Wydobywanie kryptowalut jest kluczowym elementem wielu projektów kryptowalut, w szczególności Bitcoina (BTC), ponieważ jest to procedura, dzięki której są one produkowane, dystrybuowane i zabezpieczane w sieci blockchain.

Wydobywanie kryptowalut to po prostu proces zatwierdzania transakcji kryptograficznych w łańcuchu bloków, głównie przy użyciu mechanizmu konsensusu dowodu pracy (POW) i tworzenia nowych monet, podobnie jak bank centralny tworzy nowy pieniądz fiducjarny. Być może użyliśmy tam skomplikowanych słów. Obserwuj, jak analizujemy wszystko, co trzeba wiedzieć o wydobywaniu kryptowalut.

W tym artykule skupimy się jednak bardziej na wydobywaniu Bitcoinów, gdyż sieć BTC jest największą i najpopularniejszą siecią blockchain opartą na protokole Proof of Work (PoW).

Czym jest wydobywanie bitcoinów?

Zanim zagłębimy się w temat wydobywania bitcoinów, konieczne jest najpierw zrozumienie podstaw technologii blockchain i bitcoina.

Blockchain to publiczna, zdecentralizowana baza danych, która przechowuje i rejestruje wszystkie transakcje bitcoinowe. Technologia ta jest rodzajem cyfrowej struktury danych, która umożliwia udostępnianie rejestru transakcji cyfrowych w rozproszonej sieci komputerów. W odniesieniu do kryptowalut rejestr blockchain rejestruje dane, takie jak całkowita wysłana kwota, adresy nadawcy i odbiorcy, dokładny moment zakończenia transakcji oraz specjalny skrót lub identyfikator transakcji.

Tymczasem każda transakcja jest rejestrowana jako „blok” transakcji, które są „połączone łańcuchem” od pierwszej do ostatniej. Często są sprawdzane i weryfikowane przez górników przed umieszczeniem ich w blockchainie. Górnicy to komputery lub operatorzy tych komputerów, którzy wspólnie uwierzytelniają wiarygodne transakcje i odrzucają te, które nie są wiarygodne. W istocie wygrywa opcja z największym poparciem wśród górników.

Wszystkie informacje „połączone” ze sobą i przechowywane w blockchainie stają się bardzo trudne do zmiany lub usunięcia przez którąkolwiek ze stron, ponieważ te same informacje są w równym stopniu udostępniane w czasie rzeczywistym w ramach zróżnicowanej sieci komputerów.

Przechodząc dalej, wydobywanie bitcoinów to skomplikowana procedura matematyczna i techniczna, która weryfikuje transakcje bitcoinowe w sieci Bitcoin. Jest to analogiczne do weryfikacji bloku w sieci blockchain i otrzymywania płatności w bitcoinach w zamian za ich wysiłki. Zazwyczaj są one opłacane opłatami transakcyjnymi lub z nowych wygenerowanych monet.

Możemy ich porównać do bankierów w tradycyjnym systemie bankowym, którzy dbają o to, aby każda przeprowadzana transakcja była legalna, a także do banków centralnych, które wprowadzają do obiegu nowe tradycyjne waluty.

Termin „górnicy” odnosi się do osób pracujących w procesie wydobywczym. Podobnie jak w przypadku każdego innego zasobu naturalnego, dostępna jest tylko pewna ilość bitcoinów, dlatego metoda ich wydawania nazywana jest „kopaniem”.

Liczba bitcoinów, które można stworzyć lub wydobyć, jest ograniczona do 21 milionów, chociaż ponad 19 milionów z nich zostało już wydanych i jest obecnie w obiegu. Jednak wydobywanie bitcoinów, podobnie jak rzeczywiste wydobywanie, wymaga inwestycji energii w celu wygenerowania lub stworzenia.

A w tym przypadku energia występuje w formie energii elektrycznej, która jest wykorzystywana do wydobywania bitcoinów. Górnicy konkurują ze sobą, aby rozwiązywać skomplikowane problemy haszujące, które są kryptograficznie szyfrowane w celu walidacji bloków zawierających transakcje.

