Wstęp

Wydobywanie ma fundamentalne znaczenie dla bezpieczeństwa łańcuchów bloków Proof of Work. Przetwarzając określone skróty, uczestnicy są w stanie zapewnić bezpieczeństwo sieci kryptowalut bez konieczności istnienia organu centralnego.

Kiedy Bitcoin został wypuszczony po raz pierwszy w 2009 roku, każdy posiadający zwykły komputer mógł konkurować z innymi górnikami w odgadnięciu prawidłowego skrótu dla następnego bloku. Było to możliwe, ponieważ trudność wydobycia była niewielka. W sieci nie było zbyt dużej szybkości mieszania. Dlatego użytkownicy nie potrzebowali specjalistycznego sprzętu, aby dodawać nowe bloki do blockchainu.

Jest oczywiste, że komputery o większej wydajności w obliczaniu skrótów na sekundę znajdą więcej bloków. Spowodowało to ogromną zmianę w ekosystemie. Górnicy brali udział w pewnego rodzaju wyścigu, próbując zdobyć przewagę w górniczej rywalizacji.

Po wypróbowaniu różnych typów sprzętu (procesorów CPU, GPU, układów FPGA) górnicy bitcoinów zaczęli stosować układy ASIC (Application-Specific Integrated Circuits). Te urządzenia górnicze nie pozwalają na przeglądanie strony Binance Academy ani publikowanie na Twitterze zdjęć Twojego kota. 

Jak sama nazwa wskazuje, układy ASIC służą do wykonywania jednego zadania: obliczania skrótów. Ale ponieważ zostały specjalnie zaprojektowane do tego celu, spełniają to zadanie niesamowicie dobrze. Na tyle dobrze, że używanie innych typów sprzętu do kopania Bitcoinów stało się bardzo rzadkie.

Czym jest pula wydobywcza?

Dobry sprzęt może Ci pomóc tylko w pewnym stopniu. Można by uruchomić wiele wydajnych układów ASIC, a i tak byłaby to tylko kropla w morzu możliwości wydobycia Bitcoinów. Szanse na wydobycie prawidłowego bloku są nikłe, nawet jeśli zainwestowałeś dużo pieniędzy w sprzęt i ogromną ilość energii elektrycznej potrzebną do wydobycia.

Nie masz gwarancji, kiedy otrzymasz nagrodę za blok, ani czy w ogóle ją otrzymasz. Jeśli szukasz stałego źródła dochodu, o wiele więcej szczęścia będziesz miał w puli wydobywczej. 

Załóżmy, że Ty i dziewięciu innych uczestników posiadacie 0,1% całej mocy obliczeniowej sieci. Oznacza to, że średnio na tysiąc bloków przypada jeden prawidłowy blok. Biorąc pod uwagę szacunkową liczbę 144 bloków wydobywanych dziennie, prawdopodobnie uda Ci się znaleźć jeden prawidłowy blok na tydzień. W zależności od przepływu środków pieniężnych i inwestycji w sprzęt i energię elektryczną, podejście „solowe wydobycie” może być opłacalną strategią.

A co jeśli dochód ten nie wystarczy, aby wygenerować zysk? Możesz przyłączyć się do pozostałych dziewięciu uczestników, o których wspomnieliśmy. Jeżeli połączymy moc haszującą, będziemy mieć 1% mocy haszującej sieci. Innymi słowy, średnio znajdziesz jeden prawidłowy blok na sto, co oznacza jeden lub dwa bloki dziennie. Następnie podzieliłbyś nagrodę pomiędzy wszystkich górników biorących udział w pracy.

Właśnie krótko opisaliśmy pulę wydobywczą. Są one obecnie powszechnie stosowane, gdyż gwarantują członkom stałe źródło dochodu.

Jak działają pule wydobywcze?

Zazwyczaj pula górnicza ma koordynatora, który odpowiada za organizację górników. Zapewniają one, że górnicy używają różnych wartości dla nonce'a, dzięki czemu unikają marnowania mocy obliczeniowej przy próbie tworzenia takich samych bloków. Koordynatorzy odpowiadają również za podział nagród i ich wypłatę uczestnikom. Istnieje kilka metod obliczania pracy wykonanej przez każdego górnika i odpowiedniego podziału nagród.

Pule górnicze Pay-Per-Share (PPS)

Jedną z najpopularniejszych metod płatności jest Pay-Per-Share (PPS). W tym systemie otrzymasz stałą kwotę za każde wysłane przez Ciebie „udział” (udział). 

Udział jest hashem używanym do rejestrowania pracy każdego górnika. Kwota płacona za każdą akcję jest symboliczna, ale wzrasta z upływem czasu. Należy pamiętać, że udział nie jest prawidłowym hashem w sieci. Jest to po prostu skrót, który spełnia warunki ustalone przez pulę wydobywczą.

