Криптовалютный рынок заполонили тысячи цифровых монет, но самой востребованной и дорогой остается биткоин. Первая криптовалюта в мире основана на принципах децентрализации и безопасности, которые обеспечиваются процессом майнинга. Майнинг — это ресурсоемкая процедура, в которой задействованы мощные вычислительные устройства и сложные алгоритмы.
Введение в понятие и принципы майнинга
Перед тем как перейти к основной теме, необходимо разобраться в том, что такое блокчейн. Блокчейном называют децентрализованную сеть, состоящую из отдельных блоков с информацией о внутренних операциях Bitcoin-сети. Они следуют друг за другом в хронологической последовательности. В каждом содержится запись о предшествующем блоке. Именно поэтому добавить какое-то изменение в цепочку невозможно — тогда ее нужно было бы переписывать с самого начала.
Майнинг — это процесс поддержки работы блокчейна и добычи новых монет в сетях, функционирующих на алгоритме консенсуса PoW (англ. «Proof of Work» — доказательство выполнения работы). Bitcoin — децентрализованная блокчейн-сеть, а значит она не подчиняется какому-либо органу управления. За обработку, проверку и добавление транзакций в блоки отвечают ноды или так называемые майнеры.
Задачи майнера заключаются в следующем:
- Проведение транзакций с внесением из в блоки блокчейн-цепи. За каждый новый сформированный блок майнеру полагается награда в биткоинах. Также он отвечает за предотвращение двойного расходования монет;
- Поддержание децентрализованного характера сети. Все ноды сети Bitcion хранят записи о блоках блокчейна, что исключает возможность их подделки. При необходимости каждую транзакцию можно проверить;
- Добыча новых биткоинов. Сейчас майнинг является единственным доступным способом добавить в обращение новые монеты.
Для проверки транзакций и включения информации о них в блок, майнеры решают сложную задачу при помощи специального вычислительного оборудования. Ее называют подбором хеш-функции.
Хеш-функция преобразовывает данные независимо от их объема в стандартизированное битовое поле. Смысл в том, чтобы отыскать хеш заголовка — это число из 64 знаков, где закодированы данные о предшествующем блоке и транзакциях, которые в него включены. Хеш заголовка не решается как математический пример. Поиск заключается в простом перебирании возможных комбинаций, пока не будет найдена та, что окажется правильной.
Майнер, обнаруживший это число и добавивший новый блок в запись блокчейна, получает награду. Это своего рода мотивация, побуждающая пользователей поддерживать функционирование сети Bitcoin.
Оборудование для майнинга
Изначально майнинг биткоина можно было осуществлять на обычных компьютерах за счет работы центрального процессора (CPU). Со временем требования к вычислительным мощностям возросли. Майнеры начали прибегать к графическим процессорам (GPU), которые оказались более эффективными.
Сегодня для майнинга биткоина в основном используются специализированные мощные устройства — ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), которые разработаны для выполнения операций хэширования. Другие способы добычи сейчас малоэффективны.
Майнинг-пулы
Из-за высокой сложности майнинга биткоина одиночным майнерам становится все труднее конкурировать с крупными майнинговыми фермами. В результате многие из них кооперируются в пулы. Пул — это группа майнеров, которые объединяют свои вычислительные мощности, чтобы повысить вероятность на нахождение блока. Полученная награда делится между участниками пула равноценно их вкладу в общий хэшрейт.
Количество биткоинов, добываемых за сутки
В каждом блоке блокчейн-сети Bitcoin содержатся в среднем от 1000 до 4000 транзакций. Средний размер транзакции составляет около 226 байт, а размер блока ограничен 1 мегабайтом. Новый блок добавляется в блокчейн примерно каждые 10 минут, за что полагается вознаграждение — сейчас оно составляет 3,125 BTC. В среднем каждые сутки цепочку дополняют около 144 блоков, а значит ежедневно в обращение выпускается около 450 BTC.
Помимо этого, майнерам полагается небольшое количество BTC за обработку каждой транзакции. Размер комиссии зависит от сложности транзакций: чем она сложнее, тем больше можно заработать.
Будущее майнинга биткоина
Сложность добычи цифровых монет увеличивается, а вознаграждение с каждым халвингом уменьшается. Эпоха майнеров «на дому» подошла к концу. Возможно, в будущем для отдельных энтузиастов будут разработаны новые способы консенсуса или внесены изменения в протокол, способные сделать процесс доступнее и экологичнее.
Сейчас уже недостаточно купить парочку видеокарт, а дорогие асики окупаются в среднем за год при минимальных инвестициях от нескольких тысяч долларов. Однако это не значит, что майнинг уходит в прошлое. Это все еще одна из важнейших частей экосистемы блокчейн-сети Bitcoin, которая обеспечивает ее стабильную и безопасную работу.
В долгосрочной перспективе добыча биткоинов представляется более надежной и выгодной, чем майнинг большинства других цифровых монет. По оценкам аналитиков Bitcoin будет оставаться востребованным еще как минимум десятки лет, поэтому труд майнеров будет вознаграждаться и дальше.