Что такое майнинг Биткойна?
Майнинг Биткойна — это процесс, при котором транзакции официально записываются в блокчейн. Это также способ, с помощью которого новые биткойны вводятся в обращение.
Майнинг осуществляется майнерами с использованием оборудования и программного обеспечения для генерации криптографического числа, которое должно быть меньше или равно числу, установленному алгоритмом сложности сети BTC.
Первый майнер, который находит решение задачи, получает биткойны в качестве награды, после чего процесс начинается заново. Эта награда является стимулом, мотивирующим майнеров помогать в основной цели майнинга: получить право записывать транзакции в блокчейн для последующей проверки и подтверждения сетью.
Перед тем как вкладывать своё время и деньги в дорогое оборудование, продолжайте чтение, чтобы понять, подходит ли вам майнинг.
Основные моменты:
- Майнеры Биткойна получают вознаграждение в виде биткойнов за создание новых блоков, которые добавляются в блокчейн.
- Получить вознаграждение за майнинг может быть сложно из-за высокой конкуренции.
- Вероятность того, что участник найдет решение задачи, связана с общей мощностью майнинговой сети.
- Майнинг Биткойна требует значительных затрат на оборудование и программное обеспечение.
- Майнеры используют графические процессоры (GPU) или специализированные интегральные схемы (ASIC).
Как работает процесс майнинга биткойнов?
Майнинг — это сложный процесс, но если объяснить его в двух словах, то, когда совершается транзакция между кошельками, адреса и сумма заносятся в блок на блокчейне. Блоку присваивается определённая информация, и все данные в блоке проходят через криптографический алгоритм (называемый хешированием). Результатом хеширования является 64-значное шестнадцатеричное число, или хеш.
Хеш
Вот пример хеша:
0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee
Число выше состоит из 64 символов. Как вы, вероятно, заметили, оно включает не только цифры, но и буквы. Почему так?
Десятичная система использует множители 100 как свою основу (например, 1% = 0.01). Это означает, что каждая цифра многозначного числа имеет 100 возможных вариантов — от нуля до 99. В вычислительной технике десятичная система упрощена до базы 10, то есть от нуля до девяти.
Шестнадцатеричная система, с другой стороны, основана на базе 16, так как "hex" происходит от греческого слова "шесть", а "deca" — от слова "десять". В шестнадцатеричной системе каждая цифра имеет 16 возможных вариантов. Однако наша привычная система чисел предлагает только 10 способов записи чисел (от нуля до девяти). Именно поэтому нужно добавлять буквы — в частности, буквы A, B, C, D, E и F.
Целевой хеш и Nonce
Майнеры пытаются угадать число, которое будет меньше, чем целевой хеш. Целевой хеш — это шестнадцатеричное число, установленное для того, чтобы обеспечить среднее количество попыток.
Майнеры делают свои догадки, изменяя значение nonce, которое является частью информации, подлежащей хешированию. Nonce — это сокращение от "число, используемое только один раз", и это ключ к генерации этих 64-битных шестнадцатеричных чисел. Из-за ограничений по размеру, поле блока, где хранится nonce, допускает максимум число около 4,5 миллиардов; оно должно быть обновлено другим счётчиком, так как генерация 4,5 миллиардов хешей занимает меньше одной секунды. Этот счётчик берётся из поля транзакции coinbase, которое намного больше и называется extra nonce. Использование nonce и extra nonce в качестве счётчиков позволяет блокчейну генерировать астрономическое количество попыток.
Когда информация проходит хеширование, она всегда даёт один и тот же результат, если ничего не меняется. Таким образом, программа для майнинга отправляет информацию о блоке с нулём в качестве начального значения nonce через функцию хеширования. Если полученное число неверно, nonce увеличивается на единицу, и хеш генерируется снова. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет сгенерирован хеш, который меньше целевого.
