Kopsavilkums

• Kripto ieguve pārbauda un apstiprina blokķēdes darījumus. Tas attiecas arī uz jaunu kriptovalūtas vienību izveides procesu.

• Lai gan kalnraču darbam ir nepieciešami intensīvi skaitļošanas resursi, tas palīdz nodrošināt blokķēdes tīkla drošību.

Kas ir kriptoraktu ieguve?

Kriptovalūtu ieguve nodrošina kriptovalūtu, piemēram, Bitcoin, drošību un decentralizāciju, kuru pamatā ir Proof of Work (PoW) vienprātības mehānisms. Mining ir process, kurā darījumi tiek pārbaudīti un pievienoti publiskajai blokķēdes virsgrāmatai. Kā tāda ieguve ir būtisks elements, kas ļauj Bitcoin darboties bez centrālās iestādes nepieciešamības.

Kalnrūpniecības operācijas ir arī atbildīgas par monētu pievienošanu esošajam apgrozībā esošajam krājumam. Tomēr kriptovalūtas ieguve notiek saskaņā ar stingri iekodētu noteikumu kopumu, kas regulē ieguves procesu un neļauj nevienam patvaļīgi izveidot jaunas monētas. Šie noteikumi ir iebūvēti pamatā esošajos kriptovalūtas protokolos un tiek piemēroti visam tūkstošiem mezglu tīklam.

Lai izveidotu jaunas kriptovalūtas vienības, kalnrači izmanto savu skaitļošanas jaudu, lai atrisinātu kriptogrāfijas mīklas. Pirmajam mīklu atrisinātājam ir tiesības pievienot blokķēdei jaunu darījumu bloku un izplatīt to tīklā.

Kā darbojas kriptovalūtas ieguve?

Kad blokķēdē tiek veikti jauni darījumi, tie tiek nosūtīti uz pūlu, ko sauc par atmiņas kopu. Kalnraču darbs ir pārbaudīt šo neapstiprināto darījumu derīgumu, kā arī sakārtot tos blokos.

Varat iedomāties bloku kā blokķēdes virsgrāmatas lapu, kurā tiek reģistrēta darījumu sērija (kopā ar citiem datiem). Precīzāk, ieguves mezgls ir atbildīgs par neapstiprināto darījumu savākšanu no atmiņas kopas un to apkopošanu kandidātu blokā.

Pēc tam kalnracis mēģinās pārvērst šo kandidātu bloku par derīgu un apstiprinātu bloku. Lai to panāktu, kalnračiem ir jāatrisina sarežģīta matemātiska problēma, kas prasa daudz skaitļošanas resursu. Tomēr par katru veiksmīgi iegūto bloku kalnracis saņem bloka atlīdzību, kas sastāv no jaunizveidotajām kriptovalūtām plus transakciju maksas. Apskatīsim, kā tas darbojas.

1. darbība: darījumu jaukšana

Pirmais solis, lai iegūtu bloku, ir nepabeigto darījumu paņemšana no atmiņas pūla un pa vienam nodot tos, izmantojot jaucējfunkciju. Katru reizi, kad datu gabals iziet cauri jaucējfunkcijai, tiek ģenerēta fiksēta izmēra izvade, ko sauc par jaucējfunkciju.

Ieguves kontekstā katra darījuma jaucējkods sastāv no ciparu un burtu sērijas, kas darbojas kā identifikators. Darījuma hash atspoguļo visu tajā ietverto informāciju.

Papildus katra darījuma jaukšanai un pievienošanai atsevišķi, kalnracis pievieno arī pielāgotu darījumu, kurā viņš nosūta sev bloka atlīdzību. Šis darījums ir pazīstams kā monētu bāzes darījums, un tas rada jaunas monētas. Vairumā gadījumu šis darījums ir pirmais, kas tiek ierakstīts jaunā blokā, kam seko visi neapstiprinātie darījumi, kas gaidīja apstiprināšanu.

2. darbība: izveidojiet Merkles koku

Pēc katra darījuma jaukšanas jaucējvērtības tiek sakārtotas tā sauktajā Merkles kokā (pazīstams arī kā jaukšanas koks). Merkles koks tiek ģenerēts, sakārtojot darījumu jaucējus pa pāriem un pēc tam tos sajaucot.

Jaunās jaukšanas izvades tiek sakārtotas pa pāriem un jauktas vēlreiz, un process tiek atkārtots, līdz tiek izveidots viens jaucējs. Šo pēdējo jaucējkodu sauc par saknes jaucējkodu (vai Merkle Root), un būtībā tā ir "saknes" jaucējfunkcija, kas atspoguļo visas iepriekšējās jaucējkodas, kas izmantotas tā ģenerēšanai.

