arrow-menu

Какво представлява копаенето на биткойн?

Добиването на биткойни е процесът на създаване на нови биткойни чрез решаване на пъзели. Той се състои от компютърни системи, оборудвани със специализирани чипове, които се състезават за решаване на математически пъзели. Първият биткойн миньор (както се наричат тези системи), който реши пъзела, се възнаграждава с биткойн. Процесът на добив потвърждава и трансакциите в мрежата на криптовалутата и ги прави надеждни.

За кратко време след стартирането на биткойн той се добиваше на настолни компютри с обикновени централни процесори (CPU). Но процесът беше изключително бавен. Сега криптовалутата се генерира с помощта на големи басейни за копаене, разположени в много географски райони. Миньорите на биткойни агрегират системи за добив, които консумират огромни количества електроенергия, за да добиват криптовалутата.

В региони, където електричеството се генерира с помощта на изкопаеми горива, добивът на биткойни се счита за вреден за околната среда. В резултат на това много копачи на биткойни са преместили дейността си на места с възобновяеми източници на енергия, за да намалят въздействието на биткойн върху изменението на климата.

Прочетете още

Написано от: PiggyyPedia BG

КЛЮЧОВИ ИЗВОДИ

  • Копаенето на биткойни е процес на създаване на нови биткойни чрез решаване на компютърен пъзел.
  • Копаенето на биткойни е необходимо, за да се поддържа счетоводната книга на транзакциите, на която се основава биткойн.
  • През последните няколко години миньорите станаха много усъвършенствани, като използват сложни машини, за да ускорят операциите по добив.
  • Копаенето на биткойни предизвиква спорове, тъй като не се счита за екологосъобразно.

 

Точно както златото се добива от земята с помощта на големи инструменти и машини, при добива на биткойни също се използват големи системи, подобни на центрове за данни. Тези системи решават математически пъзели, генерирани от алгоритъма на биткойн, за да произвеждат нови монети. 

 

Като решават изчислителни математически задачи, миньорите на биткойни също така правят мрежата на криптовалутата надеждна, като проверяват информацията за трансакциите в нея. Те проверяват трансакции на стойност 1 мегабайт (MB) – размерът на един блок. Теоретично тези трансакции могат да бъдат малки като една трансакция, но по-често са няколко хиляди, в зависимост от това колко данни съхранява всяка трансакция. Идеята на проверката на информацията за транзакциите на биткойн е да се предотврати повторното харчене. При печатните валути фалшифицирането винаги е проблем. Но като цяло, когато харчите 20 долара в магазина, тази банкнота е в ръцете на продавача. При цифровата валута обаче ситуацията е различна.

 

Цифровата информация може да бъде възпроизведена сравнително лесно, така че при биткойн и други цифрови валути съществува риск даден платец да направи копие на своя биткойн и да го изпрати на друго лице, като все още държи оригинала.

 

Транзакциите с биткойни се обединяват в блокове, които се добавят към база данни, наречена блокчейн. Пълните възли в мрежата на биткойн поддържат запис на блокчейна и проверяват трансакциите, които се извършват в него. Биткойн миньорите изтеглят цялата история на блокчейна и събират валидните трансакции в блок. Ако блокът от сглобени транзакции бъде приет и проверен от други миньори, миньорът получава възнаграждение за блок. 

 

Възнаграждението за блок се намалява наполовина на всеки 210 000 блока (или приблизително на всеки четири години). През 2009 г. то беше 50. През 2013 г. размерът на възнаграждението намалява на 25, а през 2016 г. става 12,5. При последното събитие за намаляване на възнаграждението наполовина в биткойн то беше променено на 6,25.

 

Друг стимул за миньорите на биткойни да участват в процеса са таксите за трансакции. В допълнение към възнагражденията миньорите получават и такси от всички трансакции, съдържащи се в този блок от трансакции. Когато биткойн достигне планирания си лимит от 21 милиона (очаква се около 2140 г.), миньорите ще бъдат възнаграждавани с такси за обработка на трансакции, които ще плащат потребителите на мрежата. Тези такси гарантират, че миньорите все още имат стимул да добиват и да поддържат работата на мрежата. Идеята е, че конкуренцията за тези такси ще ги накара да останат ниски след приключването на събитията за намаляване наполовина. 