Ниже приведены примеры хешей и критерии, по которым можно определить, приведут ли они к успеху для майнера:
Пример хеша
Если вы сгенерируете хеш фразы "Hello World!" с помощью онлайн-генератора SHA256, вы получите, например:
7f83b1657ff1fc53b92dc18148a1d65dfc2d4b1fa3d677284addd200126d9069
Добавьте одну цифру в конец, например, "Hello World!0", и пересчитайте хеш. Вы можете получить:
e59f8bdf1305e382a4919ccefd613d3eebae612aa4c443f3af2d65663de3b075
Теперь увеличьте цифру на единицу — "Hello World!1" и снова пересчитайте хеш. Вы получите:
9e2be792bcd092bd5ab7bdac7bda1ae5d0db9f6d052a3c819615900c7c06e9be
Это и есть процесс майнинга, но он выполняется автоматически программой для майнинга. Майнерам сети требуется триллионы попыток, чтобы найти правильное решение.
Майнинг блока 490163
Следующий скриншот, сделанный с сайта Blockchain.info, поможет вам объединить всю эту информацию. Здесь вы видите сводку того, что произошло во время майнинга блока №490163.
Nonce, который сгенерировал победный хеш, был 731511405 (помните, что nonce начинается с нуля и увеличивается на единицу при каждой попытке). Целевой хеш показан вверху. В поле "Relayed by" указано, что этот блок был завершён пулом AntPool, одним из самых успешных пулов для майнинга.
Как видно, вклад в сообщество Биткойна состоит в том, что пул подтвердил 1,768 транзакций для этого блока. Если вы хотите увидеть все 1,768 транзакций, перейдите на эту страницу и просмотрите раздел Transactions.
Вы также заметите уровень сложности для этого блока. Сеть Биткойн стремится генерировать один блок примерно каждые 10 минут. Система настроена на оценку и корректировку сложности майнинга каждые 2016 блоков, или примерно каждые две недели (в зависимости от количества участников). Это не всегда приводит к точному времени блока в 10 минут, но результат близок к этому.
Число, отражающее сложность майнинга, вычисляется как 2016, делённое на среднее время, затраченное на добычу одного блока за последний период, умноженное на старый уровень сложности. Формула выглядит так:
Новая сложность = Старая сложность × (2016 ÷ среднее время добычи за последний период)
Минимальный уровень сложности равен 1.0. Чем выше это число, тем сложнее найти решение. Уровень сложности на 9 марта 2024 года (измеренный 7 марта) составлял 79,35 триллиона. Вы также можете встретить обозначение этого уровня как 79.35T.
Зачем Биткойну нужны майнеры
Майнинг блокчейна — это вычислительная работа, которую выполняют узлы сети для проверки информации, содержащейся в блоках. По сути, майнеры получают вознаграждение за свою работу в качестве аудиторов. Они проводят первую проверку транзакций с биткойном (BTC), открывают новый блок и получают за это вознаграждение.
Зачем заниматься майнингом Биткойна?
Одна из основных причин, по которой люди инвестируют своё время и деньги в майнинг, — это вознаграждение в виде биткойнов, которые со временем стали очень ценными. Например, 8 марта 2024 года цена биткойна впервые превысила $70,000, закрыв торги на отметке $68,285. В то время вознаграждение за один блок составляло 6,25 биткойна. Следовательно, это вознаграждение было эквивалентно $426,781.25.
Вознаграждение за майнинг биткойнов сокращается вдвое каждые четыре года. Когда майнинг только начался в 2009 году, за один блок давали 50 BTC. В 2012 году это число уменьшилось вдвое до 25 BTC. К 2016 году оно снова уменьшилось до 12,5 BTC. 11 мая 2020 года вознаграждение снова сократилось до 6,25 BTC. Ожидается, что в апреле 2024 года вознаграждение уменьшится до 3,125 BTC.
Из-за процесса халвинга (сокращения вознаграждений) и роста цен майнеры стремятся добыть как можно больше биткойнов, так как предложение новых монет постепенно сокращается. Примерно к 2140 году новых биткойнов больше не будет создано.
После этого конкурентный стимул для майнинга исчезнет, и останутся только комиссионные за обработку транзакций как единственная причина для участия в сети Биткойна. Некоторые майнеры могут продолжить участие ради поддержки децентрализованной валюты, но, вероятно, без вознаграждения большинство людей прекратят майнинг, если только комиссии не увеличатся настолько, чтобы сделать процесс рентабельным.
Что нужно для майнинга Биткойна?
