Майнінг Біткойн: Процес та функціонування

Майнінг Біткойна – це метод перевірки транзакцій у блокчейні та генерації нових біткойнів, подібно до того, як центральний банк випускає нову фіатну монету.

Давайте подивимося, як насправді видобуваються Біткойни та фактори, пов'язані з цим процесом.

Розуміння блокчейну та Біткойн

Щоб зрозуміти видобуток Біткойн, спершу важливо зрозуміти концепції блокчейну та Біткойн.

Блокчейн — це як розподілена цифрова бухгалтерська книга, що реєструє всі транзакції криптовалют. Це структура даних, яка дозволяє ділитися записом цифрових транзакцій між мережею комп'ютерів. По суті, це спосіб документувати дані цифровим чином у розподіленій бухгалтерській книзі.

Біткойн використовує мережу блокчейну для зберігання та реєстрації транзакцій у величезній мережі комп'ютерів. Кожен блок зберігає транзакції, які додаються до ланцюга після того, як майнери їх перевіряють і підтверджують. Після додавання неможливо змінити ці транзакції.

Криптовалюти, такі як Біткойн, використовують технологію розподіленого реєстру, характерну для блокчейну, що гарантує незмінність записів і забезпечує більшу прозорість. Мережа Біткойн використовує криптографічний алгоритм SHA-256 для перетворення даних у унікальний рядок символів.

Що таке майнінг Біткойна?

Майнінг Біткойна — це складний обчислювальний процес для валідації транзакцій у мережі Біткойн. Це схоже на валідацію блоку в мережі блокчейну та отримання оплати в монетах.

Учасники цього процесу відомі як майнери. Це називається “майнінгом”, оскільки, як і природні ресурси, існує обмежена кількість біткойнів, доступних (21 мільйон). Майнінг біткойнів вимагає інвестування електроенергії для генерації нових біткойнів.

Майнери змагаються один з одним, щоб розв'язати складні хеш-головоломки, зашифровані криптографічно, та перевірити блоки транзакцій. Перший майнер, який вгадає правильне число, оновлює книгу транзакцій в мережі Біткойн і отримує винагороду у щойно викарбуваних біткойнах.

Майнінг Біткойн служить переважно для:

A) Випуск нових монет та валідація поточних транзакцій. B) Запобігти підробкам та подвійним витратам. C) Зберігати книгу обліку в децентралізованому вигляді.

Функціонування майнінгу Біткойн

Процес майнінгу передбачає кілька етапів:

Налаштування потужного обладнання

Майнери повинні налаштувати потужні комп'ютерні системи та спеціальні інструменти для ефективного розв'язання складних головоломок. Обладнання для майнінгу включає графічні процесори (GPU), програмовані вентильні матриці (FPGA) або інтегральні схеми спеціального призначення (ASIC).

Наразі апаратне забезпечення на базі ASIC є найсучаснішим, здатним генерувати величезні кількості хешів на секунду, хоча його вартість може досягати тисяч доларів.

Встановлення програмного забезпечення для майнінгу та цифрових гаманців

Крім апаратного забезпечення, майнерам потрібне специфічне програмне забезпечення, таке як CG miner, XMR miner або multiminer. Значна частина цього програмного забезпечення є безкоштовною та сумісною з системами Windows і Mac.

Також потрібен цифровий гаманець для зберігання винагород у біткойнах. Гаманець Біткойн – це цифровий простір для зберігання, передачі та приймання Біткойн або інших криптовалют.

Індивідуальне або групове майнінг

Майнери можуть вибирати, чи майнити індивідуально, чи приєднатися до груп майнінгу. Групи майнінгу дозволяють майнерам об'єднувати свою обчислювальну потужність, щоб впоратися зі зростаючою складністю майнінгу, отримуючи виплати пропорційно до їхнього внеску.

Групова майнінг сприяє більш ефективному майнінгу та дозволяє участь менших майнерів, хоча вони отримують лише частину винагороди.

Більше майнерів = Більш надійна та безпечна мережа

Початок процесу видобутку

Одразу після налаштування обладнання та вибору режиму видобутку, майнер має розв'язати складні математичні задачі хешування для підтвердження транзакцій у мережі Біткойн.

Коли розпочинається транзакція, програмне забезпечення для майнінгу створює криптографічний хеш, який групує всі транзакції для генерації блоку, використовуючи шифрування SHA-256. Цей процес групування відомий як дерево Меркла.

Блоки з'єднані за допомогою “зв'язного списку”, який вказує на адреси пам'яті попередніх та наступних блоків, кожен з яких містить відповідні дані транзакцій.

Після генерації дерева Меркла дані транзакції організуються в блоки з власною адресою за допомогою алгоритму доказу роботи (PoW). Щоб бути верифікованим, блок має містити PoW, що забезпечує видобуток блоків з певною швидкістю, підтримуючи цілісність блоку.

Майнери змагаються, щоб знайти цільовий хеш, шестнадцяткове число з 64 цифр. Мережа регулює складність цілі кожні 2016 блоків, щоб підтримувати середній час видобутку 10 хвилин за блок.

Перший майнер, який розгадає головоломку, отримує винагороду за блок (, наразі 6,25 BTC) та авторизує транзакцію в блокчейні.

Заохочення для майнерів Біткойн

Майнери заохочуються винагородами в Біткойнах та комісіями за транзакції за їхню роботу з валідації та розв'язання математичних задач.

Оплата майнера = Нагорода за блок + Тарифи за транзакцію

Наразі майнери отримують 6.25 Біткойнів за кожен блок, доданий до мережі. Це винагорода зменшується вдвічі приблизно кожні чотири роки, процес, відомий як “halving”.

Типи майнінгу Біткойн

Майнінг Біткойн може здійснюватися різними способами, кожен з яких має різні рівні хеш-потужності та винагороди:

Майнінг ЦП

Спочатку Біткойн добували, використовуючи центральні процесори (CPU). На початку це було відносно легко через низьку конкуренцію.

Майнінг GPU

З підвищенням популярності Біткойна, майнінг з використанням графічних процесорів (GPU) став більш ефективним, пропонуючи кращі швидкості хешування, ніж ЦП.

Майнінг ASIC

Спеціалізовані інтегральні схеми (ASIC) були введені в 2012 році, виявившися в 200 разів потужнішими за базові GPU-майнери. Проте вони значно дорожчі.

Майнінг FPGA

Матриці програмованих у полі (FPGA) забезпечують баланс між швидкістю та рентабельністю, будучи більш гнучкими, ніж ASIC-майнери.

Хмарна майнінг

Ця більш нова форма дозволяє шахтарям купувати послуги майнінгу в хмарі, не несе витрат на апаратне забезпечення та обслуговування. Проте слід бути обережним при виборі надійного постачальника.

Рентабельність видобутку Біткойн

Рентабельність майнінгу Біткойна залежить від кількох факторів. Система спроектована так, що чим потужніша є мережа майнінгу, тим важче вирішити математичну задачу. Складність налаштовується, щоб підтримувати середній час у 10 хвилин на блок.

Фактори прибутковості

Прибутковість майнінгу безпосередньо пов'язана з винагородами, але не завжди легко її досягти. Майнери повинні ретельно враховувати такі фактори, як вартість обладнання, споживання енергії та складність мережі, перш ніж розпочати цю діяльність.