souhrn
Těžba kryptoměn ověřuje a ověřuje blockchainové transakce. Odkazuje také na proces vytváření nových jednotek kryptoměny.
Přestože práce, kterou těžaři vykonávají, vyžaduje intenzivní výpočetní zdroje, pomáhá udržovat blockchainovou síť v bezpečí.
Co je těžba kryptoměn?
Těžba kryptoměn zajišťuje bezpečnost a decentralizaci kryptoměn, jako je bitcoin, které jsou založeny na mechanismu konsenzu Proof of Work (PoW). Těžba je proces, kterým se transakce ověřují a přidávají do veřejné knihy blockchainu. Těžba jako taková je základním prvkem, který umožňuje bitcoinu fungovat bez potřeby centrální autority.
Těžební provozy jsou také zodpovědné za přidávání mincí ke stávajícím oběžným dodávkám. Těžba kryptoměn se však řídí souborem pevně zakódovaných pravidel, která řídí proces těžby a zabraňují komukoli svévolně vytvářet nové coiny. Tato pravidla jsou zabudována do základních protokolů kryptoměn a aplikována na celou síť tisíců uzlů.
K vytvoření nových jednotek kryptoměny využívají těžaři svůj výpočetní výkon k řešení kryptografických hádanek. První těžař, který vyřeší hádanku, má právo přidat nový blok transakcí do blockchainu a rozšířit ho do sítě.
Jak funguje těžba kryptoměn?
Když jsou na blockchainu prováděny nové transakce, jsou odesílány do fondu zvaného paměťový fond. Úkolem těžaře je ověřit platnost těchto čekajících transakcí a také je uspořádat do bloků.
Blok si můžete představit jako stránku blockchainové účetní knihy, na které je zaznamenána řada transakcí (spolu s dalšími daty). Přesněji řečeno, těžební uzel je zodpovědný za shromažďování nepotvrzených transakcí z oblasti paměti a jejich shromažďování do kandidátského bloku.
Těžař se poté pokusí převést tento kandidátský blok na platný a potvrzený blok. Aby toho dosáhl, musí těžař vyřešit složitý matematický problém, který vyžaduje mnoho výpočetních zdrojů. Za každý úspěšně vytěžený blok však těžař obdrží blokovou odměnu sestávající z nově vytvořených kryptoměn plus transakční poplatky. Pojďme se podívat, jak to funguje.
Krok 1: Hashování transakce
Prvním krokem k dolování bloku je vzít nevyřízené transakce z oblasti paměti a předat je jednu po druhé pomocí hashovací funkce. Pokaždé, když část dat projde hashovací funkcí, vygeneruje se výstup s pevnou velikostí nazývaný hash.
V kontextu těžby se hash každé transakce skládá ze série čísel a písmen, které fungují jako identifikátor. Transakční hash představuje všechny informace v něm obsažené.
Kromě hashování a přidávání každé transakce jednotlivě těžař přidává i vlastní transakci, ve které si sám posílá blokovou odměnu. Tato transakce je známá jako transakce coinbase a vytváří nové coiny. Ve většině případů je tato transakce první, která je zaznamenána v novém bloku, následovaná všemi nevyřízenými transakcemi, které čekaly na ověření.
Krok 2: Vytvořte strom Merkle
Poté, co byla každá transakce hashována, jsou hash uspořádány do toho, co se nazývá Merkle strom (také známý jako hash tree). Merkle strom je generován uspořádáním transakčních hashů do párů a jejich následným hašováním.
Nové výstupy hash jsou organizovány do dvojic a znovu hashovány a proces se opakuje, dokud není vytvořen jeden hash. Tento poslední hash se nazývá root hash (nebo Merkle Root) a je to v podstatě „kořenový“ hash, který představuje všechny předchozí hash, které byly použity k jeho generování.
Krok 3: Najděte platné záhlaví bloku (hash bloku)
Hlavička bloku funguje jako identifikátor pro každý jednotlivý blok, což znamená, že každý blok má jedinečný hash. Při vytváření nového bloku těžaři kombinují hash předchozího bloku s kořenovým hashem svého kandidátského bloku, aby vygenerovali hash nového bloku. Musí také přidat libovolné číslo známé jako nonce.
Když se tedy těžař snaží ověřit svůj kandidátský blok, musí zkombinovat kořenový hash, předchozí blokový hash a nonce a poslat to vše prostřednictvím hashovací funkce. Vaším cílem je toto opakovat, dokud nevytvoříte platný hash.
Kořenový hash a předchozí blokový hash nelze upravit, takže těžaři musí hodnotu nonce několikrát změnit, dokud není nalezen platný hash. Aby byl výstup (blokový hash) považován za platný, musí být menší než určitá cílová hodnota, která je určena protokolem. Při těžbě bitcoinů musí blokový hash začínat určitým počtem nul, což se nazývá obtížnost těžby.
