Майнинг - что это такое простыми словами?

В этой статье вы узнаете, что означает майнинг криптовалюты.

Что такое майнинг?

Новые биткоины генерируются в процессе, называемом майнингом. Этот процесс сложен, но, говоря простым языком, майнинг — это когда компьютеры решают математические уравнения, а в награду они получают биткоин или другие криптовалюты.

Термин «майнинг» означает «копание», т.е. создание новых монет. Этим занимаются так называемые майнеры, которые, в случае с биткойнами, добавляют очередной блок в блокчейн и собирают за это вознаграждение. Блокчейн - это реестр, отслеживающий, сколько у кого биткоинов и кто куда их переводит.

Важные термины и понятные объяснения

Майнинг

Процесс добычи криптовалюты с помощью мощностей вычислительных машин. Вычисления ведут с помощью специализированных интегральных схем (ASIC)¹ или видеокарт (GPU). Эти устройства решают сложные задачи (хэши). При этом находится новый блок биткойнов, за который майнеры получают вознаграждение.

Майнинг-фермы (майнинг риг)

Мощные высокопроизводительные вычислительные установки для майнинга, занимающие значительное пространство. Несколько устройств объединяют в фермы, чтобы их было проще обслуживать.

Майнер

Человек, занимающийся добычей криптовалюты. Так же майнером иногда называют само ПО для добычи криптовалют.

Идея названия процесса создания новых криптомонет возникла из сравнения с золотоискателями, ищущими золото в шахтах.

В английском языке термин «добыча» больше указывает на добычу и извлечение ценных металлов в шахтах и ​​туннелях.

Сравнивая добычу криптовалюты с добычей золота, название становится понятным. В обеих формах добычи майнеры выполняют работу и получают вознаграждение в виде актива, не находящегося в обращении. Наравне с цифровым золотом, природное так же добывается из земли и становится частью экономики.

Как работает

При использовании криптовалюты детали транзакции записываются в так называемый блокчейн (реестр). Перед майнером стоит задание решить сложную задачу, стоящую за этой транзакцией. Процесс завершается, когда майнер подтверждает легитимность транзакции. Как только это будет сделано, транзакция станет видна всем в блокчейне.

Проще говоря, речь идет о решении сложных математических задач. Поэтому процесс проверки транзакций требует, чтобы майнеры использовали высокую вычислительную мощность.

Чем больше майнеров участвует в процессе проверки, тем быстрее подтверждается транзакция. За проведение такой транзакции майнеры получают часть транзакции в качестве комиссии. Каждая успешная транзакция генерирует дополнительные новые монеты, которые поступают в обращение в сети блокчейн.

Что вычисляют?

Майнинг фермы занимаются вычислением «хэшей» по заданному алгоритму для криптовалюты. Эти хэши представляют собой математически рассчитанные последовательности букв и цифр, хранящиеся в блоках.

Наиболее известные криптографические хеш-функции, используемые в алгоритмах криптовалюты, включают «SHA-256» в биткоине, «Ethash» в Ethereum Classic, «Scrypt» в Litecoin.

Вычисление хешей

Блок Биткоина содержит хэши, в которых хранятся хэши предыдущих блоков, а также детали транзакции.

Хэш

Хэш в блокчейне Биткоин — это фиксированная длина уникальной последовательности случайных цифр, содержащая данные любого размера. Каждый хеш уникален, поэтому нельзя посмотреть на хэш и угадать, какие данные он содержит.

Чтобы понять сложную природу хэша, рассмотрите аналогию: каждый Биткоин-хеш — это то же самое, что попросить кого-то подбросить монету 160 раз и записать либо орел, либо решку. В случае орла или решки на монете есть только две переменные. Однако с цифрами и буквами возможности 160-символьного Биткоин-хэша безграничны. Никогда не будет двух одинаковых значений.

В хеш-головоломке полученный отпечаток представляет собой список символов (назовем его словом), например, «кошка», после чего ваша задача найти нужный “отпечаток пальца” этого слова. Для этого все, что вы можете сделать, это попробовать все возможные комбинации чисел (определенной длины), одну за другой.

Хешрейт и хеширование

Резюмируя информацию выше, хэш — это случайно сгенерированный буквенно-цифровой код, а хеширование — это процесс угадывания этого кода. Хешрейт здесь - скорость майнинга, хеширования (разгадывания головоломки).

Хеширование

преобразование и генерация входных данных любой длины в строку фиксированного размера, которое выполняется по определенному алгоритму. В частности, алгоритм хэширования биткоина — это SHA-256 или 256-битный безопасный алгоритм хеширования.

