Stručný obsah
Těžba kryptoměn ověřuje a ověřuje blockchainové transakce. To platí i pro proces vytváření nových jednotek kryptoměny.
Přestože je práce těžařů výpočetně náročná, právě to pomáhá udržovat blockchainovou síť zabezpečenou.
Co je to těžba kryptoměn?
Těžba kryptoměn podporuje bezpečnost a decentralizaci kryptoměn, jako je bitcoin, které jsou založeny na mechanismu konsenzu Proof of Work (PoW). Toto je proces, kterým se ověřují uživatelské transakce a přidávají se do veřejné knihy blockchainu. Těžba je tedy kritickým prvkem, který umožňuje Bitcoinu fungovat bez potřeby centrální autority.
Těžební provozy jsou také zodpovědné za přidávání mincí ke stávající nabídce. Kryptominace 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 jsou vynucována celou sítí, která se skládá z tisíců uzlů.
K vytvoření nových jednotek kryptoměny využívají těžaři svůj výpočetní výkon k řešení složitých kryptografických hádanek. První těžař, který hlavolam vyřeší, má právo přidat nový transakční blok do blockchainu a vysílat jej do sítě.
Jak funguje těžba kryptoměn?
Když jsou na blockchainu prováděny nové transakce, jsou odesílány do fondu nazývaného paměťový fond (nebo mempool). Úkolem těžaře je ověřit tyto čekající transakce a uspořádat je do bloků.
Blok si můžete představit jako stránku blockchainové účetní knihy, která zaznamenává řadu transakcí (spolu s dalšími daty). Těžební uzly jsou zodpovědné zejména za shromažďování nepotvrzených transakcí z mempoolu a jejich kompilaci do kandidátského bloku.
Těžař se poté pokusí proměnit tento kandidátský blok na platný, potvrzený blok. K tomu musí těžař vyřešit složitý matematický problém, který vyžaduje mnoho výpočetních zdrojů. Za každý úspěšně vytěžený blok však těžař získává blokovou odměnu sestávající z nově vytvořených kryptoměn plus transakční poplatek. Pojďme se podívat, jak to funguje.
Krok 1. Hashování transakcí
Prvním krokem při těžbě bloku je vzít nevyřízené transakce z mempoolu a odeslat je jednu po druhé pomocí hashovací funkce. Kdykoli je část dat předána přes hashovací funkci, vygeneruje se výsledek s pevnou velikostí, tedy hash.
V kontextu těžby se hash každé transakce skládá z řetězce čísel a písmen, který funguje jako identifikátor. Transakční hash představuje všechny informace obsažené v dané transakci.
Kromě hashování a přidávání každé transakce jednotlivě těžař přidává i transakci, ve které si sám posílá blokovou odměnu. Tato transakce se nazývá coinbase transakce a vytváří nové coiny. Ve většině případů je tato transakce první, která se zapíše do nového bloku, následovaná všemi čekajícími transakcemi čekajícími na ověření.
Krok 2. Vytvoření stromu Merkle
Poté, co je každá transakce zahashována, jsou hash uspořádány do takzvaného Merkleho stromu (také známého jako hash tree). Merkle strom je vytvořen spojením transakčních hashů do párů a jejich následným hashováním.
Nové původní hašovací hodnoty jsou poté spárovány a znovu hašovány a proces se opakuje, dokud není vytvořen jediný hašovací kód. Tento poslední hash se také nazývá root hash (nebo Merkle root) a je to v podstatě hash, který představuje všechny předchozí hashe použité k jeho generování.
Krok 3. Nalezení platné hlavičky bloku (hash blok)
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 nový hash blok. Musí také přidat libovolné číslo známé jako nonce.
Když se tedy těžař snaží ověřit svého kandidáta na blok, musí zkombinovat kořenový hash, předchozí blokový hash a nonce a poté je spustit pomocí hashovací funkce. Jejich cílem je toto opakovat, dokud nebudou moci vytvořit platný hash.
Kořenový hash a předchozí blokový hash nelze změnit, takže těžaři musí změnit hodnotu nonce několikrát, dokud není nalezen správný hash. Aby byl výsledek (blokový hash) považován za platný, musí být menší než určitá cílová hodnota definovaná protokolem. Při těžbě bitcoinu musí hash bloku začínat určitým počtem nul. Tomu se říká obtížnost těžby.
Krok 4. Vysílání vytěženého bloku
Jak jsme již viděli, těžaři musí předělat hlavičku bloku pomocí různých hodnot nonce. Dělají to tak dlouho, dokud nenajdou platný hash bloku, v tu chvíli těžař, který jej našel, vysílá tento blok do sítě. Všechny ostatní uzly zkontrolují, zda je blok a jeho hash platný, a pokud ano, přidejte nový blok do své kopie blockchainu.