W PPS jesteś nagradzany nawet jeśli Twojemu zespołowi nie uda się znaleźć prawidłowego bloku. Operator puli bierze na siebie to ryzyko, więc prawdopodobnie zostanie pobrana opłata – z góry lub po otrzymaniu nagrody za prawidłowy blok.

Pule górnicze Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS)

Innym popularnym systemem jest Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS). W przeciwieństwie do PPS, PPLNS nagradza górników tylko wtedy, gdy pula pomyślnie wydobędzie blok. Gdy pula znajdzie blok, sprawdza ostatnią wysłaną liczbę N udziałów (wartość N różni się w zależności od puli). Aby rozdysponować płatność, dzieli liczbę akcji wysłanych przez N i mnoży wynik przez nagrodę za blok (odejmując opłatę pobraną przez operatora).

Podajmy przykład. Jeśli aktualna nagroda za blok wynosi 12,5 BTC (nie uwzględniając opłaty transakcyjnej), a opłata operatora wynosi 20%, nagroda dostępna dla górników wyniesie 10 BTC. Jeśli N wynosi 1 000 000 i dostarczysz 50 000 akcji, otrzymasz 5% dostępnej nagrody (0,5 BTC).

Istnieje wiele odmian tych dwóch systemów, ale te są najpopularniejsze. Choć o Bitcoinie porozmawiamy szerzej, inne popularne kryptowaluty PoW również mają pule wydobywcze. Przykładami są Zcash, Monero, Grin i Ravencoin. 

Myślisz o inwestowaniu w kryptowaluty? Kup Bitcoiny na Binance!

Czy pule wydobywcze stanowią zagrożenie dla decentralizacji?

Podczas czytania tego artykułu w Twojej głowie zapewne włącza się sygnał alarmowy. Czy to nie fakt, że żaden pojedynczy podmiot nie kontroluje blockchaina sprawia, że ​​Bitcoin jest tak potężny? Co się stanie, jeśli ktoś będzie w stanie przejąć większość mocy obliczeniowej?

Te pytania są całkowicie sensowne. Jeżeli pojedynczy podmiot zdoła uzyskać 51% mocy obliczeniowej sieci, może przeprowadzić atak 51%. Umożliwiłoby to cofnięcie poprzednich transakcji lub ich ocenzurowanie. Tego typu ataki mogą wyrządzić ogromne szkody ekosystemowi kryptowalut.

Czy pule wydobywcze zwiększają ryzyko ataków 51%? Odpowiedź brzmi: być może, ale jest to mało prawdopodobne.

Szybkość haszowania według puli w okresie 24 godzin, 16 kwietnia 2020 r. Źródło: coindance.com

Teoretycznie cztery największe pule mogłyby się zjednoczyć i przejąć kontrolę nad siecią. Ale to nie miałoby większego sensu. Nawet gdyby udało im się przeprowadzić atak, cena Bitcoina prawdopodobnie gwałtownie spadłaby, ponieważ takie działania podważyłyby cały system. Innymi słowy, wszystkie monety zdobyte po ataku stracą na wartości. 

Ponadto baseny nie zawsze dysponują niezbędnym sprzętem górniczym. Uczestnicy kierują swoje komputery do serwera koordynatora, ale mogą swobodnie migrować do innych pul. W najlepszym interesie uczestników i operatorów puli leży zachowanie zdecentralizowanego ekosystemu. W końcu zarabiają tylko wtedy, gdy proces wydobycia pozostaje opłacalny.

Zdarzały się przypadki, że baseny osiągały rozmiary budzące niepokój. W takich przypadkach pula (i górnicy będący jej członkami) zazwyczaj podejmują kroki mające na celu zmniejszenie mocy obliczeniowej.

Rozważania końcowe

Wprowadzenie pierwszego poola na zawsze zmieniło krajobraz górnictwa kryptowalut. Mogą być bardzo korzystne dla górników poszukujących bardziej stałego źródła dochodu. Spośród wielu dostępnych schematów górnicy mogą wybrać taki, który najlepiej odpowiada ich potrzebom.

W idealnym scenariuszu wydobywanie bitcoinów byłoby o wiele bardziej zdecentralizowane. Na razie jednak możemy powiedzieć, że jest to coś, co jest „wystarczająco zdecentralizowane”. Tak czy inaczej, na dłuższą metę nikt nie zyskuje na tym, że pojedyncza pula przejmuje większość mocy obliczeniowej. Uczestnicy prawdopodobnie zapobiegliby zajściu takiej sytuacji – w końcu siecią Bitcoin nie zarządzają górnicy, lecz użytkownicy.