Хешрейт

показатель вычислительной мощности в секунду, используемой при майнинге. Проще говоря, это скорость майнинга. Он измеряется в хеш-единицах в секунду, что означает, сколько вычислений может быть выполнено в секунду. Машины с высокой мощностью хеширования очень эффективны и могут обрабатывать большой объем данных за секунду.

Здесь становится очевидно, что чем мощнее наша машина для хеширования (она же майнинг ферма), тем быстрее мы найдем решение алгоритма и получим доход.

Но ведь мощные устройства сразу найдут все Биткоины? Нет, для этого в алгоритме существует параметр сложности.

Сложность сети

Сложность майнинга — это степень сложности нахождения заданного хэша ниже целевого значения.

Целевое значение пересчитывается каждые 2016 блоков, при этом сложность майнинга обратно пропорциональна целевому значению.

По мере увеличения сложности майнинга целевое значение снижается, и наоборот.

Проще говоря, чем больше майнеров присоединяется к сети, тем выше скорость создания блоков, что приводит к ускорению хеширования и увеличению сложности.

По мере того, как скорость майнинга увеличивается, сложность майнинга тоже увеличивается. В результате чего скорость создания блоков снижается до желаемых 10 минут, как упоминалось ранее. Все это описано в алгоритме Proof of Work².

Как только сложность майнинга увеличивается, среднее время майнинга возвращается к норме, и цикл повторяется примерно каждые 2 недели.

Оборудование и требования

В майнинге используется вычислительная мощность видеокарты (для некоторых криптовалют - процессор) для добычи монет, таких как Монеро или Эфириум Классик.

Есть так же специально разработанные для этого устройства - ASIC, такие как Bitmain и Antminer.

Для майнинга криптовалюты требуется специальный GPU (Graphic Processor Unit), предназначенный для решения сложных уравнений за маленькое время. Если вы хотите начать крипто-майнинг без собственного оборудования, доступны так называемые фермы облачного майнинга.

Что лучше асик или майнинг ферма

Первоначально создатели Биткойна планировали майнить его на центральных процессорах (ЦП) широко используемых ноутбуков или настольных компьютеров. Тем не менее, ASIC превзошли как процессоры, так и видеокарты (GPU) из-за их более низкого энергопотребления и более высокой вычислительной мощности.

Таким образом, ASIC лучше процессоров и видеокарт в майнинге. Они более мощные с точки зрения вычислительной мощности. Они могут обрабатывать гораздо больше данных в единицу времени.

В конечном счете, все больше и больше майнеров, обладающих высокой вычислительной мощностью, будут более успешными, чем более мелкие домашние майнеры.

Иерархия производительности следующая:

• CPU - Центральный процессор компьютера. Самая низкая эффективность.
• GPU - Графический процессор (видеокарта). Средняя эффективность.
• FPGA - Интегральная схема. Высокая производительность.
• ASIC - Интегральная схема для конкретного приложения. Высочайшая производительность.

Пулы

Майнинговые установки позволяют майнерам использовать объединенную вычислительную мощность нескольких машин, направлять ее в пулы майнинга и распределять вознаграждение (share) за каждый успешно добытый блок.

Методы майнинга

Существуют разные подходы к майнингу криптовалют. Здесь описаны 4 самых популярных вида, ранжированные по степени простоты.

Методы майнинга:
Облачный майнинг. Поскольку стоимость приобретения майнеров на GPU или ASIC становится все выше по сравнению с доходами, облачные майнинг-фермы становятся все более популярными. Облачный майнинг позволяет отдельным майнерам пользоваться преимуществами крупных корпораций и специализированных мощностей. С помощью облачного решения вы можете арендовать облачное оборудование на определенный период времени.
Майнинг на процессоре (CPU). На заре технологий майнинг на процессоре был самым простым способом начать добычу. Для запуска криптомайнинга было достаточно простого домашнего ПК с хорошим процессором. Однако майнинг на процессорах слишком медленный и уже не приносит столько прибыли, если учесть затраты на электроэнергию и охлаждение.
GPU-майнинг. Несколько графических процессоров, так называемых видеокарт, объединяются в большую ферму для майнинга, что увеличивает используемую вычислительную мощность.
ASIC-майнинг. В отличие от майнеров на GPU, ASIC майнеры специально разработаны для майнинга криптовалюты, поэтому они могут производить больше единиц криптовалюты, чем GPU. Однако затраты на приобретение таких ASIC-майнеров во много раз выше, чем у майнеров на GPU или CPU.

Для майнинга биткоина используются фермы с ASIC.

Какая криптовалюта майнится?
Все монеты с алгоритмом proof of work можно майнить на фермах. А майнинг риг³ - это часть фермы.