 

Какво представлява математическият пъзел за добив на биткойн?

В основата на добива на биткойни стои математически пъзел, който миньорите трябва да решат, за да получат награди в биткойни. Пъзелът се нарича „доказателство за работа“ (proof of work, PoW) – препратка към изчислителната работа, която миньорите извършват, за да добиват биткойни. Въпреки че често се нарича сложен, пъзелът за добив всъщност е доста прост и може да се опише като отгатване. 

 

Миньорите в мрежата на биткойн се опитват да измислят 64-цифрено шестнадесетично число, наречено хеш, което е по-малко или равно на целевия хеш в SHA256 – алгоритъма на биткойн за PoW. Системите на миньорите използват значителна груба сила под формата на множество изчислителни единици, подредени една до друга, и изписват хешове с различна скорост – мегахеш в секунда (MH/s), гигахеш в секунда (GH/s) или терахеш в секунда (TH/s) – в зависимост от единицата, като отгатват всички възможни 64-цифрени комбинации, докато стигнат до решение. Системите, които отгатнат число, по-малко или равно на хеша, се възнаграждават с биткойн. 

 

Ето един пример за обяснение на процеса. Да кажем, че помолите приятели да отгатнат число между 1 и 100, което сте измислили и записали на лист хартия. Не е необходимо приятелите ви да отгатнат точното число; те просто трябва да са първите, които отгатнат число, по-малко или равно на вашето число.

 

Ако сте се сетили за числото 19, а някой от приятелите ви измисли 21, той губи, защото 21 е по-голямо от 19. Но ако някой познае 16, а друг приятел познае 18, тогава последният печели, защото 18 е по-близо до 19, отколкото 16. На много опростен език математическият пъзел за добив на биткойни е същата ситуация, описана по-горе, само че с 64-цифрени шестнадесетични числа и хиляди изчислителни системи.

 

Какво е трудното в копаенето?

Един от термините, които често се срещат в литературата за копаене на биткойни, е трудност на добива. Трудността за добив се отнася до трудността за решаване на математическия пъзел и генериране на биткойни. Трудността на добива влияе върху скоростта, с която се генерират биткойни. 

 

Трудността на добива се променя на всеки 2 016 блока или приблизително на всеки две седмици. Следващото ниво на трудност зависи от това колко ефективни са били миньорите в предходния цикъл. То се влияе и от броя на новите миньори, които са се присъединили към мрежата на биткойн, тъй като те увеличават скоростта на хеширане или количеството изчислителна мощност, използвана за добиване на криптовалутата. През 2013 г. и 2014 г., когато цената на биткойн се повиши, повече миньори се присъединиха към мрежата му и средното време за откриване на блок от трансакции спадна от 10 минути на 9 минути. 

 

Но обратното също може да е вярно. Тоест колкото повече миньори има, които се конкурират за дадено решение, толкова по-труден ще стане проблемът. Ако изчислителната мощност се отнеме от мрежата, трудността се коригира надолу, за да се улесни добивът.  

 

Нивото на трудност за добив през март 2022 г. е било 27,55 трилиона. Това означава, че вероятността компютър да произведе хеш под целта е 1 към 27,55 трилиона.

 

Какви са икономическите аспекти на добива на биткойн?

В крайна сметка копаенето на биткойни е бизнес начинание. Печалбите от добива на биткойни зависят от инвестициите, направени във входящите ресурси. 