3. darbība. Atrodiet derīgu bloka galveni (bloka hash)

Bloka galvene darbojas kā identifikators katram atsevišķam blokam, kas nozīmē, ka katram blokam ir unikāls hash. Veidojot jaunu bloku, kalnrači apvieno iepriekšējā bloka jaucējvārdu ar sava kandidāta bloka saknes jaucējkodu, lai ģenerētu jauna bloka jaucējvārdu. Viņiem ir arī jāpievieno patvaļīgs skaitlis, kas pazīstams kā nonce.

Tāpēc, mēģinot apstiprināt savu kandidātu bloku, kalnračiem ir jāapvieno saknes jaucējvārds, iepriekšējā bloka jaucējvārds un nonce, un tas viss jānosūta, izmantojot jaucējfunkciju. Jūsu mērķis ir to darīt atkārtoti, līdz varat izveidot derīgu jaucējkodu.

Saknes jaucējkodu un iepriekšējo bloka jaucējkodu nevar modificēt, tāpēc kalnračiem ir jāmaina nonce vērtība vairākas reizes, līdz tiek atrasts derīgs jaucējvārds. Lai to uzskatītu par derīgu, izvadei (bloka hash) ir jābūt mazākai par noteiktu mērķa vērtību, ko nosaka protokols. Bitcoin ieguvē bloka hash jāsākas ar noteiktu nulles skaitu, ko sauc par ieguves grūtībām.

4. darbība: pavairo iegūto bloku

Kā redzējām, kalnračiem bloka galvene ir jājauc vairākas reizes ar dažādām nonce vērtībām. Viņi to dara, līdz atrod derīgu bloka jaucējkodu, un pēc tam kalnracis, kurš to atrada, izplatīs šo bloku tīklā. Pārējie mezgli pārbaudīs, vai bloks un tā hash ir derīgi, un, ja tā, tie pievienos jauno bloku savai blokķēdes kopijai.

Tajā brīdī kandidātu bloks kļūst par apstiprinātu bloku, un visi kalnrači turpina iegūt nākamo. Visi kalnrači, kuri laikus nevarēja atrast derīgu jaucējkodu, atmet savu kandidātu bloku, un kalnrūpniecības sacensības atsāksies.

Kas notiek, ja vienlaikus tiek iegūti divi bloki?

Dažreiz gadās, ka divi kalnrači vienlaikus uzrāda derīgu bloku, un tīkls saskaras ar diviem konkurējošiem blokiem. Šādā situācijā kalnrači sāk iegūt nākamo bloku, pamatojoties uz bloku, ko viņi saņēma vispirms, izraisot tīkla īslaicīgu sadalīšanos divās dažādās blokķēdes versijās.

Sacensības starp šiem diviem blokiem turpināsies, līdz nākamais bloks tiks mīnēts vienā no konkurējošajiem blokiem. Kad tiek iegūts jauns bloks, bloks, kurš ieradīsies pirmais, tiks uzskatīts par uzvarētāju. Bloku, kas ir pamests, sauc par bāreņu bloku vai novecojušu bloku, un tas liks kalnračiem, kuri to izvēlējās, atgriezties pie uzvarošās bloku ķēdes ieguves.

Kas ir ieguves grūtības?

Protokols regulāri pielāgo ieguves grūtības, lai nodrošinātu nemainīgu ātrumu jaunu bloku izveidei un pretī pastāvīgu un paredzamu jaunu monētu emisiju. Grūtības tiek pielāgotas proporcionāli tīklam atvēlētās skaitļošanas jaudas (jaukšanas ātruma) apjomam.

Tāpēc katru reizi, kad tīklam pievienojas jauni kalnrači un palielinās konkurence, jaukšanas grūtības palielinās, tādējādi novēršot vidējā bloka laika samazināšanos. Un otrādi, ja daudzi kalnrači atstāj tīklu, jaukšanas grūtības samazinās, tādējādi atvieglojot jauna bloka ieguvi. Šie iestatījumi saglabā bloka laiku nemainīgu neatkarīgi no tīkla kopējās jaukšanas jaudas.

Kriptovalūtas ieguves veidi

Ir daudz veidu, kā iegūt kriptovalūtas. Komandas un procesi mainās, kad parādās jauna aparatūra un vienprātības mehānismi. Parasti kalnrači izmanto specializētas skaitļošanas vienības, lai atrisinātu sarežģītos kriptogrāfiskos vienādojumus. Apskatīsim, kā darbojas dažas no visizplatītākajām ieguves metodēm.

CPU ieguve

Centrālā procesora bloka (CPU) ieguvē datora centrālais procesors tiek izmantots, lai izpildītu jaucējfunkcijas, kas nepieciešamas PoW mehānismam. Bitcoin sākuma dienās ieguves izmaksas un šķēršļi ienākšanai bija zemi, un tās grūtības varēja tikt galā ar parasto centrālo procesoru, tāpēc ikviens varēja mēģināt iegūt BTC un citas kriptovalūtas.

