Процесс майнинга Биткоинов: как это работает?

18 мая 2018 / 22:07
Оранжевая эмблема Биткоина на белом фонеПеред покупкой оборудования и началом заработка важно понять суть процесса майнинга Биткоинов. Как это работает? По какому алгоритму и на каком оборудовании происходит добыча криптовалюты?
Содержание статьи:

  1. Суть процесса майнинга Биткоинов — общие положения
  2. Как работает майнинг Биткоинов
  3. Как происходит процесс майнинга Биткоинов — начало заработка

Процесс майнинга Биткоинов представляет собой выполнение математических операций с помощью специального оборудования (графического и центрального процессора, FPGA или ASIC-майнера) для подбора специального ключа и создания нового блока криптовалютной цепи блокчейн.

Добыча цифровых денег имеет децентрализованный характер, то есть не контролируется единым центром, что гарантирует безопасность и надёжность системы. В чём особенности майнинга? Как это работает? Какую функцию выполняют майнеры, и для чего это необходимо? Рассмотрим эти нюансы подробнее.

Суть процесса майнинга Биткоинов — общие положения



Шахтёрская кирка и серебристая эмблема Биткоина

Виртуальная монета Bitcoin отличается децентрализацией, анонимностью и высокой скоростью транзакций (переводов). Для столь сложной системы требуются большие ресурсы в виде вычислительных мощностей, участвующих в создании новых блоков и обеспечивающих ее развитие. Их источник — простые пользователи, которые подключают оборудование к Биткоин-сети и участвуют в процессе майнинга криптовалюты.

Операции с Bitcoin фиксируются в так называемом логе транзакций, который доступен каждому участнику сети. Майнеры с помощью имеющегося оборудования из миллиона вариантов выбирают один хэш, позволяющий сформировать новый элемент криптовалютной цепи. Как только цель достигнута, и блок готов, участник получает премию в 12,5 BTC (на 2018 год). Если над поиском хэша трудился один майнер, добыча достается только ему. При нахождении ключа пулом (группой участников), вознаграждение делится с учетом переданной в сеть мощности.

Суть процесса майнинга Биткоинов сводится к получению упомянутой премии. В 2009 году, когда был выпущен первый BTC, размер выплат составлял 50 Bitcoin. В 2012-м этот параметр уменьшился двое (25 BTC), в 2016-м — ещё в два раза (12 BTC) и так далее. Создателем криптовалюты (Сатоши Накамото) заложено, что снижение премии происходит раз в 4 года, и следующее изменение произойдет в 2020 году, когда за 1 блок будет начисляться только 6,25 монет.

При этом задача майнера неизменна — поиск единого ключа, который формируется из следующих элементов:

  1. Случайного числа.
  2. Хэша прошлого узла цепи.
  3. Общего хэша операций за прошлые 10 минут.

Транзакция считается подтвержденной, когда после очередного блока добыто еще 6 элементов цепи блокчейн. На поиск нового блока уходит около 10 минут. Этот параметр почти не меняется и регулируется путем повышения или снижения сложности (раз в 2016 блоков). Если в 2-недельный период скорость добычи криптовалюты возросла, сложность также увеличивается для сохранения стабильности сети и исключения инфляционных процессов.

Майнеры обеспечивают проверку валидности проводимых транзакций. Именно они поддерживают работоспособность сети путем вычисления хэшей блоков. Такие ключи не позволяют менять информацию в элементе цепи, что исключает его подделку в будущем. Хэш блока имеет конкретные функции, а его поиск занимает определенное время (около 10 минут). Применяемое оборудование перебирает миллионы комбинаций, прежде чем найти подходящее значение. Далее происходит верификация ключа (подтверждение), в котором участвуют все майнеры. Такая работа необходима — именно в ней заключается смысл добычи Биткоина и других виртуальных монет.

Рассмотренный процесс майнинга называется Proof-To-Work, что в переводе с английского означает «подтвержденная работа». Применение этого алгоритма приводит к росту сложности виртуальной сети (об этом упоминалось выше). В борьбе за вознаграждение майнеры покупают более мощное оборудование и тратят больше электроэнергии для добычи очередного блока. Получается, что каждый Биткоин имеет под собой материальную основу (затраты майнера).