 

Съществуват три основни разходи за добив на биткойни: 

  • Електричество: Това е електроенергията, която захранва вашите системи за добив 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата. Тя може да доведе до значителни разходи. Ако вземете предвид, че процесът консумира толкова електроенергия, колкото някои държави, разходите могат да бъдат доста големи.
  • Системи за добив: Противно на общоприетите схващания, настолните компютри и обикновените геймърски системи не са подходящи или ефективни за добив на биткойни. Процесът може да загрее такива системи и да предизвика проблеми с широчината на честотната лента в домашната мрежа. Системите със специфични интегрални чипове (ASIC), които представляват машини, пригодени за добив на биткойни, са основната инвестиция в инфраструктурата за добиващите биткойни. Ценовият диапазон за такива машини може да варира от 4000 до 12 000 USD. Дори и при такива високи разходи една система, оборудвана с ASIC, генерира по-малко от един биткойн. Биткойн миньорите организират хиляди ASIC системи в басейни за добив, които работят 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, за да генерират 64-цифреното шестнадесетично число, необходимо за решаване на хеш пъзел. 
  • Мрежова инфраструктура: Мрежовите скорости не са от съществено значение за процеса на добив на биткойни. Важно е обаче да разполагате с интернет връзка, която да е достъпна 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата, без прекъсвания. Връзката трябва да има и латентност от близките басейни за добив. Специализираните мрежи намаляват външната зависимост и гарантират, че латентността е сведена до минимум. Преминаването в офлайн режим не означава непременно спиране на процеса на синхронизиране на трансакциите. Но то може да направи процеса времеемък и евентуално податлив на грешки след възобновяване на връзката.

 

Общите разходи за тези три ресурса трябва да са по-малки от резултата – в случая цената на биткойн – за да могат миньорите да генерират печалба от своето начинание. Като се има предвид рязко покачващата се цена на биткойн, идеята за копаене на собствена криптовалута може да звучи като привлекателно предложение.

 

Въпреки твърденията на поддръжниците на биткойн обаче, добивът на криптовалута не е някакво хоби. Това е скъпо начинание с голяма вероятност за неуспех. Както е илюстрирано в раздела за трудността на добива, няма гаранция, че ще спечелите биткойн награди дори след като сте похарчили значителни разходи и усилия. Обединяването на системите за добив с цел управление на малък бизнес, който добива биткойни, може да предложи изход. Дори такива бизнеси обаче са изложени на милостта на нестабилните цени на криптовалутата. Ако цената на криптовалутата се срине, както се случи през 2018 г., тогава става нерентабилно да се управляват системи за добив на биткойни и малките миньори ще бъдат принудени да прекратят дейността си. Намаляването на броя на биткойните, предоставяни на миньорите на всеки четири години, прави тази дейност още по-непривлекателна.

 

Като се има предвид значителната трудност, присъща на икономическите аспекти на добива на биткойни, тази дейност понастоящем се доминира от големи компании за добив, чиито операции обхващат няколко континента. AntPool, най-голямата компания за добив на биткойни в света, управлява басейни за добив в много държави. Много компании за добив на биткойни също са станали публични, въпреки че оценките им са сравнително скромни.

 

Колко електроенергия използва процесът на добив на биткойни?

През по-голямата част от кратката история на биткойна процесът на добив е бил енергоемък. През десетилетието след стартирането му добивът на биткойни беше съсредоточен в Китай – страна, която разчита на изкопаеми горива като въглища за производство на по-голямата част от електроенергията си. Не е изненадващо, че астрономическите разходи за енергия при добива на биткойни привлякоха вниманието на активистите за борба с изменението на климата, които обвиняват тази дейност за нарастващите емисии. Според някои оценки процесът на добив на криптовалута консумира толкова електроенергия, колкото цели държави. Но поддръжниците на биткойн публикуваха проучвания, в които се твърди, че криптовалутата се захранва до голяма степен от възобновяеми енергийни източници.

 

Едно нещо, което трябва да се помни за тези проучвания, е, че те се основават на предположения и самостоятелно предоставени данни от басейните за добив. Например в доклад на Coinshares от 2019 г. се правят няколко предположения относно източниците на енергия за миньорите, включени в тяхната оценка на екосистемата за копаене на биткойн.

