Резюме
Видобуток криптовалюти перевіряє та перевіряє транзакції в блокчейні, а процес також передбачає створення нових одиниць цифрових валют.
Робота, яку виконують майнери, потребує величезних обчислювальних ресурсів, оскільки це фактор, який забезпечує безпеку мережі блокчейн.
Що таке майнінг цифрової валюти?
Видобуток криптовалюти забезпечує безпеку та децентралізацію цифрових валют, таких як біткойн, на яких базується механізм консенсусу Proof of Work (PoW). Це процес, за допомогою якого транзакції між користувачами перевіряються та додаються до загальнодоступних записів ланцюжка блокчейнів. Таким чином, майнінг є ключовим елементом, який дозволяє створювати біткойни без необхідності центрального органу.
Майнінгові операції також відповідають за додавання нових валют до існуючих валют, доступних на ринку. Однак видобуток криптовалюти дотримується правил, які регулюють процес видобутку та запобігають довільному створенню нових монет. Ці правила вбудовані в базові протоколи криптовалюти та реалізовані через цілу мережу з тисяч вузлів.
Для створення нових одиниць криптовалюти майнери використовують свою обчислювальну потужність для вирішення складних криптографічних головоломок. Майнер, який першим розгадає головоломку, має право додати новий блок транзакцій в блокчейн і транслювати його в мережу.
Як працює майнінг цифрової валюти
Коли в блокчейні здійснюються нові транзакції, вони надсилаються до пулу, який називається пулом пам’яті. Робота майнера полягає в тому, щоб перевірити ці транзакції, що очікують на розгляд, і організувати їх у блоки.
Блок можна розглядати як сторінку записів блокчейну, на якій записуються кілька транзакцій (разом з іншими даними). Зокрема, вузол майнінгу відповідає за збір непідтверджених транзакцій із пулу пам’яті та збирання їх у блок-кандидат.
Майнер намагається перетворити цей блок-кандидат на дійсний і підтверджений блок. Для цього майнер повинен вирішити складну математичну задачу, яка вимагає багато обчислювальних ресурсів. Однак з кожним успішно видобутим блоком майнер отримує винагороду за блок, яка складається з нових криптовалют, а також комісії за транзакції. Давайте подивимося, як це працює:
Перший крок: хешування транзакцій
Першим кроком до майнінгу блоку є взяття незавершених транзакцій із пулу пам’яті та відправка їх одну за одною за допомогою хеш-функції. Кожного разу, коли фрагмент даних виконується за допомогою хеш-функції, генерується вихід фіксованого розміру, відомий як хеш-значення.
Хеш-значення кожної транзакції в контексті майнінгу складається з рядка цифр і літер, які виконують роль ідентифікатора. Хеш-значення транзакції представляє всю інформацію, що міститься в цій транзакції.
На додаток до хешування та переліку кожної транзакції окремо, майнер також додає спеціальну транзакцію, з якою надсилає собі винагороду за блок. Ця транзакція називається транзакцією coinbase і створює абсолютно нові монети. У більшості випадків ця транзакція є першою транзакцією, зареєстрованою в будь-якому новому блоці, за якою слідують усі транзакції, що очікують на перевірку.
Крок 2: Створіть дерево Merkle
Після хешування кожної транзакції хеш-значення впорядковуються у так званому дереві Merkle (також відомому як хеш-дерево). Дерево Merkle створюється шляхом упорядкування хеш-значень транзакцій у пари, а потім їх хешування.
Потім нові хеш-продукти розподіляються по парах і знову хешуються, і процес повторюється, доки не буде згенеровано одне хеш-значення. Останнє хеш-значення також називається кореневим хеш-значенням (або коренем дерева Merkle) і коротко це хеш-значення, яке представляє всі попередні хеш-значення, використані для його генерації.