Krok 4: Propagujte vytěžený blok
Jak jsme viděli, těžaři musí hašovat hlavičku bloku několikrát s různými hodnotami nonce. Dělají to tak dlouho, dokud nenajdou platný hash bloku a následně těžař, který jej našel, rozšíří tento blok do sítě. Zbytek uzlů zkontroluje, zda je blok a jeho hash platný, a pokud ano, přidají nový blok do své kopie blockchainu.
V tomto okamžiku se kandidátský blok stane potvrzeným blokem a všichni těžaři pokračují v těžbě dalšího. Všichni těžaři, kteří nedokázali včas najít platný hash, odhodí svůj kandidátský blok a závod o těžbu se znovu rozběhne.
Co se stane, když se těží dva bloky současně?
Někdy se stane, že dva těžaři prezentují platný blok současně a síť narazí na dva konkurenční bloky. V této situaci těžaři začnou těžit další blok na základě bloku, který obdrželi jako první, což způsobí dočasné rozdělení sítě na dvě různé verze blockchainu.
Soutěž mezi těmito dvěma bloky bude pokračovat, dokud nebude na jednom z konkurenčních bloků vytěžen další blok. Když je vytěžen nový blok, blok, který dorazí jako první, bude považován za vítěze. Blok, který je opuštěn, se nazývá osiřelý blok nebo zastaralý blok a způsobí, že těžaři, kteří si jej vybrali, se vrátí k těžbě vítězného bloku bloků.
Jaká je obtížnost těžby?
Protokol pravidelně upravuje obtížnost těžby, aby byla zajištěna konstantní rychlost tvorby nových bloků a na oplátku konstantní a předvídatelná emise nových coinů. Obtížnost je přizpůsobena úměrně množství výpočetního výkonu (hash rate) vyhrazené síti.
Proto pokaždé, když se do sítě připojí noví těžaři a zvýší se konkurence, zvýší se obtížnost hashování, čímž se zabrání zkrácení průměrné doby blokování. Naopak, pokud síť opustí mnoho těžařů, obtížnost hashování se sníží, což usnadní těžbu nového bloku. Tato nastavení udržují čas bloku konstantní, bez ohledu na celkový hashovací výkon sítě.
Typy těžby kryptoměn
Existuje mnoho způsobů, jak těžit kryptoměny. Týmy a procesy se mění s tím, jak se objevují nové hardwarové a konsensuální mechanismy. Horníci obvykle používají specializované výpočetní jednotky k řešení složitých kryptografických rovnic. Podívejme se, jak fungují některé z nejběžnějších metod těžby.
Těžba CPU
Při dolování CPU (Central Processing Unit) se CPU počítače používá k provádění hashovacích funkcí požadovaných mechanismem PoW. V počátcích bitcoinu byly náklady na těžbu a vstupní bariéry nízké a její obtížnost se dala zvládnout běžným CPU, takže těžbu BTC a dalších kryptoměn si mohl vyzkoušet každý.
Jak však začalo těžit více lidí a zvyšoval se hash rate sítě, zisková těžba byla stále obtížnější. Stejně tak postupem času rozmach specializovaného těžebního hardwaru s větším výpočetním výkonem prakticky znemožnil těžbu CPU. V současné době již těžba CPU není životaschopnou možností, protože všichni těžaři používají specializovaný hardware.
Těžba GPU
Grafické procesorové jednotky (GPU) jsou navrženy tak, aby paralelně zpracovávaly širokou škálu aplikací. Přestože se běžně používají pro videohry nebo vykreslování grafiky, lze je použít i při těžbě.
GPU jsou relativně levné a flexibilnější než oblíbený těžební hardware ASIC. Ačkoli můžete těžit některé altcoiny pomocí GPU, jeho účinnost závisí na obtížnosti těžby a algoritmu.
Těžba ASIC
ASIC (Application Specific Integrated Circuit) je navržen tak, aby sloužil jedinému specifickému účelu. V případě kryptoměn označuje specializovaný hardware vyvinutý pro těžbu. Je známo, že těžba ASIC je vysoce efektivní, ale drahá. Protože těžaři ASIC jsou v popředí technologie těžby, náklady na jednotku jsou mnohem vyšší než náklady na CPU nebo GPU.
Pokračující pokrok technologie ASIC může navíc snížit náklady na starší modely ASIC a vyžadovat rutinní výměnu. I když jsou vyloučeny náklady na elektřinu, těžba ASIC je jedním z nejdražších způsobů těžby.
Těžební bazény
Vzhledem k tomu, že první úspěšný těžař obdrží blokovou odměnu, je pravděpodobnost nalezení správného hashe extrémně nízká. Těžaři, kteří mají malé procento těžební síly, mají velmi malou šanci objevit další blok sami. Těžební bazény nabízejí řešení tohoto problému.
Těžební fondy jsou skupiny těžařů, kteří sdružují své zdroje (hašovací sílu), aby zvýšili pravděpodobnost získání blokových odměn. Když se fondu podaří najít blok, těžaři fondu se podělí o odměnu na základě množství práce, kterou každý přispěl.
Těžební pooly mohou být přínosem pro jednotlivé těžaře z hlediska nákladů na hardware a elektřinu, i když jejich dominance nad těžbou vyvolává obavy z 51% útoku na síť.