Чем больше ресурсов расходуется, тем быстрее добывается монета, и тем активнее растёт сложность её майнинга. На 15 мая 2018 года этот показатель составляет 4,14 ТХ/с. Для сравнения 1 января 2017 года она был равен 317,6 ГХ/с. Это значит, что менее чем за 1,5 года, сложность увеличилась в 13 раз.


Как работает майнинг Биткоинов?



Схематическое изображение принципа работы сети блокчейн

Добыча криптовалюты (майнинг) подразумевает подтверждение проведённых транзакций путём их включения в цепочку блокчейн. Благодаря такому процессу обеспечивается правильный порядок транзакций в сети. Майнеры, по сути, выступают в роли аудиторов. Они проверяют проведенные операции на валидность путем создания новых блоков. В результате их действий система развивается и исключается риск двойного расходования криптовалюты, когда одни и те же монеты тратятся несколько раз.

К примеру, в обычной жизни человек отдаёт 100 рублей и получает взамен мороженое. Он передает купюру и получает за неё товар. В случае с виртуальными деньгами ситуация обстоит иным образом. Существует риск, что владелец сумел подделать деньги и отправить их другому человеку, оставив при себе настоящую валюту. Майнеры проверяют валидность транзакций, чтобы исключить двойное расходование средств, за что получают деньги (премию).

Рассмотрим, как работает майнинг Биткоинов. Для получения вознаграждения требуется выполнение таких условий:

  1. Проверка операций размером на 1 Мб (размер блока).
  2. Необходимость первым найти хэш (специальный ключ), который подходит для конкретного элемента цепи.

Сложность в том, что хэш добывается стандартным перебором значений. И чем выше производительность используемой техники, тем больше шансов первым найти это число. Мощность применяемой техники (видеокарт или CPU для компьютеров, асиков или другого оборудования) измеряется в МХ/с (мегахэшах в секунду), ГХ/с (гигахэшах в секунду), а также ТХ/с (терахэшах в секунду). Единица измерения зависит от производительности устройства.

Структура хэша



Из сказанного ясно, что майнинг Биткоинов — работа, направленная на поиск ключа и выпуск нового блока. Но в чем сущность хэша? Допустим ситуацию, когда перед группой людей ставится задача отгадать число от одного до ста. Каждый участник опроса поочередно высказывает свое мнение. Выигрывает тот, кто правильно указал задуманную цифру и сделал это первым.

Похожий принцип работает и в майнинге. Если необходимое число одновременно угадывает два или более участников сети (такое также бывает), вознаграждение получает все равно один — тот, который принес больше пользы, то есть подтвердил большее число переводов в криптовалютной сети.

В отличие от приведенного примера, майнеры угадывают 64-значное число, которое зашифрована в 16-тиричной системе исчисления. Это значит, что для поиска варианта потребуется большие вычислительные мощности — специальное оборудование, а именно процессоры, видеокарты, асики и другие устройства.

Что используется для майнинга?



Первые 1–1,5 года после создания криптовалюта BTC не пользовалась спросом, а сложность сети позволяла добывать виртуальные деньги с помощью центральных процессоров CPU. Значительный рост сложности произошел в 2010 году, появился интерес к криптовалюте, и началась «гонка» майнеров в вопросе применяемого оборудования.

В конце 2010 года все больше участников сети переходило на видеокарты (GPU), что привело к постепенному вытеснению центральных процессоров. Их применение стало нерентабельным. Простая видеокарта выдавала в десятки раз большую мощность, чем несколько дорогих процессоров. Главным недостатком GPU была высокая цена, что слегка задержало эпоху CPU до 2011 года.

Осенью 2010 года появился первый пул (сегодня известен, как Slush Pool). В начале января его мощность составляла 10 ГХ/с, что на тот период было огромным показателем. В феврале 2011-го курс Биткоина совершил очередной скачок, что привело к новому всплеску популярности майнинга среди участников сети. Добыча BTC приносила большую прибыль, что привело к более частому применению GPU и активизации производителей. На этом фоне возрастала и сложность добычи криптовалюты, которая к 2011 году достигла отметки в 16,3 КХ/с.

