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.

Jednak w tym artykule skupimy się bardziej na wydobywaniu Bitcoinów, ponieważ sieć BTC jest największą i najpopularniejszą siecią blockchain typu Proof of Work (PoW).

Co to jest wydobywanie bitcoinów?

Zanim zagłębimy się w sposób wydobywania bitcoinów, należy najpierw zrozumieć podstawy blockchaina i bitcoina.

Blockchain to publiczna, zdecentralizowana baza danych, która przechowuje i rejestruje wszystkie transakcje bitcoinami. Technologia ta jest rodzajem cyfrowej struktury danych, która umożliwia współdzielenie rejestru transakcji cyfrowych w rozproszonej sieci komputerów. W przypadku kryptowalut księga blockchain rejestruje takie dane, 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” ze sobą od pierwszej do ostatniej. Często są sprawdzane i weryfikowane przez górników przed wysłaniem do blockchainu. Górnicy to komputery lub operatorzy tych komputerów, którzy wspólnie uwierzytelniają wiarygodne transakcje i odrzucają te, które nie są. W zasadzie wygra opcja z największym poparciem wśród górników.

Wszystkie informacje „połączone” razem i przechowywane w łańcuchu bloków stają się bardzo trudne do zmiany lub usunięcia przez jakąkolwiek stronę, ponieważ te same informacje są jednakowo udostępniane w różnych sieciach komputerów w czasie rzeczywistym.

Idąc dalej, wydobywanie bitcoinów to skomplikowana procedura matematyczna i techniczna, która sprawdza transakcje bitcoinami w sieci Bitcoin. Jest to analogiczne do weryfikacji bloku w sieci blockchain i otrzymania płatności w Bitcoinach w zamian za swoje wysiłki. Zazwyczaj są one opłacane z opłat transakcyjnych lub z nowych wygenerowanych monet.

Możemy ich porównać do bankierów w tradycyjnym systemie bankowym, którzy pilnują, aby każda zachodząca transakcja była legalna, a także do banków centralnych wprowadzających 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 emisji nazywana jest „wydobywaniem”.

Liczba bitcoinów, które można wytworzyć lub wydobyć, jest ograniczona do 21 milionów, choć ponad 19 milionów z nich zostało już wyemitowanych i znajduje się obecnie w obiegu. Jednak wydobycie bitcoinów, podobnie jak rzeczywiste wydobycie, wymaga inwestycji energii w celu wygenerowania lub stworzenia.

W tym przypadku energia ma postać energii elektrycznej, która jest wykorzystywana do wydobywania bitcoinów. Górnicy konkurują ze sobą, aby rozwiązać skomplikowane problemy z hashowaniem, które są szyfrowane kryptograficznie w celu sprawdzenia poprawności bloków zawierających transakcje.

Dlaczego Bitcoin potrzebuje wydobycia?

Głównym powodem, dla którego Bitcoin wymaga wydobycia, jest to, że sieć Bitcoin korzysta z protokołu konsensusu, który nazywają „dowód pracy” lub „PoW”. Jest to protokół tworzenia monet, który górnicy wykorzystują do sprawdzania poprawności transakcji poprzez rozwiązywanie trudnej łamigłówki matematycznej zwanej „dowodem pracy”.

Mechanizm ten jest najdroższy w konfiguracji i obsłudze, ponieważ do działania wymaga przede wszystkim komputerów, oprogramowania wydobywczego, jednostek przetwarzania grafiki (CPU) i innych wysokoenergetycznych metod obliczeniowych.

Wydobywanie różni się od protokołu konsensusu „Proof of Stake” lub „PoS” używanego przez inne kryptowaluty, w tym Ethereum i Cardano, który wymaga jedynie stakowania lub zamykania monet w „puli stawek” w celu zatwierdzania transakcji i tworzenia nowe monety do użytku.

Metoda PoS nie wymaga żadnej energochłonnej metody weryfikacji, w przeciwieństwie do metody PoW, która opiera się głównie na energii elektrycznej i dlatego ma negatywny wpływ na środowisko. Szacuje się, że realizacja jednej transakcji bitcoinem zajmie 1449 kWh, co stanowi równowartość około 50 dni energii dla przeciętnego amerykańskiego gospodarstwa domowego. Z powodu nadmiernego zużycia energii wiele firm wydobywających Bitcoiny przechodzi obecnie do korzystania z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna lub wiatrowa, do wydobywania swoich monet.

Satoshi Nakamoto, „anonimowy” człowiek, który wynalazł Bitcoin, wymyślił ten protokół, aby użytkownicy Bitcoina byli jak najbardziej uczciwi. Górnicy pomagają zapobiegać „problemowi podwójnych wydatków” poprzez zatwierdzanie transakcji. Zasadniczo otrzymują wynagrodzenie za pełnienie funkcji audytorów. Są odpowiedzialni za badanie autentyczności transakcji Bitcoin.

Jak wyjaśniła Investopedia, „podwójne wydatki” odnoszą się do nieuprawnionego użycia tego samego bitcoina do dwóch różnych transakcji. W przeciwieństwie do waluty fizycznej, gdzie wymiana pieniędzy uniemożliwia ich ponowne wydanie, w przypadku walut cyfrowych ryzykowne jest podwójne wydawanie pieniędzy.

W przypadku waluty fizycznej, po wydaniu banknotu 100 dolarów nie jest on już w posiadaniu osoby wydającej i nie może być ponownie użyty przez tę samą osobę. Chociaż istnieją fałszywe pieniądze, nie jest to tożsame z dwukrotnym wydaniem tej samej fizycznej waluty.

Wyobraź sobie, że masz prawdziwy banknot 100-dolarowy i fałszywy, który wygląda dokładnie tak, jak prawdziwy. Jeśli spróbujesz wykorzystać oba banknoty do zapłaty, uważny obserwator, który sprawdzi numery seryjne obu rachunków, wykryje, że mają ten sam numer seryjny.

W efekcie okazuje się, że jeden z rachunków jest sfałszowany. Ten scenariusz jest analogiczny do funkcji górnika blockchain bitcoina, który weryfikuje transakcje, aby upewnić się, że użytkownicy nie próbowali nielegalnie podwójnie wydać tego samego bitcoina.

Zamykające myśli

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