Co je to těžba bitcoinů a jak funguje?
Bitcoin je nejoblíbenějším a nejrozšířenějším příkladem těžitelné kryptoměny. Těžba bitcoinů je založena na konsenzuálním algoritmu PoW.
PoW je původní mechanismus konsenzu blockchainu vytvořený Satoshi Nakamotem, který byl představen v bitcoinovém whitepaperu v roce 2008. Jednoduše řečeno, PoW určuje, jak blockchainová síť dosahuje konsensu mezi všemi distribuovanými účastníky bez externích prostředníků. Dosahuje toho tím, že vyžaduje značný výpočetní výkon, který odrazuje ty, kdo jednají ve zlé víře.
Jak jsme již viděli, těžaři, kteří ověřují transakce v síti PoW, jsou těžaři, kteří soutěží o řešení složitých kryptografických rovnic pomocí specializovaného těžebního hardwaru. První těžař, který najde platné řešení, může odeslat svůj blok transakcí do blockchainu a získat blokovou odměnu.
Výše kryptoměny v blokové odměně se v různých blockchainech liší. Například na bitcoinovém blockchainu mohou těžaři získat odměnu za blok 6,25 BTC (od března 2023). Díky mechanismu bitcoinu na polovinu se množství BTC v blokové odměně snižuje na polovinu každých 210 000 bloků (přibližně každé čtyři roky).
Je těžba kryptoměn v roce 2023 zisková?
Přestože těžba kryptoměn může vydělávat peníze, vyžaduje značné hodnocení, řízení rizik a výzkum. Zahrnuje také investice a rizika, jako jsou náklady na hardware, kolísání cen kryptoměn a změny protokolu kryptoměn. Ke zmírnění těchto rizik těžaři často provádějí postupy řízení rizik a vyhodnocují potenciální náklady a přínosy těžby, než se do ní pustí.
Ziskovost těžby kryptoměn závisí na několika faktorech. Jedním z nich jsou změny cen kryptoměn. Když se tyto ceny zvýší, zvýší se také nekrytá hodnota odměn za těžbu. Ziskovost může naopak klesat spolu s klesajícími cenami.
Efektivita těžebního hardwaru je také zásadním faktorem při určování ziskovosti těžby. Těžba hardwaru může být drahá, takže těžaři musí vyvážit náklady na hardware s potenciálními odměnami, které činnost generuje. Dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu, jsou náklady na elektřinu: pokud jsou příliš vysoké, mohou překročit zisky a těžba by se stala nerentabilní.
Navíc těžební hardware bude pravděpodobně muset být aktualizován relativně často, protože má tendenci poměrně rychle zastarávat. Nové modely předčí ty staré, a pokud těžaři nemají rozpočet na modernizaci svých strojů, budou mít pravděpodobně problém zůstat konkurenceschopní.
Konečně jsou zde změny, ke kterým dochází na úrovni protokolu. Například poloviční bitcoin může ovlivnit ziskovost těžby, protože snižuje odměny za těžbu bloku na polovinu. Stejně tak Ethereum ponechalo stranou konsenzus PoW pro mechanismus Proof of Stake (PoS) v září 2022, což znamenalo, že těžba již nebyla v této síti používána.
Závěry
Těžba kryptoměn je základní součástí bitcoinů a dalších PoW blockchainů, protože zajišťuje síť a udržuje vydávání nových coinů konstantní. Kromě toho může těžba generovat pasivní příjem pro těžaře. Více se můžete dozvědět pomocí těchto podrobných pokynů v našem článku Jak těžit kryptoměny.
Těžba má určité výhody i nevýhody. Nejzjevnějšími výhodami jsou potenciální zisky z blokových odměn. To je však ovlivněno řadou faktorů, včetně nákladů na elektřinu a tržních cen. S ohledem na to byste si před skokem do těžby kryptoměn měli udělat svůj vlastní průzkum (DYOR) a vyhodnotit všechna potenciální rizika.
Další čtení
Co jsou povolené a nepovolené blockchainy?
Co je to sázka na kryptoměny?
Co je to NFT?
Právní upozornění a varování před riziky: Tento obsah je prezentován „tak, jak je“ pouze pro obecné informace a vzdělávací účely, bez zastoupení nebo záruky jakéhokoli druhu. Nemělo by být vykládáno jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství, ani není určeno k doporučení nákupu jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Měli byste si nechat poradit od vhodných profesionálních poradců. Protože tento článek je produktem příspěvků třetích stran, vezměte prosím na vědomí, že vyjádřené názory jsou názory přispěvatele třetí strany a nemusí nutně odrážet názory Binance Academy. Pro více informací si přečtěte naše úplné právní upozornění zde. Ceny digitálních aktiv mohou být kolísavé. Hodnota investice může klesat i stoupat a investovaná částka se vám nemusí vrátit. Pouze vy jste zodpovědní za svá investiční rozhodnutí. Binance Academy nezodpovídá za žádné ztráty, které vám mohou vzniknout. Tento materiál by neměl být vykládán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství. Další informace naleznete v našich podmínkách použití a varování před riziky.