 

Как да изберем най-добрия софтуер за добив на биткойн

Начинаещите може да предпочетат софтуер, базиран в облака, който не изисква оборудване за добив, и програми, предназначени за по-основен добив чрез CPU и GPU.

 

Те могат също така да предпочетат софтуер, който се отличава с ниски изисквания за изтегляне, тъй като може да отнеме много време, за да се добият достатъчно биткойни, така че да си струва да се използва софтуер за добив с високи лимити.

 

По-претенциозните миньори с по-мощни системи може да предпочетат програми с възможност за персонализиране, които да използват голямо разнообразие от оборудване за добив, басейни за добив и повече начини за адаптиране на техните платформи за добив.

 

История на добива на биткойн

 

Две събития допринесоха за еволюцията и състава на добива на биткойни в днешния му вид. Първото е производството на персонализирани машини за добив на биткойни. Тъй като добивът на биткойни по същество е гадаене, достигането до правилния отговор преди друг миньор зависи почти изцяло от това колко бързо компютърът ви може да произвежда хешове. В ранните дни на биткойн, настолните компютри с обикновени процесори доминираха в добива на биткойн. Но те започнаха да се нуждаят от много време, за да открият транзакциите в мрежата на криптовалутата, тъй като нивото на трудност на алгоритъма се увеличаваше с времето. Според някои оценки, за да се открие валиден блок при нивото на трудност в началото на 2015 г., на централните процесори са били необходими „средно няколкостотин хиляди години“.

 

С течение на времето миньорите осъзнаха, че графичните карти, известни още като графични процесори (GPU), са по-ефективни и по-бързи при добива. Но те консумираха много енергия за отделни хардуерни системи, които всъщност не бяха необходими за добива на криптовалута. Полевите програмируеми матрици (FPGA), вид графични процесори, бяха подобрение, но страдаха от същите недостатъци като графичните процесори. 

 

В днешно време миньорите използват персонализирани машини за добив, наречени ASIC миньори, които са оборудвани със специализирани чипове за по-бърз и по-ефективен добив на биткойни. Те струват от няколкостотин до десетки хиляди долара. Днес добивът на биткойни е толкова конкурентен, че може да се извършва рентабилно само с най-съвременните ASIC машини. Когато се използват настолни компютри, графични процесори или по-стари модели ASIC, разходите за потребление на енергия всъщност надвишават генерираните приходи. Дори и с най-новото устройство, с което разполагате, един компютър рядко е достатъчен, за да се конкурира с басейните за добив – групи от миньори, които обединяват изчислителната си мощ и разделят добитите биткойни помежду си.

 

Вилиците на биткойн също оказаха влияние върху състава на мрежата от миньори на биткойн. Между шансовете 1 към 16 трилиона, мащабиращите се нива на трудност и огромната мрежа от потребители, които проверяват транзакциите, един блок от транзакции се проверява приблизително на всеки 10 минути. Но е важно да се помни, че 10 минути са цел, а не правило.

 

Понастоящем мрежата на биткойн може да обработва малко под четири транзакции в секунда, като транзакциите се регистрират в блокчейна на всеки 10 минути. За сравнение, Visa може да обработва някъде около 65 000 транзакции в секунда. Тъй като мрежата от потребители на биткойн продължава да расте обаче, броят на транзакциите, направени за 10 минути, в крайна сметка ще надхвърли броя на транзакциите, които могат да бъдат обработени за 10 минути. В този момент времето за изчакване на транзакциите ще започне и ще продължи да се удължава, освен ако не бъде направена промяна в протокола на биткойн.

 

Този проблем, който е в основата на протокола на биткойн, е известен като мащабиране. Макар че миньорите на биткойни като цяло са съгласни, че трябва да се направи нещо, за да се реши проблемът с мащабирането, не съществува толкова единодушно мнение за това как да се направи това. Предложени са две основни решения за справяне с проблема с мащабирането. Разработчиците са предложили или да се създаде вторичен слой на биткойн „извън веригата“, който да позволява по-бързи транзакции, които могат да бъдат проверени от блокчейна по-късно, или да се увеличи броят на транзакциите, които може да съхранява всеки блок. С по-малко данни за проверка на блок първото решение би направило трансакциите по-бързи и по-евтини за миньорите. Второто би се справило с мащабирането, като позволи да се обработва повече информация на всеки 10 минути чрез увеличаване на размера на блока.