V tomto okamžiku se kandidát bloku potvrdí a všichni těžaři přejdou k těžbě dalšího bloku. Těžaři, kteří nemohli včas najít platný hash, odhodí kandidáta na blok a závod o těžbu začíná znovu.
Co dělat, když se těží dva bloky současně?
Někdy dva těžaři vysílají platný blok současně a v síti se objeví dva konkurenční bloky. Těžaři poté začnou těžit další blok na základě bloku, který získali jako první, což způsobí dočasné rozdělení sítě na dvě různé verze blockchainu.
Soutěž mezi těmito bloky pokračuje, dokud není vytěžen další blok na jednom z konkurenčních bloků. Když je vyhrán nový blok, je za vítěze považován blok, který přišel před ním. Blok, který je poté opuštěn, se nazývá osiřelý blok nebo zastaralý blok, což nutí všechny těžaře, kteří si tento blok vybrali, vrátit se k těžbě blockchainu vítězného bloku.
Jaká je obtížnost těžby?
Obtížnost těžby je pravidelně upravována protokolem, aby byla zajištěna konstantní rychlost tvorby nových bloků a následně stabilní a předvídatelné uvolňování nových coinů. Složitost je regulována úměrně množství výpočetního výkonu (hashrate) přiděleného síti.
Kdykoli se tedy do sítě připojí noví těžaři a zvýší se konkurence, zvýší se obtížnost hašování, což zabrání zkrácení průměrné doby blokování. Naopak, pokud síť opustí mnoho těžařů, obtížnost hashování se sníží, což usnadní těžbu nového bloku. Tyto úpravy udržují konstantní dobu blokování bez ohledu na celkový hashovací výkon sítě.
Typy těžby kryptoměn
Existuje několik způsobů, jak těžit kryptoměny. Hardware a procesy se mění s novým hardwarem a konsensuálními algoritmy. Horníci zpravidla používají specializovaná výpočetní zařízení k řešení složitých kryptografických rovnic. Nyní se podíváme na některé z nejběžnějších metod těžby.
těžba CPU
Dolování centrální procesorové jednotky (CPU) zahrnuje použití CPU počítače k provádění hashovacích funkcí požadovaných pro model PoW. V počátcích bitcoinu byly náklady na těžbu a překážky vstupu nízké a jeho složitost mohl zvládnout běžný procesor, takže kdokoli mohl zkusit těžit BTC a další kryptoměny.
Nicméně jak více lidí začalo těžit BTC a hashrate sítě se zvyšoval, zisková těžba byla stále obtížnější. Také nástup specializovaného těžebního hardwaru s větším výpočetním výkonem nakonec těžbu CPU prakticky znemožnil. Dnes již těžba CPU není životaschopnou možností, protože všichni těžaři používají specializovaný hardware.
těžba GPU
Grafické procesorové jednotky (GPU) jsou navrženy tak, aby současně zpracovávaly širokou škálu aplikací. Přestože se obvykle používají pro videohry nebo vykreslování grafiky, lze je použít také pro těžbu.
GPU jsou relativně levné a flexibilnější než oblíbený těžební hardware ASIC. Mohou být použity k těžbě některých altcoinů, ale jejich účinnost závisí na obtížnosti těžby a algoritmu.
Těžba ASIC
Aplikační specifický integrovaný obvod (ASIC) je navržen pro jeden konkrétní účel. V kryptoměně tento termín označuje specializované zařízení určené pro těžbu. Je známo, že těžba ASIC je vysoce efektivní, ale zároveň drahá. Protože těžaři ASIC jsou pokročilé technologie těžby, náklady na hardware jsou mnohem vyšší než náklady na CPU nebo GPU.
Neustálé vylepšování technologie ASIC navíc může rychle učinit starší modely ASIC nerentabilní, a proto vyžadují pravidelnou výměnu. I když nezapočítáme náklady na energii, těžba ASIC je jedním z nejdražších způsobů těžby.
Těžební bazény
Vzhledem k tomu, že první úspěšný těžař obdrží blokovou odměnu, šance na nalezení správného hashe je extrémně malá. Těžaři s malým procentem těžební síly mají malou šanci objevit další blok sami. Těžební bazény nabízejí řešení tohoto problému.
Těžební fondy jsou skupiny těžařů, kteří sdružují své zdroje (hash power), aby zvýšili šanci na odměnu za blok. Když pool úspěšně najde blok, těžaři v poolu si rozdělí odměnu podle množství práce, kterou každý z nich vykonal.
Těžební pooly mohou být přínosem pro jednotlivé těžaře z hlediska nákladů na hardware a energii, ale jejich dominance v těžbě vyvolala obavy z možného 51% útoku na síť.