Tomēr, tā kā arvien vairāk cilvēku sāka ieguvi un tīkla jaukšanas ātrums pieauga, ienesīga ieguve kļuva arvien grūtāka. Tāpat laika gaitā specializētās ieguves aparatūras pieaugums ar lielāku skaitļošanas jaudu padarīja CPU ieguvi praktiski neiespējamu. Pašlaik CPU ieguve vairs nav dzīvotspējīga iespēja, jo visi kalnrači izmanto specializētu aparatūru.

GPU ieguve

Grafikas apstrādes vienības (GPU) ir izstrādātas, lai paralēli apstrādātu plašu lietojumprogrammu klāstu. Lai gan tos parasti izmanto videospēlēm vai grafikas renderēšanai, tos var izmantot arī kalnrūpniecībā.

GPU ir salīdzinoši lēti un elastīgāki nekā populārā ASIC ieguves aparatūra. Lai gan dažus altkoīnus var iegūt ar GPU, tā efektivitāte ir atkarīga no ieguves grūtībām un algoritma.

ASIC ieguve

Lietojumprogrammai specifiskā integrālā shēma (ASIC) ir paredzēta vienam konkrētam mērķim. Kriptovalūtu gadījumā tas apzīmē specializētu aparatūru, kas izstrādāta ieguvei. Ir zināms, ka ASIC ieguve ir ļoti efektīva, taču dārga. Tā kā ASIC kalnrači ir ieguves tehnoloģiju priekšgalā, vienības izmaksas ir daudz augstākas nekā CPU vai GPU.

Turklāt ASIC tehnoloģijas nepārtrauktā attīstība var padarīt vecākus ASIC modeļus mazāk rentablus un pieprasīt regulāru nomaiņu. Pat ja neskaita elektrības izmaksas, tas padara ASIC ieguvi par vienu no dārgākajiem ieguves veidiem.

Kalnrūpniecības baseini

Tā kā pirmais veiksmīgais kalnraču ieguvējs saņem bloka atlīdzību, varbūtība atrast pareizo hash ir ārkārtīgi zema. Kalnračiem, kuriem ir neliels ieguves jaudas procents, ir ļoti maza iespēja pašiem atklāt nākamo bloku. Kalnrūpniecības baseini piedāvā risinājumu šai problēmai.

Kalnrūpniecības pūli ir kalnraču grupas, kas apvieno savus resursus (jaukšanas jaudu), lai palielinātu iespēju nopelnīt bloka atlīdzību. Ja baseinam izdodas atrast bloku, baseina kalnrači sadala atlīdzību atkarībā no katra ieguldītā darba apjoma.

Kalnrūpniecības baseini var dot labumu atsevišķiem kalnračiem aparatūras un elektroenerģijas izmaksu ziņā, lai gan to dominēšana pār kalnrūpniecību rada bažas par 51% uzbrukumu tīklam.

Kas ir Bitcoin ieguve un kā tā darbojas?

Bitcoin ir vispopulārākais un atzītākais ieguves kriptovalūtas piemērs. Bitcoin ieguve ir balstīta uz PoW konsensa algoritmu.

PoW ir sākotnējais blokķēdes vienprātības mehānisms, ko izveidojis Satoshi Nakamoto un kas tika ieviests Bitcoin tehniskajā dokumentā 2008. gadā. Vienkārši sakot, PoW nosaka, kā blokķēdes tīkls panāk vienprātību starp visiem izplatītajiem dalībniekiem bez ārējiem starpniekiem. Tas tiek panākts, pieprasot ievērojamu skaitļošanas jaudu, kas attur tos, kuri rīkojas ļaunticīgi.

Kā mēs jau redzējām, kalnrači, kas pārbauda darījumus PoW tīklā, ir kalnrači, kas sacenšas, lai atrisinātu sarežģītus kriptogrāfiskus vienādojumus, izmantojot specializētu ieguves aparatūru. Pirmais kalnracis, kurš atrod derīgu risinājumu, var iesniegt savu darījumu bloku blokķēdē un saņemt bloka atlīdzību.

Kriptovalūtas apjoms bloka atlīdzībā dažādās blokķēdes atšķiras. Piemēram, Bitcoin blokķēdē kalnrači var nopelnīt 6,25 BTC bloka atlīdzību (no 2023. gada marta). Pateicoties Bitcoin sadalīšanas uz pusi mehānismam, BTC apjoms bloka atlīdzībā samazinās uz pusi ik ​​pēc 210 000 blokiem (apmēram ik pēc četriem gadiem).

Vai kriptovalūtas ieguve ir rentabla 2023. gadā?

