního hardwaru je také klíčovým faktorem při určování ziskovosti těžby. Těžební hardware může být drahý, takže těžaři musí vážit náklady na hardware a očekávané odměny. Dalším faktorem, který je třeba zvážit, jsou náklady na elektřinu Pokud jsou náklady na elektřinu příliš vysoké a převyšují výnosy, těžba bude nerentabilní.

Kromě toho může těžební hardware rychle zastarat a vyžadovat častější upgrady. Nové modely fungují lépe než starší modely, takže pro těžaře je obtížné udržet si konkurenceschopnost, pokud si nemohou dovolit upgradovat své těžební zařízení.

Nakonec se protokoly mohou změnit. Například půlení bitcoinu sníží odměnu za těžební blok na polovinu, čímž ovlivní ziskovost těžby. Kromě toho Ethereum v září 2022 zcela přejde z proof-of-work na proof-of-stake (PoS) mechanismus konsenzu, takže těžba bude postradatelná.

Závěr

Těžba kryptoměn je klíčovou složkou bitcoinů a dalších blockchainů typu proof-of-work, pomáhá udržovat bezpečnost sítě a zajišťuje stabilní vydávání nových coinů. Kromě toho může těžba generovat pasivní příjem pro těžaře. Podrobné pokyny krok za krokem k výše uvedenému naleznete v našem článku Průvodce těžbou kryptoměn.

Těžba má svá pro a proti, nejvýraznější jsou potenciální výdělky z blokových odměn. To však bude ovlivněno více faktory, jako jsou náklady na elektřinu a tržní ceny. Než se tedy pustíte do těžby kryptoměn, udělejte si svůj vlastní průzkum (DYOR) a plně zhodnoťte případná rizika.

Další čtení

• Co jsou povolené a nepovolené blockchainy?

• Co je to sázka na kryptoměny?

• Co jsou nezaměnitelné tokeny (NFT)?

Zřeknutí se odpovědnosti a varování před riziky: Obsah tohoto článku jsou fakta a slouží pouze pro obecné informace a vzdělávací účely a nepředstavují žádné prohlášení ani záruku. Tento článek by neměl být vykládán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství a není doporučením, abyste si zakoupili jakýkoli konkrétní produkt nebo službu. Pokud potřebujete investiční radu, vyhledejte odbornou radu. Pokud je článek poskytnut přispěvatelem třetí strany, vezměte prosím na vědomí: tyto názory patří přispěvateli třetí strany a nemusí nutně odrážet názory Binance Academy. Pro více informací klikněte sem a přečtěte si naše úplné prohlášení o vyloučení odpovědnosti. Ceny digitálních aktiv mohou kolísat. Hodnota vaší investice může klesat i stoupat a investovaná jistina se vám nemusí vrátit. Jste výhradně odpovědní za svá vlastní investiční rozhodnutí a Binance Academy nenese odpovědnost za žádné ztráty, které můžete utrpět. Tento článek by neměl být vykládán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství. Další informace naleznete v našich podmínkách použití a varování před riziky.