Майнинг Биткоина (BTC) — это процесс создания правильных блоков, которые добавляют записи о транзакциях в распределенный реестр, называемый блокчейном. Это важнейший компонент сети Биткоин, поскольку он решает так называемую «проблему двойной траты».
Проблема двойной траты связана с необходимостью поиска консенсуса по истории транзакций. Владение биткоином может быть доказано математически с помощью криптографии с открытым ключом. Однако сама по себе криптография не может гарантировать, что одна конкретная монета не была ранее отправлена кому-то другому.
Чтобы сформировать общую историю транзакций, необходимо иметь согласованное упорядочение, основанное, например, на времени создания каждой транзакции. Но любой внешний входной сигнал может быть подвергнут манипуляциям со стороны того, кто его предоставляет, что требует от участников доверия к этой третьей стороне.
Что такое майнинг Биткоина и как он работает
Майнинг (блокчейна в целом) использует экономические стимулы для обеспечения надежного и беспринципного способа обработки данных. Третьи стороны, обрабатывающие транзакции, децентрализованы и получают денежное вознаграждение за правильное поведение. Любое неправильное поведение приводит к потере экономических ресурсов, по крайней мере, до тех пор, пока большинство остается честным.
В случае майнинга Биткоина этот результат достигается путем создания последовательности блоков, которые можно математически доказать, что они были собраны в правильном порядке с определенными затратами ресурсов. Этот процесс основывается на математических свойствах криптографического хэша — способа стандартного кодирования данных.
Хеши являются инструментом одностороннего шифрования, то есть расшифровать их до исходных данных практически невозможно, если не проверить все возможные комбинации до того, пока результат не совпадет с заданным хешем.
Именно этим занимаются майнеры биткоина: они ежесекундно перебирают триллионы хэшей, пока не найдут тот, который удовлетворяет условию под названием «сложность». И сложность, и хэш — это очень большие числа, выраженные в битах, поэтому условие просто требует, чтобы хэш был меньше сложности. Сложность корректируется каждые 2016 блоков Биткоина, или примерно две недели, для поддержания постоянного времени формирования блока, которое стремится к 10 минутам.
Хэш, генерируемый майнерами, используется в качестве идентификатора для любого конкретного блока и состоит из данных, содержащихся в заголовке блока. Наиболее важными компонентами хэша являются корень Меркла — еще один агрегированный хэш, который содержит подписи всех транзакций в данном блоке, и уникальный хэш предыдущего блока. Это означает, что изменение даже самого маленького компонента блока заметно изменит его ожидаемый хэш — и хэш всех последующих блоков тоже. Узлы мгновенно отвергнут эту неверную версию блокчейна, защищая сеть от фальсификации.
Благодаря требованию к сложности система гарантирует, что майнеры Биткоина выполняют реальную работу, тратят время и электроэнергию на хэширование возможных комбинаций. Именно поэтому протокол консенсуса Биткоина называется «доказательство работы» (Proof-of-Work, PoW), чтобы отличить его от других типов механизмов создания блоков. Чтобы атаковать сеть, у злоумышленников нет другого способа, кроме как воссоздать всю ее майнинговую мощность. Для Биткоина это обойдется в миллиарды долларов.
Зачем добывать Биткоин
Во многих аспектах майнинг Биткоина можно сравнить с добычей золота. Добыча криптовалюты — это компьютерная операция, которая создает новые Биткоины, отслеживает транзакции и передачу владения криптовалютой. Как добыча Биткоина, так и добыча золота являются энергоемкими операциями, которые могут принести значительное финансовое вознаграждение.
Некоторые майнеры BTC создают пулы для добычи Bitcoin, объединяя свои усилия с другими майнерами. Группы майнеров, которые работают вместе, имеют больше шансов получить вознаграждение и разделить прибыль. Кроме того, члены майнингового пула платят взнос, чтобы стать частью пула.
Выгодно ли майнить Биткоин
Чтобы найти ответ на поставленный выше вопрос, проведите анализ затрат и выгод (используя веб-калькуляторы), чтобы понять, стоит ли майнинг BTC ваших усилий. Анализ затрат и выгод — это систематический метод, который используют организации, чтобы определить, какие действия следует предпринять, а каких следует избегать.
Прежде всего, определите, готовы ли вы инвестировать необходимый первоначальный капитал в оборудование, а также определите будущую стоимость биткоина и уровень сложности, прежде чем вкладывать свои ресурсы. Также очень важно изучить уровень сложности, характерный для криптовалюты, которую вы хотите добывать, чтобы понять, будет ли майнинг вообще прибыльным.
Когда падают и цена Биткоина, и сложность добычи, это обычно означает, что меньше майнеров добывают BTC и что добывать BTC становится проще. Тем не менее, ожидайте, что по мере роста цен на Биткоин и сложности майнинга за меньшее количество BTC будет бороться больше майнеров.
