Как работает биткойн майнинг

Последнее обновление: 29 января 2018 г.

Когда вы слышите о «майнинге» биткойнов, вы предполагаете, что монеты будут вырыты из земли. Но Bitcoin не физический, так почему мы называем это добыча полезных ископаемых ?

Потому что это похоже на добычу золота в том смысле, что биткойны существуют в проекте протокола (так же, как золото существует под землей), но они еще не были выведены на свет (так же, как золото еще не выкопано). Протокол биткойнов предусматривает, что в определенный момент будет существовать 21 миллион биткойнов. Что делают «шахтеры», так это выводят их на свет, по нескольку за раз.

Они получают это в качестве награды за создание блоков проверенных транзакций и включение их в цепочку блоков.

Вершины

Вернемся немного назад, давайте поговорим об «узлах». Узел - это мощный компьютер, который запускает программное обеспечение для биткойнов и помогает поддерживать работу биткойнов, участвуя в передаче информации. Любой может запустить узел, вы просто загружаете программное обеспечение для биткойнов (бесплатно) и оставляете определенный порт открытым (недостатком является то, что он потребляет энергию и место для хранения - сеть на момент написания занимает около 145 ГБ). Узлы распространяют транзакции биткойнов по сети. Один узел отправит информацию нескольким известным ему узлам, которые передадут информацию на известные им узлы и т. Д. Таким образом, он в итоге довольно быстро обходит всю сеть.

Некоторые узлы являются узлами майнинга (обычно их называют «майнерами»). Они группируют незавершенные транзакции в блоки и добавляют их в цепочку блоков. Как они это делают? Решая сложную математическую головоломку, которая является частью биткойн-программы, и включая ответ в блоке. Головоломка, требующая решения, состоит в том, чтобы найти число, которое в сочетании с данными в блоке и передачей через хэш-функцию дает результат, который находится в определенном диапазоне. Это намного сложнее, чем кажется.

(Для любителей мелочей это число называется «nonce», которое представляет собой объединение «числа, использованного один раз». В случае биткойна, nonce - это целое число от 0 до 4 294 967 296).

Решение головоломки

Как они находят этот номер? Угадай наугад. Хеш-функция не позволяет предсказать, каким будет результат. Таким образом, майнеры угадывают загадочный номер и применяют хеш-функцию к комбинации этого угаданного числа и данных в блоке. Полученный хеш должен начинаться с заранее установленного числа нулей. Нет никакого способа узнать, какое число будет работать, потому что два последовательных целых числа дадут сильно различающиеся результаты. Более того, может быть несколько одноразовых номеров, которые дают желаемый результат, или их может не быть (в этом случае майнеры продолжают пытаться, но с другой конфигурацией блока).

Первый майнер, получивший полученный хеш в пределах желаемого диапазона, объявляет о своей победе остальной части сети. Все остальные майнеры немедленно прекращают работу над этим блоком и начинают пытаться выяснить загадочный номер для следующего. В качестве награды за свою работу победивший майнер получает новый биткойн.

В качестве награды за свою работу победивший майнер получает новый биткойн

экономика

На момент написания, вознаграждение составляет 12,5 биткойнов, что на момент написания составляет почти 200 000 долларов.

Хотя это не такая удобная сделка, как кажется. За эту награду борется множество майнинговых узлов, и это вопрос удачи и вычислительной мощности (чем больше угадающих вычислений вы можете выполнить, тем удачливее вы будете).

Кроме того, затраты на майнинг-узел значительны не только из-за необходимого мощного оборудования (если у вас более быстрый процессор, чем у ваших конкурентов, у вас больше шансов найти правильное число, чем раньше), но и из-за большое количество электричества, которое потребляют эти процессоры.

И количество биткойнов, присужденных в качестве награды за решение головоломки, будет уменьшаться. Сейчас 12,5, но он делится пополам каждые четыре года или около того (следующий ожидается в 2020-21). Стоимость биткойнов по отношению к стоимости электроэнергии и оборудования может возрасти в течение следующих нескольких лет, чтобы частично компенсировать это сокращение, но это не точно.

трудность

Сложность вычислений (необходимое количество нулей в начале строки хеша) часто корректируется, так что обработка блока занимает в среднем около 10 минут.

Почему 10 минут? Это количество времени, которое, по мнению разработчиков биткойнов, необходимо для постоянного и убывающего потока новых монет, пока не будет достигнуто максимальное количество в 21 миллион (ожидается некоторое время в 2140 году).

Если вы сделали это далеко, то поздравляю! О системе еще многое можно объяснить, но, по крайней мере, теперь у вас есть представление об общих чертах гения программирования и концепции. Впервые у нас есть система, которая обеспечивает удобную цифровую передачу децентрализованным, надежным и защищенным от несанкционированного доступа способом. Последствия могут быть огромными.

Автор Ноэль Ачесон. Bitcoin а также майнинг биткойнов изображения через Shutterstock.