Крок 3. Знайдіть дійсний розділ сховища блоків (хеш-значення блоку)
Розділ зберігання блоків діє як ідентифікатор для кожного окремого блоку, що означає, що кожен блок має унікальне хеш-значення. Створюючи новий блок, майнери поєднують хеш-значення попереднього блоку з кореневим хеш-значенням блоку-кандидата, щоб створити нове хеш-значення блоку. Їм також потрібно додати випадкове число, відоме як спеціальний код.
Отже, коли майнер намагається перевірити свій блок-кандидат, він повинен зібрати кореневе хеш-значення, хеш-значення попереднього блоку та приватний токен і об’єднати їх разом за допомогою хеш-функції. Їх мета полягає в тому, щоб робити це неодноразово, щоб створити правильне хеш-значення.
Кореневе хеш-значення та хеш-значення попереднього блоку не можна змінити, тому майнери повинні кілька разів змінити значення приватного токена, поки не знайдуть правильне хеш-значення. Вихід (геш-значення блоку) має бути меншим за конкретне цільове значення, встановлене протоколом, щоб вважатися дійсним. У майнінгу біткойнів хеш-значення блоку має починатися з певної кількості нулів — це відомо як складність майнінгу.
Крок 4: транслюйте видобутий блок
Як ми бачили раніше, майнери повинні неодноразово хешувати розділ сховища блоків, використовуючи різні значення приватних маркерів. Вони роблять це, поки не знайдуть дійсне хеш-значення блоку, після чого майнер, який його знайшов, транслює цей блок у мережу. Усі вузли перевіряють, чи правильний блок і його хеш-значення, і якщо це так, вони додадуть новий блок до своєї копії ланцюжка блоків.
У цей момент призначений блок стає підтвердженим блоком, і всі майнери переходять до видобутку наступного блоку. Усі майнери, які вчасно не знайшли правильне хеш-значення, відкидають свій блок-кандидат, і гонка майнінгу починається знову.
Що робити, якщо два блоки видобуваються одночасно?
Іноді два майнери транслюють два дійсні блоки одночасно, і мережа закінчується двома конкуруючими блоками. Потім усі майнери починають видобувати наступний блок на основі блоку, який вони отримали першим, у результаті чого мережа тимчасово розділяється на дві різні версії блокчейну.
Конкуренція між цими двома блоками триває, доки не буде видобуто наступний блок будь-якого з них. Коли видобувається новий блок, попередній блок вважається переможцем. Виключений блок відомий як відкинутий блок або недійсний блок, що змушує всіх майнерів, які вибрали цей блок, знову видобувати ланцюжок виграшного блоку.
У чому полягає складність майнінгу?
Складність майнінгу регулярно регулюється за допомогою протоколу, який забезпечує постійну швидкість створення нових блоків, що, у свою чергу, призводить до випуску нових монет за послідовною та передбачуваною схемою. Складність масштабується пропорційно кількості обчислювальної потужності (хеш-швидкості), виділеної мережі.
Таким чином, щоразу, коли нові майнери приєднуються до мережі та зростає конкуренція, складність хешування зростає, запобігаючи зменшенню середнього часу блокування. І навпаки, якщо багато майнерів вирішать залишити мережу, складність хешування зменшиться, що полегшить видобуток нового блоку. Ці налаштування зберігають постійним час блоку незалежно від загальної потужності хешування мережі.
Види майнінгу цифрової валюти
Існує багато різних способів видобутку цифрових валют. З появою нових пристроїв і консенсусних алгоритмів змінюється обладнання та змінюється процес. Майнер зазвичай використовує спеціалізовані комп’ютерні пристрої для вирішення складних криптографічних рівнянь. Давайте розглянемо, як працюють деякі з найпопулярніших методів майнінгу.
Майнінг за допомогою ЦП
CPU-майнінг передбачає використання центрального процесора комп’ютера для виконання хеш-функцій, необхідних для моделі підтвердження роботи. На початку існування біткойна вартість майнінгу була низькою, бар’єри для входу на ринок були низькими, і звичайний процесор міг впоратися з труднощами майнінгу, тому будь-хто міг спробувати майнити BTC та будь-які інші криптовалюти.