Co je to těžba bitcoinů a jak funguje?
Bitcoin je nejoblíbenějším příkladem kryptoměny, která se osvědčila jako těžitelné aktivum. Těžba bitcoinů je založena na konsenzuálním algoritmu PoW.
PoW je původní mechanismus konsenzu blockchainu vytvořený Satoshi Nakamotem. Byl představen v bitcoinovém whitepaperu již v roce 2008. Stručně řečeno, PoW definuje, jak blockchainová síť dosáhne konsensu mezi všemi distribuovanými účastníky bez prostředníků třetích stran. Toho je dosaženo díky skutečnosti, že odrazení útočníků vyžaduje značný výpočetní výkon.
Jak jsme viděli, transakce v síti PoW jsou ověřovány těžaři, kteří soutěží o vyřešení složitých kryptografických hádanek pomocí specializovaného těžebního zařízení. První těžař, který najde správné řešení, může vysílat svůj transakční blok do blockchainu a získat blokovou odměnu.
Výše kryptoměny v blokové odměně se mezi různými blockchainy liší. Například v bitcoinovém blockchainu může těžař získat 6,25 BTC jako blokovou odměnu (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 je možné vydělávat peníze na těžbě kryptoměn, vyžaduje to pečlivé zvážení, řízení rizik a výzkum. Těžba také zahrnuje investice a rizika, jako jsou náklady na vybavení, kolísání cen kryptoměn a změny protokolu kryptoměn. Ke snížení těchto rizik těžaři často používají techniky řízení rizik a před zahájením vyhodnocování potenciálních nákladů a přínosů těžby.
Ziskovost těžby kryptoměn závisí na několika faktorech. Jedním z nich je změna cen kryptoměn. Když ceny kryptoměn rostou, roste i fiat hodnota odměny za těžbu. Naopak ziskovost může klesat spolu s klesajícími cenami.
Efektivita těžebního zařízení je rovněž zásadním faktorem při určování rentability těžby. Těžební zařízení může být drahé, takže těžaři musí vyvážit náklady na zařízení s potenciálními odměnami, které může přinést. Dalším faktorem, který je třeba zvážit, jsou náklady na elektřinu. Je-li příliš vysoká, může převážit nad ziskem a způsobit ztrátu těžby.
Kromě toho může být potřeba těžební zařízení poměrně často aktualizovat, protože poměrně rychle zastarává. Nové modely předčí ty staré, a pokud těžaři nebudou mít dostatek peněz na modernizaci svých strojů, bude pro ně pravděpodobně obtížné udržet si konkurenceschopnost.
A v neposlední řadě se změny dějí na úrovni protokolu. Například poloviční snížení bitcoinu může ovlivnit ziskovost těžby, protože odměna za vytěžení bloku je snížena na polovinu. V září 2022 také Ethereum zcela přešlo z mechanismu konsenzu PoW na mechanismus konsenzu Proof of Stake (PoS), takže těžba není nutná.
Výsledek
Těžba kryptoměn je důležitou součástí bitcoinů a dalších PoW blockchainů, protože pomáhá udržovat bezpečnost sítě a stabilní uvolňování nových coinů. Těžba navíc může horníkům poskytnout pasivní příjem. Více se můžete dozvědět pomocí těchto podrobných pokynů v článku Jak těžit kryptoměnu.
Těžba má určité výhody a nevýhody, z nichž nejzřetelnější je potenciální příjem z blokové odměny. To je však ovlivněno řadou faktorů, včetně nákladů na elektřinu a tržních cen. Než tedy začnete těžit kryptoměnu, měli byste si udělat vlastní průzkum (DYOR) a posoudit všechna potenciální rizika.
Související články
Co jsou exkluzivní a inkluzivní blockchainy?
Co je to sázka na kryptoměny?
Co jsou NFT?
Zřeknutí se odpovědnosti a varování před riziky: Tento obsah je vám poskytován „tak, jak je“ pouze pro obecné informace a vzdělávací účely, bez jakýchkoli prohlášení nebo záruk. Nemělo by být vykládáno jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství a není určeno k doporučení nákupu jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Měli byste vyhledat radu od příslušných profesionálních poradců. Pokud je článek napsán autorem třetí strany, vezměte prosím na vědomí, že vyjádřené názory jsou názory autora třetí strany a nemusí nutně odrážet názory Binance Academy. Další informace naleznete v našem úplném prohlášení o vyloučení odpovědnosti. Ceny digitálních aktiv mohou být kolísavé. Hodnota vaší investice může klesat i stoupat a investovaná částka se vám nemusí vrátit. Jste výhradně odpovědní za svá investiční rozhodnutí a Binance Academy nenese odpovědnost 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.