Lai gan kriptovalūtas ieguve var pelnīt naudu, tai ir nepieciešams ievērojams novērtējums, riska pārvaldība un izpēte. Tas ietver arī investīcijas un riskus, piemēram, aparatūras izmaksas, kriptovalūtas cenu nepastāvību un kriptovalūtas protokola izmaiņas. Lai mazinātu šos riskus, kalnrači bieži veic riska pārvaldības praksi un novērtē ieguves potenciālās izmaksas un ieguvumus pirms tās uzsākšanas.

Kriptogrāfijas ieguves rentabilitāte ir atkarīga no vairākiem faktoriem. Viena no tām ir kriptovalūtu cenu izmaiņas. Palielinoties šīm cenām, palielinās arī ieguves atlīdzības fiat vērtība. Gluži pretēji, rentabilitāte var samazināties līdz ar cenu kritumu.

Kalnrūpniecības aparatūras efektivitāte ir arī būtisks faktors ieguves rentabilitātes noteikšanā. Kalnrūpniecības aparatūra var būt dārga, tāpēc kalnračiem ir jāsabalansē aparatūras izmaksas ar potenciālo atlīdzību, ko šī darbība radīs. Vēl viens faktors, kas viņiem jāņem vērā, ir elektroenerģijas izmaksas: ja tās ir pārāk augstas, tās var pārsniegt peļņu un padarīt ieguvi nerentablu.

Turklāt ieguves aparatūra, iespējams, būs jāatjaunina salīdzinoši bieži, jo tā mēdz diezgan ātri novecot. Jaunie modeļi pārspēs vecos, un, ja kalnračiem nebūs budžeta, lai uzlabotu savas mašīnas, viņiem, visticamāk, būs problēmas saglabāt konkurētspēju.

Visbeidzot, ir izmaiņas, kas notiek protokola līmenī. Piemēram, Bitcoin samazināšana uz pusi var ietekmēt ieguves rentabilitāti, jo tā samazina atlīdzību par bloka ieguvi uz pusi. Tāpat Ethereum 2022. gada septembrī atstāja malā PoW vienprātību par likmes pierādījuma (PoS) mehānismu, kas nozīmēja, ka šajā tīklā ieguve vairs netika izmantota.

Secinājumi

Kripto ieguve ir būtiska Bitcoin un citu PoW blokķēžu sastāvdaļa, jo tā nodrošina tīklu un nodrošina nepārtrauktu jaunu monētu emisiju. Turklāt ieguve var radīt pasīvus ienākumus kalnračiem. Jūs varat uzzināt vairāk, izmantojot šos soli pa solim sniegtos norādījumus mūsu rakstā Kā iegūt kriptovalūtas.

Kalnrūpniecībai ir noteiktas priekšrocības un trūkumi. Acīmredzamākās priekšrocības ir iespēja gūt peļņu no bloka atlīdzības. Taču to ietekmē vairāki faktori, tostarp elektroenerģijas izmaksas un tirgus cenas. Paturot to prātā, pirms ķerties pie kriptoraktu ieguves, jums pašam jāveic izpēte (DYOR) un jāizvērtē visi iespējamie riski.

Tālāka lasīšana

• Kas ir atļautās un neatļautās blokķēdes?

• Kas ir ieguldījums kriptovalūtā?

• Kas ir NFT?

Juridisks paziņojums un brīdinājums par risku: šis saturs tiek pasniegts "tāds, kāds ir" tikai vispārīgai informācijai un izglītojošiem nolūkiem, bez jebkāda veida pārstāvniecības vai garantijas. To nevajadzētu interpretēt kā finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu, kā arī tas nav paredzēts, lai ieteiktu kāda konkrēta produkta vai pakalpojuma iegādi. Jums vajadzētu meklēt savu padomu no piemērotiem profesionāliem konsultantiem. Tā kā šis raksts ir trešo pušu ieguldījuma produkts, lūdzu, ņemiet vērā, ka izteiktie viedokļi ir trešās puses līdzstrādnieka viedokļi un ne vienmēr atspoguļo Binance Academy viedokļus. Lai iegūtu plašāku informāciju, izlasiet mūsu pilno juridisko paziņojumu šeit. Digitālo aktīvu cenas var būt nepastāvīgas. Ieguldījuma vērtība var gan kristies, gan pieaugt, un jūs varat neatgūt ieguldīto summu. Tikai jūs esat atbildīgs par saviem investīciju lēmumiem. Binance Academy nav atbildīga par jebkādiem zaudējumiem, kas jums var rasties. Šo materiālu nevajadzētu uzskatīt par finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu. Lai iegūtu papildinformāciju, lūdzu, skatiet mūsu lietošanas noteikumus un brīdinājumu par risku.