Однак у міру того, як все більше людей почали майніти BTC, а хеш-рейт мережі зріс, прибутковий майнінг ускладнювався. Крім того, поява спеціалізованого обладнання для майнінгу з більшою обчислювальною потужністю зробила майнінг за допомогою центральних процесорів майже неможливим. Сьогодні майнінг за допомогою процесорів більше не є практичним варіантом, оскільки всі майнери використовують спеціалізоване обладнання.
Майнінг за допомогою GPU
Графічні процесори (GPU) призначені для одночасної обробки широкого діапазону програм. Хоча ці модулі зазвичай використовуються для відеоігор або створення графіки, їх також можна використовувати для майнінгу.
Графічні процесори є відносно недорогими та більш гнучкими, ніж апаратне забезпечення схем ASIC, яке зазвичай використовується для майнінгу. Хоча вони використовуються для майнінгу деяких альткойнів, їх ефективність залежить від складності майнінгу та алгоритму.
Майнінг з використанням схеми ISIC
Спеціальна інтегральна схема для конкретної програми (схема ISAC) призначена для певної мети, яка в криптовалюті відноситься до спеціалізованого пристрою, призначеного для майнінгу. Майнінг за допомогою схеми Isaac відомий як дуже ефективний, але водночас дорогий. Оскільки обладнання для майнінгу AIESEC є передовим у технології майнінгу, вартість одиниці набагато вища, ніж у процесорів або графічних процесорів.
Крім того, постійний прогрес у технології схем AIESEC швидко робить старі версії нерентабельними і, отже, потребує регулярної заміни. Навіть якщо виключити витрати на електроенергію, це робить майнінг ASIC одним із найдорожчих методів майнінгу.
Гірничодобувні комплекси
Оскільки перший успішний майнер отримує винагороду за блок, ймовірність знайти правильне хеш-значення стає дуже низькою. Майнери з невеликим відсотком потужності майнінгу мають дуже мало шансів відкрити наступний блок самостійно. Майнінгові пули пропонують вирішення цієї проблеми.
Майнінгові пули — це групи майнерів, які об’єднують свої ресурси (хеш-потужність) разом, щоб підвищити ймовірність виграшу блокових винагород. Коли пул успішно знаходить блок, майнери в пулі ділять винагороду відповідно до обсягу роботи, яку кожен вклав.
Майнінг-пули можуть принести користь окремим майнерам з точки зору витрат на апаратне забезпечення та електроенергію, але їхній контроль над майнінгом викликає побоювання 51% атаки на мережу.
Що таке майнінг біткойнів? Який механізм його роботи?
Біткойн є найвідомішим і яскравим прикладом цифрової валюти, яка придатна для видобутку, а майнінг біткойнів базується на консенсусному алгоритмі Proof of Work (PoW).
Proof of Work (PoW) — це оригінальний механізм консенсусу в блокчейні, створений Сатоші Накамото та представлений у Технічному посібнику з біткойнів у 2008 році. Коротше кажучи, PoW визначає, як мережа блокчейну досягає консенсусу між різними розподіленими учасниками без зовнішнього посередництва, і це робиться вимагаючи потужності Великих обчислень, щоб знеохотити тих, хто має погані наміри.
Як ми бачили, майнери перевіряють транзакції в мережі, використовуючи докази роботи, і перевіряються деякими майнерами, які змагаються у вирішенні складних криптографічних головоломок за допомогою спеціалізованого обладнання для майнінгу. Перший майнер, який придумає правильне рішення, може передати свій блок транзакції в блокчейн і отримати винагороду за блок.
Сума криптовалюти у винагороді за блок залежить від одного блокчейну до іншого. Наприклад, майнери в блокчейні біткойнів отримували винагороду за блок у розмірі 6,25 BTC до березня 2023 року. У світлі механізму удвічі біткойна кількість BTC у винагороді за блок зменшується вдвічі кожні 210 000 блоків (приблизно кожні чотири роки).
Чи вигідний майнінг криптовалюти у 2023 році?