Законен ли майнинг Биткоина
Майнинг биткоина законен, учитывая, что он принят различными юрисдикциями. Например, компания Enigma (базирующаяся в Исландии) открыла одну из самых масштабных в мире ферм по майнингу биткоина. В Израиле майнинг криптовалют считается бизнесом и облагается корпоративным подоходным налогом.
В Китае, Алжире, Непале, Боливии, Египте, Марокко, Эквадоре и Пакистане майнинг биткоина запрещен.
Как платят майнерам Биткоина
Сеть оплачивает работу майнеров BTC в виде вознаграждения за генерацию новых блоков. Существует два типа вознаграждений: новые биткоины, генерируемые с каждым блоком, и комиссия, которую платят пользователи за транзакции в сети.
Вознаграждение за блок из вновь добытого биткоина, составляющее 6,25 BTC по состоянию с мая 2020 года, составляет большую часть дохода майнеров. Эта величина запрограммирована на уменьшение вдвое с фиксированными интервалами примерно в четыре года, так что в конечном итоге биткоин больше не будет генерироваться, и только комиссия за транзакции будет гарантировать безопасность сети.
К 2040 году вознаграждение за блок уменьшится до менее чем 0,2 BTC, и из 21 миллиона биткоинов на продажу останется только 80000. Только после 2140 года майнинг фактически закончится, так как последний BTC будет добываться медленно.
Несмотря на то, что вознаграждение за блок со временем уменьшается, прошлые халвинги были в значительной степени компенсированы ростом цены биткоина. Хотя это не является гарантией будущих результатов, майнеры имеют относительную уверенность в своих перспективах. Сообщество очень благосклонно относится к нынешней схеме майнинга и не планирует сворачивать ее, как Ethereum. При правильных условиях отдельные майнеры могут быть уверены, что их предприятие принесет прибыль.
Хотя майнинг — это конкурентный бизнес, начать его все еще относительно просто. В первые годы существования биткоина любители могли просто загрузить на свой компьютер программное обеспечение и сразу же приступить к работе.
Как выбрать оборудование для майнинга Биткоина
Первое, что следует отметить, это то, что для добычи BTC единственным вариантом является Application-Specific Integrated Circuit, обычно называемого ASIC (асик). Эти устройства могут добывать не только Биткоин, и они очень эффективны в этом деле. Они настолько эффективны, что их появление в 2013 году практически в одночасье сделало устаревшими все другие типы устройств для майнинга.
Если вы хотите майнить с помощью обычных CPU, GPU или более продвинутых FPGA, вам придется обратить внимание на другие монеты. Хотя эти устройства могут добывать Биткоин, они делают это настолько медленно, что это просто пустая трата времени и электроэнергии.
Для сравнения, лучшая видеокарта, доступная до появления ASIC, AMD 7970, производила 800 миллионов хэшей в секунду. Количество хэшей, производимых за секунду, обычно называют «хэшрейтом», и это важный показатель производительности устройств для майнинга.
При покупке устройства для добычи Биткоина следует учитывать еще два фактора:
- Первый — это потребление электроэнергии, измеряемое в ваттах. Между двумя устройствами, которые производят одинаковое количество хэшей, более выгодным будет то, которое потребляет меньше электроэнергии.
- Второй показатель — удельная стоимость каждого устройства. Бессмысленно иметь самый энергоэффективный ASIC в мире, если ему потребуется 10 лет, чтобы окупить себя.
Биткоин имеет довольно оживленную экосистему производителей ASICов, которые часто различаются по этим параметрам. Одни могут производить более эффективные, но и более дорогие асики, в то время как другие выпускают менее производительное оборудование, которое стоит дешевле. Прежде чем анализировать, какое устройство лучше всего подходит для ваших нужд, важно понять другие факторы, влияющие на прибыль от майнинга Биткоина.
Экономика добычи Биткоина
В разных уголках мира средняя цена на электроэнергию разная. Во многих развитых странах электричество для населения стоит слишком дорого, чтобы майнинг был финансово выгодным. При высокой цене электроэнергии майнинг биткоина потребует слишком больших затрат, чтобы оставаться стабильно прибыльным.
Как и в бизнесе, в майнинге все зависит от местоположения.
Профессиональные майнеры биткоина часто размещают свои предприятия в регионах, где электроэнергия очень дешевая. К таким регионам относятся Исландия, Иркутская область, а также некоторые районы США и Канады и до запрета Сычуань в Китае. Выбор подходящего места для майнинга во многом зависит от обстоятельств. Жителям развивающихся стран, возможно, не придется выходить за пределы собственного дома, в то время как в развитых странах, скорее всего, будут более высокие барьеры для входа.
Помимо выбора оборудования, прибыль и доход отдельного майнера сильно зависят от рыночных условий и присутствия других майнеров. Во время «бычьих» рынков цена биткоина может резко взлететь вверх, в результате чего добытые BTC будут стоить больше в пересчете на фиатную валюту. Однако положительный приток средств на бычьих рынках уравновешивается тем, что другие майнеры видят возросшую прибыль и покупают больше устройств. В результате каждое устройство генерирует меньше BTC, чем раньше.