Большая часть мощностей сети Биткойн принадлежит крупным майнинговым компаниям и пулам. Тем не менее, вы всё ещё можете участвовать в майнинге Биткойна с помощью обычного домашнего компьютера, если у вас есть одна из самых последних и быстрых графических процессоров (GPU). Однако шансы получить вознаграждение за майнинг в одиночку с одним GPU на вашем компьютере крайне малы. Для увеличения шансов вам нужно присоединиться к майнинговому пулу (подробнее об этом ниже).
Например, графический процессор, который можно купить за несколько тысяч долларов, будет представлять менее 0.001% от общей мощности сети. Это может занять много времени — если вообще когда-либо — прежде чем вы решите хеш, поскольку всё зависит от того, сколько хешей в секунду ваша машина может сгенерировать. С такими малыми шансами найти следующий блок, вы можете никогда не окупить свои инвестиции.
Оборудование для майнинга
Для того чтобы иметь хоть какие-то шансы на успех в майнинге, вам нужно инвестировать в один из лучших графических процессоров (GPU, часто называемых видеокартами) для вашего компьютера или в специализированную интегральную схему (ASIC). Мощные графические процессоры могут стоить от $1000 до $2000; ASIC может стоить значительно дороже — десятки тысяч долларов.
На сегодняшний день большая часть мощностей майнинговой сети Биткойн состоит из ферм для майнинга на ASIC и объединённых в пулы индивидуальных майнеров. ASIC в несколько раз мощнее, чем процессоры (CPU) или видеокарты (GPU). Они ежегодно становятся более мощными и энергоэффективными по мере разработки и внедрения новых чипов. За соответствующую цену (более $11,000) вы можете майнить с мощностью 335TH при 16,0 джоулей на терахеш (16 ватт на один триллион хешей в секунду). Существуют более доступные версии оборудования, но чем больше вы заплатите, тем быстрее сможете майнить.
Майнинговые пулы
Майнинговые пулы управляются третьими сторонами и координируют группы майнеров. Работая вместе в пуле и деля вознаграждение между всеми участниками, майнеры имеют больше шансов получить вознаграждение, чем при работе в одиночку.
Недостатки майнинга
- Основные риски майнинга связаны с финансами. Майнинг Биткойна требует значительных усилий и расходов на покупку оборудования стоимостью сотни или тысячи долларов, при этом всегда существует вероятность того, что вы не получите никакой отдачи от своих инвестиций.
- В некоторых странах майнинг и использование Биткойна незаконны. Перед тем как инвестировать в майнинговое оборудование, рекомендуется изучить правовые нормы и общее отношение к криптовалютам в вашей стране.
- Майнинг Биткойна вызывает множество вопросов по поводу его влияния на окружающую среду и углеродного следа. Например, энергия, потребляемая сетью, огромна и, по некоторым оценкам, сопоставима с энергопотреблением небольших стран.
Сколько времени нужно, чтобы добыть 1 биткойн?
Ожидается, что в ноябре 2024 года вознаграждение за майнинг биткойнов сократится вдвое до 3.125 BTC каждые 10 минут. В 2028 году за 10 минут будет добываться 1.5 биткойн, а в 2032 году на добычу 0.78 биткойна потребуется те же 10 минут.
Является ли майнинг биткойнов законным?
Во многих странах майнинг биткойнов легален. Однако существуют государства, где он запрещён, поэтому важно проверить статус этой деятельности в вашей стране перед тем, как начать майнинг.
Приносит ли майнинг биткойнов реальную прибыль?
Майнинг биткойнов может быть прибыльным, если вы вносите достаточную мощность хеширования в майнинговый пул для получения больших вознаграждений. Если вы занимаетесь майнингом в одиночку на домашнем компьютере, вы можете никогда не получить вознаграждение.
Всё ещё выгодно заниматься майнингом биткойнов?
Вы всё ещё можете получать вознаграждения, присоединившись к майнинговому пулу. Однако, поскольку вознаграждение уменьшается с течением времени, а вы конкурируете с крупными специализированными компаниями, вероятность получения прибыли продолжает снижаться.
А что вы думаете про майнинг в 2024 году? Стоит ли им заниматься сейчас?