Хоча існує потенціал для заробітку на майнінгу криптовалют, це вимагає ретельного розгляду, управління ризиками та дослідження. Цей процес також передбачає деякі інвестиції та ризики, такі як витрати на обладнання, коливання цін на криптовалюту та зміна протоколів криптовалюти. Щоб зменшити ці ризики, майнери беруть участь у діяльності з управління ризиками та оцінюють потенційні витрати, а також переваги майнінгу перед початком процесу.
Рентабельність майнінгу криптовалюти залежить від багатьох факторів. Одним із таких факторів є зміни цін на криптовалюту. Коли ціни на криптовалюту зростають, вартість місцевої валюти, схваленої для винагороди за майнінг, також зростає. Навпаки, рівень рентабельності може знизитися зі зниженням цін.
Ефективність обладнання для майнінгу також є важливим фактором у визначенні прибутковості майнінгової операції. Установки для майнінгу можуть бути дорогими, тому майнерам слід збалансувати вартість установки з винагородою, яку можна отримати. Ще один фактор, на який варто звернути увагу, - це вартість електроенергії. Якщо ці витрати стануть занадто високими, вони можуть перевищити рівень прибутку, що зробить майнінг збитковим.
Крім того, обладнання для майнінгу часом може потребувати відносно невеликого вдосконалення, оскільки воно дуже швидко застаріває. Нові моделі можуть перевершити старе обладнання. Якщо майнерам не вистачає бюджету на розробку власного обладнання, їм часто буде важко залишатися конкурентоспроможними.
Нарешті, але не менш важливо, є деякі зміни на рівні протоколу. Наприклад, халвінг біткойна може вплинути на прибутковість майнінгу, оскільки вдвічі зменшується винагорода за блоки майнінгу. Крім того, протягом вересня 2022 року вся мережа Ethereum перейшла з механізму консенсусу Proof of Work (PoW) на Proof of Stake (PoS), що зробило майнінг непотрібним.
Заключні думки
Майнінг криптовалюти є важливим компонентом мережі Bitcoin та інших блокчейнів, які використовують механізм підтвердження роботи, оскільки він допомагає підтримувати безпеку мережі та стабільно генерувати нові монети. Крім того, майнери можуть отримувати пасивний дохід від майнінгу. Ви можете дізнатися більше про покрокові інструкції в нашій статті «Як майнити цифрову валюту».
Майнінг має певні переваги та недоліки, найпомітнішим з яких є потенційна монетизація винагород за блоки. Однак на прибуток від майнінгу впливає низка факторів, зокрема вартість електроенергії та ринкові ціни. Тому, перш ніж кинутися в майнінг криптовалюти, ви повинні провести власне дослідження та оцінити всі потенційні ризики.
Схожі статті
Що таке дозволені блокчейни та відкриті блокчейни?
Що таке зберігання в сфері цифрових валют?
Що таке незамінний токен (NFT)?
Відмова від відповідальності та попередження про ризики: цей вміст надається вам «як є» лише для загальної інформації та в освітніх цілях, без будь-яких заяв або гарантій. Його не слід розглядати як фінансову пораду, а також як рекомендацію щодо придбання будь-якого конкретного продукту чи послуги. Вам слід отримати спеціальну консультацію у спеціалістів-консультантів. Якщо статтю надіслала третя сторона, зауважте, що кількість переглядів, що стосуються цієї третьої сторони, не обов’язково відображає кількість переглядів на Binance Academy. Будь ласка, прочитайте нашу повну заяву про відмову від відповідальності, щоб дізнатися більше. Ціни на цифрові активи можуть коливатися, і вартість ваших інвестицій може збільшуватися або зменшуватися, і ви можете не повернути інвестовану суму. Ви несете повну відповідальність за свої інвестиційні рішення, а Binance Academy не несе відповідальності за будь-які збитки, які ви можете понести. Цю статтю не слід розглядати як фінансову, юридичну чи професійну пораду. Для отримання додаткової інформації перегляньте наші Умови використання та Попередження про ризики.