В конце концов, генерируемый доход стремится к точке равновесия, когда менее эффективные устройства начинают зарабатывать меньше, чем тратят на электроэнергию, вследствие чего их отключают, позволяя другим зарабатывать больше. Обычно это не происходит мгновенно.
На медвежьем рынке действует противоположный принцип: доходы снижаются до тех пор, пока майнеры не начнут массово отключать свои устройства.
Чтобы избежать конкуренции, существующие майнеры должны найти выигрышное сочетание местоположения и оборудования, которое позволит им сохранить свое преимущество. Также нужно постоянно поддерживать и обновлять оборудование, поскольку более эффективное оборудование может полностью сократить прибыль старых майнеров.
Сравнение рентабельности оборудования для майнинга
На таких сайтах, как AsicMinerValue, CryptoCompare и Nicehash, есть несколько калькуляторов, с помощью которых можно быстро проверить прибыльность устройства для майнинга. Также можно оценить прибыль вручную по следующей формуле:
Это формула, которую используют многие из этих калькуляторов. Необходимые входные значения являются либо фиксированными параметрами (время блока для биткоина составляет 12 минут, поэтому за час добывается в среднем 5 блоков, за день — 120), либо их можно найти на сайтах данных, таких как Blockchair или Coinmetrics. Чтобы определить прибыль, необходимо также вычесть стоимость электроэнергии.
Ниже приведена таблица ASIC-ов, представленные в настоящее время на рынке. Стоит отметить, что прибыль майнера сильно колеблется во времени, и экстраполяция одного дня на будущее может привести к неточным результатам. Тем не менее, это полезная метрика для понимания относительной эффективности каждого устройства.
Покупка и настройка оборудования
Несколько магазинов продают ASIC розничным покупателям, а некоторые производители также разрешают прямые закупки. Хотя их сложнее достать, чем обычные видеокарты, все же каждый может приобрести ASIC по приемлемой цене. Стоит отметить, что покупка оборудования для майнинга в магазинах или у производителей, поставляющих продукцию из зарубежных стран, может повлечь за собой большие пошлины на импорт.
В зависимости от производителя или магазина, ASICи могут предлагаться без блока питания, который придется приобретать отдельно. Некоторые производители ASIC продают свои собственные блоки, но также можно использовать блоки питания, созданные для серверов или игровых компьютеров, хотя они, скорее всего, потребуют специальных модификаций.
ASIC необходимо подключить к интернету через кабель Ethernet, а настроить их можно только через веб-браузер, подключившись к локальному IP-адресу, как у домашних маршрутизаторов.
Прежде чем приступить к работе, необходимо создать учетную запись в выбранном майнинговом пуле, который затем предоставит подробную информацию о том, как подключиться к его серверам. В веб-панели ASIC необходимо вставить конечные точки подключения пула и информацию об учетной записи. После этого майнер начнет работать и генерировать биткоин.
Рекомендуется майнить через пул, так как вы сможете получать постоянный доход, объединяя свои мощности с другими. Хотя устройство не всегда может находить правильный хэш для создания блока, вклад в майнинг все равно будет вознагражден.
Риски майнинга Биткоина
Помимо финансового риска, связанного с невозможностью получения прибыли, существуют и технические риски, связанные с управлением мощными устройствами, такими как ASIC. Чтобы избежать перегрева компонентов майнингового оборудования, необходима правильная вентиляция. Вся потребляемая майнером электроэнергия рассеивается в окружающую среду в виде тепла, и один ASIC, скорее всего, будет самым мощным прибором из всех в вашем доме.
Это означает, что при майнинге необходимо тщательно учитывать ограничения вашей электросети. Электрическая сеть любого дома имеет максимально допустимый уровень мощности, каждая розетка также имеет свой номинал. Превышение этих пределов может легко привести либо к частым отключениям, либо к электрическим пожарам.
Для поддержания устройств майнинга в нормальном состоянии требуется регулярное обслуживание, чистка от пыли и защита от других факторов окружающей среды. Хотя сбои случаются относительно редко, ASICи могут выйти из строя раньше без надлежащего обслуживания. Хотя отдельные ASICи могут выйти из строя, наибольшую угрозу для их прибыльности представляет перспектива того, что они могут устареть. Более эффективные майнеры в конечном итоге вытеснят старые устройства.
Поколения майнеров, таких как Bitmain S9, выпущенных примерно в 2016 году, проработали около четырех лет, прежде чем стали убыточными при любой конфигурации цен на электроэнергию (кроме нулевой). Однако скорость развития вычислительной техники в значительной степени непредсказуема. Майнинг биткоинов не является исключением, как и любое другое предприятие. Здесь есть как потенциальные выгоды, так и риски.