До 2012 года видеокарты были наиболее популярным оборудованием, применяемым для майнинга криптовалюты, но после снижения премии за блок (до 25 монет) доходы участников сети также упали. Какой-то период применялись FPGA-чипы, которые отличались неплохой производительностью, но из-за высокой цены быстро вышли из обихода. Их сменили фермы на видеокартах, которые комплектовались от 4 и более GPU, а с 2014 года началась эпоха асиков, которая продолжается и сегодня. Преимущество таких устройств заключается в лучшей производительности, надежности и быстрее окупить расходы (в среднем за 6–8 месяцев).

Вывод прост. Единственное оборудование, которое гарантирует окупаемость майнинга в 2018 году — ASIC-майнеры. Такие устройства имеют мощность до 18 ТХ/с, чего достаточно для быстрого поиска хэша. В составе аппарата лежат специальные чипы, обеспечивающие высокую скорость подбора вариантов ключа. Первый майнер (пул), который генерирует необходимый ключ, получает вознаграждение в виде криптовалюты.

Чтобы увеличить шансы на поиск хэша, можно воспользоваться одним из следующих путей:

  1. Приобрести более мощное оборудование (к примеру, несколько ASIC-майнеров и объединить их в одну ферму).

  2. Подключиться к пулу — группе майнеров, которые занимаются решением общей задачи, а именно поиском ключа для добычи очередного блока. Полученная премия в 12,5 Биткоинов разделяется пропорционально предоставленным мощностям.

  3. Действовать в комплексе, а именно объединить два рассмотренных выше варианта.

Как происходит процесс майнинга Биткоинов — начало заработка



Монеты Биткоина на экране смартфона, лежащего на 20-долларовых купюрах

Добыча Bitcoin доступна каждому человеку, годовому инвестировать от 2–3 тысяч долларов и больше на покупку оборудования и запуск собственной фермы. Но знания, как это работает, недостаточно — важно представлять процесс майнинга Биткоинов. Здесь майнеру придется пройти следующие шаги.

  1. Приобрести подходящие устройства для получения BTC. Выше отмечалось, что лучшим решением для майнинга Bitcoin являются асики. Популярные модели — Bitmain Antminer S9, AvalonMiner 741 и другие. Средние расходы на покупку оборудования — от 2000 $ в зависимости от выбранного устройства.

  2. Установка бумажника для Биткоин. Если речь идёт о хранении криптовалюты, больше подойдут аппаратные (Trezor) или бумажные хранилища, а при частом совершении транзакций с применением Bitcoin лучшее решение — десктопный бумажник (к примеру, Electrum). Что касается кошельков на биржевых площадках, они отличаются меньшей надежностью. После создания хранилища рекомендуется копировать, а после сохранить на флешку файл wallet.dat. Такая мера позволяет сберечь криптовалюту в случае поломки компьютера.

  3. Выбор пула для майнинга. Самостоятельная добыча Bitcoin уже не дает результатов, поэтому следующая цель — выбрать подходящий пул и пройти регистрацию. Если пользователь разобрался, как происходит процесс майнинга Биткоинов и имеет под рукой мощное оборудование, можно быстро настроить работу и получать до 150–200 долларов ежемесячно. Подбирая подходящий пул, учитывается репутация сервиса, размер комиссии, принцип расчета и выплаты премии, уровень надежности и прочие факторы. Оптимальные варианты — BTC.com, ViaBTC, AntPool и другие. Часто пулы предлагают свое ПО, что необходимо учитывать при поиске подходящего варианта. Как пример, BFGMiner.

Как только рассмотренные мероприятия выполнены, можно приступать к майнингу виртуальных монет Биткоин. Знание теоретической части помогает участнику сети быстрей сориентироваться в процессе, правильно подобрать оборудование и повысить эффективность добычи BTC.

Важно понимать, что с ростом популярности криптовалюты, активизируются и производители асиков. На рынке появляется все более мощное оборудование, что делает майнинг затруднительным без серьёзных инвестиций и вносит элемент риска в работу участника сети. Купленная техника быстро устаревает и теряет эффективность. Это значит, что расчёт окупаемости важно осуществлять с оглядкой на тенденции в криптовалютной сети, а также возможность будущей оптимизации применяемого оборудования.

Как работает майнинг Биткоина, смотрите в видео ниже:

0

Другие новости по теме:

Добавление комментария
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Если Вы не робот, то подтвердите это: *