Майнинг не выгоден?

Время от времени говорят, что майнинг мертв. Здесь действуют несколько факторов. Даже если майнеры выгодны, вы должны учитывать первоначальные затраты, такие как покупка оборудования и текущие расходы на электроэнергию. Только когда все затраты подсчитаны, можно увидеть, выгодно ли это.

Выгода так же зависит от типа оборудования. Например, согласно отчету Исследовательской службы Конгресса, скорость хеширования 14 терахэшей в секунду может быть получена либо от одного ASIC-майнера, мощностью всего 1800 Вт, либо от более чем полумиллиона игровых приставок Sony мощностью 40 мегаватт.

 

Халвинги и вознаграждения

Вознаграждение в биткоине уменьшается вдвое каждые четыре года — этот процесс известен как халвинг⁴. Поэтому майнеры должны становиться все эффективнее и быстрее, чтобы поддерживать постоянную прибыль.

• Когда Биткойн был впервые выпущен в 2009 году, майнер зарабатывал 50 BTC за блок.
• К 2012 году вознаграждение составляло 25 BTC за блок.
• После того, как Биткойн совершил халвинг в 2016 году, вознаграждение снова сократилось вдвое до 12,5 монет.
• В настоящее время вознаграждение составляет 6,25 BTC за блок.
• Следующий халвинг ожидается в конце мая 2024 года. Затем награда за блок для майнеров уменьшиться вдвое до 3,125 BTC.

В протоколах многих криптомонет введена формула халвинга. Это важно учитывать при расчетах.

Потребление энергии

Вы можете использовать различные онлайн-калькуляторы прибыльности, чтобы решить, будет ли майнинг выгодным для вас, исходя из стоимости электроэнергии, эффективности устройства, времени майнинга и стоимости валюты.

Согласно данным Кембриджского центра альтернативных финансов, потребность в энергии глобальной сети Биткоин составляет около 90 тераватт-часов. В настоящее время это соответствует примерно 0,4 процента электроэнергии, производимой в мире.

Для сравнения: системы кондиционирования воздуха в одних только США в последний раз потребляли около 2199 тераватт-часов. Это более чем в 24 раза превышает потребность в энергии для глобального майнинга Биткоина.

BBC оценил потребление электроэнергии Биткойном выше, чем в Аргентине (121 ТВт-ч), Нидерландах (108,8 ТВт-ч) и Объединенных Арабских Эмиратах (113,20 ТВт-ч) и постепенно приближается к Норвегии (122,20 ТВт-ч).⁵

Сторонники, с другой стороны, видят больше пользы в майнинге: они утверждают, что майнинг может защитить энергосистему от колебаний или сбоев. Для поддержания электросети всегда должно поддерживаться определенное напряжение.

Да, потребность в энергии для майнинга Биткоина высока и будет продолжать расти с увеличением числа майнеров. Но также будет расти и безопасность сети.

Согласно данным Bitcoin Mining Council⁶, почти 60 процентов энергии, необходимой для глобального майнинга Биткоина, уже поступает из природных источников, таких как энергия ветра или солнца: в настоящее время эта доля составляет 58,9 процента.

Что произойдет, когда закончится майнинг?

Максимальный запас Биткоина жестко определен и никогда не превысит лимит в почти 21 миллион монет⁷. Таким образом, предложение BTC не может быть расширено.

Из-за халвинга последний Биткоин не будет добыт примерно до 2140 года. По данным аналитической компании Coinmarketcap⁸, в настоящее время в обращении находится чуть более 19 миллионов монет. Это означает, что майнерам потребуется как минимум 117 лет, чтобы добыть оставшиеся два миллиона монет — то есть на оставшиеся десять процентов.

Закон

Криптомайнинг сам по себе полностью легален, но некоторые криптомайнеры используют вредоносное ПО для получения криптовалют незаконным способом.

Это мошенничество называется криптоджекинг. Это программы, используемые для скрытого поиска цифровой валюты на взломанных компьютерах.

Выводы

Криптовалюты децентрализованы, то есть ни центральный банк, ни центральная база данных, ни единый центральный орган не управляет валютной сетью. Криптовалюты не имеют центральной власти. Скорее, ими управляет криптовалютное сообщество и, в частности, майнеры криптовалюты.

 

Майнеры добавляют транзакции в блокчейн. Разные криптовалюты используют разные методы генерации, если криптовалюта вообще использует майнинг. (Большинство криптовалют не используют майнинг.)

Различные методы майнинга и консенсуса используются для определения того, кто создает новые блоки транзакций и как именно блоки добавляются в блокчейн.

Вопрос-ответ