Dlaczego Bitcoin wymaga wydobywania?

Głównym powodem, dla którego Bitcoin wymaga kopania, jest to, że sieć Bitcoin używa protokołu konsensusu, który nazywają „dowodem pracy” lub „PoW”. Jest to protokół tworzenia monet, który górnicy wykorzystują do walidacji transakcji, rozwiązując trudną zagadkę matematyczną zwaną „dowodem pracy”.

Ten mechanizm jest najdroższy w uruchomieniu i obsłudze, gdyż do jego działania potrzebne są przede wszystkim komputery, oprogramowanie do eksploracji kryptowalut, procesory graficzne (CPU) i inne metody obliczeniowe o dużym zużyciu energii.

Górnictwo różni się od protokołu konsensusu „Proof of Stake” lub „PoS” używanego przez inne kryptowaluty, w tym Ethereum i Cardano, który wymaga jedynie stakingu, czyli zablokowania swoich monet w „puli stakingu”, w celu walidacji transakcji i tworzenia nowych monet do użytku.

Metoda PoS nie wymaga żadnej energochłonnej metody weryfikacji, w przeciwieństwie do PoW, która w dużej mierze opiera się na energii elektrycznej, a zatem ma negatywny wpływ na środowisko. Szacuje się, że jedna transakcja bitcoinowa wymaga 1449 kWh, czyli równowartości około 50 dni energii dla przeciętnego gospodarstwa domowego w USA. Z powodu tego nadmiernego zużycia energii wiele firm wydobywających bitcoiny przechodzi teraz na korzystanie z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna lub wiatrowa, aby wydobywać swoje monety.

Satoshi Nakamoto, „anonimowa” osoba, która wynalazła Bitcoin, wymyśliła ten protokół z zamiarem utrzymania użytkowników Bitcoin tak uczciwymi, jak to możliwe. Górnicy pomagają zapobiegać „problemowi podwójnego wydawania” poprzez weryfikację transakcji. Zasadniczo są wynagradzani za działanie jako audytorzy. Są odpowiedzialni za badanie autentyczności transakcji Bitcoin.

Jak wyjaśnia Investopedia, „podwójne wydawanie” odnosi się do nieautoryzowanego użycia tego samego bitcoina do dwóch różnych transakcji. W przeciwieństwie do waluty fizycznej, gdzie wymiana pieniędzy zapewnia, że ​​nie można jej ponownie wydać, podwójne wydawanie jest ryzykiem w przypadku walut cyfrowych.

W przypadku fizycznej waluty, po wydaniu banknotu 100 $ nie jest on już w posiadaniu osoby wydającej i nie może być ponownie użyty przez tę samą osobę. Choć istnieją fałszywe pieniądze, nie jest to to samo, co dwukrotne wydanie tej samej fizycznej waluty.

Wyobraź sobie, że posiadasz prawdziwy banknot 100 dolarów i fałszywy, który wygląda dokładnie jak prawdziwy. Gdybyś spróbował wykorzystać oba banknoty do zapłaty, uważny obserwator, który sprawdziłby numery seryjne obu banknotów, odkryłby, że mają ten sam numer seryjny.

W rezultacie widać, że jeden z rachunków jest fałszywy. Ten scenariusz jest analogiczny do funkcji górnika blockchain bitcoin, który weryfikuje transakcje, aby upewnić się, że użytkownicy nie próbowali dwukrotnie wydać tego samego bitcoina nielegalnie.

Myśli końcowe

Pomimo tego, że jest to złożony mechanizm, wydobywanie jest nadal najskuteczniejszym sposobem zabezpieczenia sieci blockchain. Protokół wydobywania proof-of-work jest również używany przez inne znane kryptowaluty, takie jak Dogecoin, Litecoin i Monero. W istocie wydobywanie zasadniczo spełnia trzy funkcje: wprowadzanie nowych monet do obiegu i zatwierdzanie istniejących transakcji; wykrywanie oszustw i podwójnych wydatków; oraz zdecentralizowane prowadzenie rejestru.