 

През юли 2017 г. миньорите на биткойни и компаниите за добив, представляващи около 80-90 % от изчислителната мощност на мрежата, гласуваха за включване на програма, която ще намали количеството данни, необходими за проверка на всеки блок.

 

Програмата, която миньорите гласуваха да се добави към протокола на биткойн, се нарича отделен свидетел или SegWit. Този термин е съчетание от segregated, което означава отделен, и witness, което се отнася до подписите върху транзакция с биткойн. В този смисъл сегментираният свидетел означава да се отделят подписите на транзакциите от блока и да се прикачат като разширен блок. Въпреки че добавянето на една програма към протокола на биткойн може да не изглежда като кой знае какво решение, данните от подписите се изчисляват на до 65% от данните, обработвани във всеки блок от транзакции.

 

По-малко от месец по-късно, през август 2017 г., група миньори и разработчици инициираха хард форк, напускайки мрежата на биткойн, за да създадат нова валута, използвайки същата кодова база като биткойн. Въпреки че тази група се съгласи с необходимостта от решение за мащабиране, тя се притесняваше, че приемането на технологията SegWit няма да реши напълно проблема с мащабирането.

 

Вместо това те избраха второто решение за увеличаване на броя на трансакциите, които може да съхранява всеки блок. В резултат на това валутата, наречена Bitcoin Cash, увеличи размера на блока до 8 MB, за да ускори процеса на проверка и да позволи извършването на около 2 милиона трансакции на ден.

Често Задавани Въпроси

Какво представлява добивът на биткойн?

Добиването на биткойни е процесът, при който се генерират биткойни. Той се състои от системи за добив, които се състезават помежду си за решаване на математически пъзел и спечелване на биткойн като награда.

Каква е целта на добива на биткойн?

Добивът на биткойн служи за две цели: 

  • Той генерира биткойни.
  • Потвърждава транзакциите в мрежата на криптовалутата и ги прави надеждни.
Какви са основните разходи, свързани с добива на биткойн?

Трите най-големи разходи за добив на биткойни са: 

  • Електричество
  • Мрежова инфраструктура
  • Минна инфраструктура
Трябва ли да копаете биткойн?

Добиването на биткойни е скъпо хоби без гарантирани резултати. Ще трябва да инвестирате в скъпи машини, да ги използвате 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата и да плащате високи сметки за електроенергия. Дори тогава няма гаранция, че ще печелите биткойни.

Зелен ли е добивът на биткойн?

Използването на енергия при добива на биткойни е критикувано от активисти за климата като доказателство, че криптовалутата не е екологична. Смята се, че процесът на добив на биткойни консумира толкова електроенергия, колкото цели държави. Тъй като светът се ориентира към възобновяеми източници на енергия, се очаква добивът на биткойни да стане по-екологичен.

Заключение

 

Копаенето на биткойни е енергоемък процес с персонализирани системи за добив, които се състезават за решаване на математически пъзели. Миньорът, който пръв реши пъзела, се възнаграждава с биткойни. Процесът на добив на биткойни също така потвърждава трансакциите в мрежата на криптовалутата и ги прави надеждни.

 

Въпреки че в ранните дни на криптовалутата роля играеха отделни миньори, използващи настолни системи, екосистемата за добив на биткойни е доминирана от големи компании за добив, които управляват басейни за добив, разположени в много географски райони. Копаенето на биткойни е спорно и поради това, че при него се използват астрономически количества енергия. С нарастването на осведомеността за изменението на климата няколко миньори преместиха дейността си в региони, които използват възобновяеми енергийни източници за производство на електроенергия.

 

PiggyyPedia BG

Сподели тази статия